ROCK YOUR HEAD!

ROCK YOUR HEAD!

Reformasi pasca-era-Sputnik dalam desain kurikulum sains untuk anak usia dini (tingkat pra-K-2) dan sekolah dasar (kelas 3-6) menandai awal pergerakan nasional untuk melek sains yang meliputi para siswa termuda kita. Kerangka teoretis tentang bagaimana orang belajar, yang dikembangkan oleh psikolog Jerome Bruner, Jean Piaget dan Robert Gagne, digunakan oleh para ilmuwan peneliti pendidikan, dan kadang-kadang guru untuk mengembangkan bahan-bahan instruksional untuk sains. Pengaruh para pengembang kurikulum terhadap sains masa anak usia dini dan sekolah dasar ini tetap kuat, seperti yang terlihat dari popularitas kit kurikulum komersial dan pengajaran manual (misalnya, FOSS Science Curriculum improvement Study (SCIS). Delta Modules, and AIMS). Namun, baru-baru ini pemilihan kurikulum di pandu terutama oleh sejauh mana ia sejalan dengan standar pendidikan sains negara dan nasional ketimbang sejauh mana ia cocok dengan pemahaman saat ini untuk apa yang kita ketahui tentang cara orang belajar. Kedua pengaruh ini tidak selalu bertentangan, tetapi guru kelas sering mendapati diri mereka dalam posisi memiliki kurikulum kemasan yang tidak jelas-jelas sejalan dengan standar lokal, negara bagian, dan/atau nasianal. Kami menunjukkan bagaimana kelas kami bertolak dari pelajaran yang digariskan dalam kit sains komersial, Pebbles, Sand, and Silt (Full Option Science System disusun oleh Lawrence Hall of Science; Full Option Science System 2003) agar lebih sesuai dengan standar lokal kami dan menciptakan peluang penelitian yang pada akhirnya melibatkan siswa kami dalam diskusi serius tentang pembuatan model dan sifat sains.

 

SISWA MENYELIDIKI MATERI BUMI DAN MEMIKIRKAN PERUBAHAN SEIRING WAKTU

Kami terkejut mendapati bahwa stuktur kurikulum dan kegiatan memberikan penekanan pada penandaan ukuran “materi bumi” dan menerapkan nama yang benar misalnya, geragal, kerikil, pasir, dan lumpur untuk setiap kelompok ukuran. Kegiatan arahan-guru, yang sarat dengan petunjuk, menjelaskan bagaimana murid diminta untuk memisahkan campuran partikel batu yang berukuran berbeda menggunakan beberapa saringan. Setelah memilah campuran, siswa disodori nama yang benar untuk setiap kelompok ukuran batu , kerikil, pasir dan lumpur tapi buat apa? Kami menengarai bahwa kegiatan ini akan lebih bermakna bagi siswa kami jika hal itu dilakukan dalam konteks pembelajaran tentang bagaimana bumi berubah seriring waktu. Kata-kata seperti kerikil, pasir, dan lumpur adalah istilah generik yang bisa saja diganti dengan “partikel batu berukuran 1-2 cm” atau “partikel batu berukuran 2-4 cm. ” Istilah tersebut tidak memberi tahu apa-apa tentang bagaimana terbentuknya beragam ukuran batu, dan kegiatan tersebut tidak mengajarkan kepada siswa tentang proses erosi atau agen perubahannya seperti air yang mengalir, reaksi kimia, tiupan angin, dan es yang menghancurkan. Selebihnya, pelajaran itu sepertinya tidak memberikan pengalaman bagi siswa untuk memahami bahwa kerikil dulunya pernah menjadi bagian dari sebongkah batu besar dan pada akhirnya bisa menjadi butir-butir lumpur jika dibiar kan di luar tanpa terlindung. Kami berpendapat siswa bisa dengan mudah melupakan kegiatan penandaan dan pemilahan awal ini dengan berpikir bahwa batuan besar tetap saja merupakan batuan batuan dan akan selalu merupakan batuan besar bahwa pasir dulunya merupakan pasir dan akan tetap demikian, dan seterusnya. Semua pernyataan ini tampaknya benar, padahal tidak. Sebaliknya, kami menginginkan agar siswa kami membangun suatu fondasi yang pada akhirnya akan membantu mereka memahami ide jauh lebih yang penting tentang daur bebatuan sebagaimana dijelaskan oleh Art Sussman (2000): “Bumi memiliki daratan yang kering karena proses terbentuknya pegunungan mengimbangi proses erosi”.

Dengan sekadar menempatkan kegiatan di dalam kit kerikil pasir dan lumpur (PSS) ke dalam konteks daur bebatuan, kami menyadari bahwa kami akan mampu membahas dua dari tiga konsep sains bumi dan angkasa yang dipersyaratkan oleh kota kami untuk dipahami oleh siswa SD menjelang permulaan kelas empat:

  • Sifat materi Bumi, seperti air dan gas; dan sifat batuan dan tanah seperti tekstur, warna, dan kemampuan untuk menyimpan air.
  • Perubahan di Bumi dan langit, seperti perubahan yang disebabkan oleh cuaca, kegunungapian dan gempa bumi; dan pola gerakan benda langit.

