Literasi Sains menurut PISA

Literasi Sains Menurut PISA

HermanAnis.com. Teman-teman semua, dalam kesempatan ini kita akan membahas satu topik merarik dalam dunia pendidikan yakni Literasi Sains menurut PISA. Tulisan Literasi Sains menurut PISA 2018 di sadur dari artikel ‘PISA 2018 Science Framework’ atau kerangka sains, PISA 2018.

Catatan buat pembaca:
Pada setiap tulisan dalam www.hermananis.com, semua tulisan yang berawalan “di” sengaja dipisahkan dengan kata dasarnya satu spasi, hal ini sebagai penciri dari website ini.

Pembahasan akan berfokus pada pendefenisian “scientific literacy” atau literasi sains dalam penilaian Programme for International Student Assessment (PISA) tahun 2018.

Kajian akan menjelaskan jenis konteks, pengetahuan, dan kompetensi yang di gunakan PISA untuk mengukur literasi sains serta membahas bagaimana kinerja peserta didik dalam sains di ukur dan di laporkan.

A. Mengapa Literasi Sains Penting?

Dokumen ini memberikan deskripsi dan alasan untuk kerangka yang menjadi dasar penilaian literasi sains – domain mayor dalam PISA 2015 dan domain minor dalam PISA 2018.

Literasi Sains menurut PISA

Kerangka kerja PISA sebelumnya untuk penilaian sains (OECD, 1999[1]; OECD, 2003[2]; OECD, 2006[3]) telah menggunakan literasi sains sebagai konstruksi sentral mereka.

PISA 2015/2018 ini telah menyempurnakan dan memperluas konstruk sebelumnya, khususnya kerangka PISA 2