Selain konsep Bumi dan ruang, kami juga mengenali bahwa kami bisa memperkenalkan siswa menuju konsep penyatu dalam sains yang direkomendasikan oleh National Research Council di National Science Education Standards termasuk sistem, tatanan dan organisasi model, bentuk dan fungsi perubahan dan ketetapan; dan evolusi dan keseimbangan

Dengan tetap mengingat tujuan pembelajaran-sains ini, kami mulai memikirkan ide-ide spesifik yang mungkin dirasa menantang oleh siswa. Perhatian utama kami adalah bahwa siswa-mungkin mempunyai sedikit pengalaman dalam berpikir dari segi waktu geologis Untuk membahaas beraneka cara erosi dan pembentukan ulang yang konstan terus-menerus mengubah bumi seiring waktu geologis, kami memutuskan untuk membaca buku Gerald Ames dan Rose Wyler (1967) The Earth’s Story sebagai bacaan keras dikelas. Kami menilai pemahaman siswa melalui pengukuran diperluas dan kegiatan skala yang digunakan dalam kurikulum matematika  setelah kegiatan ini. Kami yakin siswa mulai memahami bahwa perubahan substansi bumi itu mungkin jika tersedia cukup waktu. Yang barangkali tidak mengherankan, siswa mulai bertanya tentang seberapa tua batu di dalam koleksi mereka yang semakin banyak dan berkata bahwa barangkali mereka telah menemukan “batu tertua”

Setelah pengenalan ini, kami melanjutkan dengan kegiatan kit. Kerja pengaturan-konteks ini terbukti bermanfaat. Siswa tampaknya merasa mudah mengusulkan bagaimana caranya dalam jangka waktu yang lama, sebuah batu besar bisa terkikis dan menghasilkan partikel yang semakin kecil jika terpapar secara memadai pada angin, hujan dan es. Kami mengamati bahwa agen erosi yang paling umum dikutip oleh siswa adalah yang mereka alami secara langsung dan pada skala pengalaman yang mereka jumpai, bukannya erosi yang disebabkan oleh reaksi kimia, es di gletser, dan aliran air sungai dan laut. Akan tetapi, kami lebih khawatir kalau-kalau siswa mungkin berpikir bahwa batu besar perlahan-lahan menghilang bukannya sekadar hancur, sehingga kami membicarakan gagasan ini secara eksplisit dan menunjukkan cuplikan video tentang erosi tanah oleh air yang diproduksi untuk kit kurikulum Science Curriculum Improvement Study (SCIS) Interactions and Systems (Science Curriculum Improvement Study 1996).

Pada titik ini, kami merasa cukup yakin bahwa siswa memahami sampel granit atau kuarsa secara teoritis bisa ditemukan sebagaimana tebing, batuan besar, geragal, kerikil, butir pasir, dan partikel lumpur, dan bahwa semua istilah ini hanyalah nama umum untuk menyebutkan beragam ukuran partikel materi Bumi, tetapi tidak mengidentifikasi komposisi mineralnya. Terakhir, bacaan, diskusi kelas, dan rekaman video memperkenalkan siswa menuju kekuatan erosi yang mengubah ukuran dan bentuk pegunungan, batuan besar dan butiran pasir.

Pertanyaan berikutnya menyusul secara alami: bagaimana pegunungan, batuan besar, dan batu cadas yang sekarang ada terbentuk? Proses apakah yang membentuk batu cadas di dalam daur bebatuan? Siswa sudah siap untuk memulai unit berikutnya tentang gempa bumi dan kegunungapian, yang mereka perluas pada musim gugur berikutnya di kelas tiga. Tapi sebelum beralih, kami mengenali bahwa para siswa membawa beserta mereka buku-buku dan informasi internet tentang Mars dan bahwa mereka bersemangat untuk membahas jenis-jenis bebatuan yang diidentifikasi oleh penjelajah Mars, Spirit dan Opportunity. Walaupun ini bukan bagian dari kegiatan kit atau rencana pelajaran kami, kami berpandangan bahwa belajar tentang penemuan baru Mars bisa membantu kita mendiskusikan cara para ilmuwan bekerja dan melakukan investigasi. Ini adalah kesempatan lain untuk membahas banyak ide yang digariskan oleh National Research Council (1996) di bawah standar “Sains sebagai Penyelidikan”, termasuk yang berikut:

  • Pemahaman terhadap “bagaimana cara kita mengetahui” apa yang kita ketahui di dalam sains.
  • Memahami sifat sains.
  • Keterampilan yang diperlukan untuk menjadi peneliti independen tentang dunia alamiah.
  • Kecenderungan untuk menggunakan keterampilan, kemampuan, dan pendirian yang terkait dengan sains.

Untuk itu kami bertanya apakah siswa ingin mempelajari lebih lanjut tentang penemuan Mars bersama-sama dan membangun sebuah model permukaan Mars untuk ditampilkan di pameran sains sekolah. Mereka setuju

 

SISWA MENELITI KARYA ILMUWAN NASA

Melalui pencarian sumber Internet tentang Mars, kami menemukan bahwa Laboratorium Propulsi Jet NASA memiliki situs web yang ditujukan untuk Program Eksplorasi Mars (Viotti 2005) yang memberikan penjelasan terang bagi para pendidik, orang tua, dan siswa tentang apa yang dipelajari oleh para ilmuwan melalui pengkajian permukaan Mars. Situs web tersebut penuh dengan cerita dan berita yang berkaitan dengan penguraian sejarah bebatuan Mars dan bukti menarik tentang keberadaan air dan dampaknya terhadap bebatuan. Banyak pengamatan para ilmuwan penjelajah bebatuan Mars yang mirip dengan apa yang diamati oleh siswa tentang koleksi batu mereka sendiri, termasuk warna, bentuk, tekstur, kekerasan, dan ukuran.

Untuk membimbing eksplorasi siswa dalam website Program Eksplorasi Mars, kami menanyakan kepada siswa informasi apa yang mereka yakini akan sangat membantu dalam pengembangan model bentang alam Mars. Kami memetakan pertanyaan dan pernyataan siswa tentang Mars, dan memajang daftar ini di laboratorium komputer sekolah di mana mereka akan melakukan proyek penelitian informasi mereka. Selama percakapan pendahuluan tersebut, kami memperhatikan bahwa siswa tidak bertanya tentang proses yang membentuk permukaan Mars, sehingga di laboratorium komputer, kami mengarahkan mereka untuk membaca dua cerita pendek ditulis dan dikarang oleh Sue Kientz di Jet Propulsion Laboratory, “The Story of a Little Rock on Mars” (Kientz 1997a) dan “Update from Little Rock on Mars” (Kientz 1997b). Kedua cerita ini memberikan cara yang menghibur untuk membuat koneksi dengan kegiatan yang telah dilakukan siswa dalam mempelajari perubahan dari waktu ke waktu karena erosi selama kegiatan PSS.

Sewaktu menyelancari situs web, siswa melihat foto-foto yang diambil oleh wahana rover dan membuat beberapa pengamatan yang mempengaruhi desain model, bentang alam Mars mereka. Mereka ingin menunjukkan bahwa permukaannya berwarna coklat-kemerahan, bahwa ia tampak kering (seperti tanah retak) dan berbatu-batu, dan bahwa batunya muncul dalam berbagai bentuk, warna, tekstur, dan ukuran. Dengan menggunakan materi bumi dari taman bermain dan kit PSS, siswa bekerja bergiliran dalam membangun model lanskap kelas. Selagi siswa membangun model bentang alam Mars, kami ingin mereka memahami bahwa model adalah struktur tentatif yang sesuai dengan benda nyatanya dan memiliki kekuatan penjelas (National Research Council 1996). Kami meminta mereka untuk membayangkan ide-ide-yarig mungkin dimiliki oleh teman sekolah mereka tentang Mars setelah melihat model yang dipajang di pameran sains. Siswa tidak mengerti apa yang kami maksud, jadi kami meminta mereka untuk membayangkan dan menanggapi pernyataan yang mungkin diucapkan oleh pengunjung. Sebagai contoh, kami berkata, “Seorang teman sekolah mungkin mengira bahwa batu-batu di dalam model Anda itu benar-benar dari Mars dan berkata, ‘aku tidak tahu kalau kita bisa mendapatkan batu-batuan dari Mars!’ Apa yang akan Anda katakan kepada siswa tersebut tentang model Anda?” Contoh ini memberikan klarifikasi yang diperlukan siswa untuk memahami petunjuk kami dan memungkinkan kami untuk berbicara tentang banyak persamaan dan perbedaan antara representasi kelas tentang Mars, model, dan permukaan aktual dari planet yang jauh itu. Percakapan ini didominasi oleh satu pertanyaan pokok dari guru dan siswa: “Bagaimana cara kita (atau para ilmuwan NASA) mengetahui itu?”

MISI SELESAI

Saat ini siswa kami terus berdebat tentang sejumlah pertanyaan baru seperti apakah Mars memiliki atmosfer, bagaimana suhu di Mars, apakah pucuk esnya terbuat dari air, dan apakah area gelap di dalam foto satelit merupakan pegunungan yang besar atau lembah yang dalam. Ketika mereka mengalihkan pandangan mereka ke kami untuk mendapatkan jawaban, kami mengangkat bahu dan bertanya, “Bukti apakah yang akan kita perlukan untuk menjawab pertanyaan itu?” atau “Hmm, bagaimana cara kita untuk bisa kita mengetahuinya?”

-Michele Amoroso dan Susan A. Kirch-

Leave a Reply

Close Menu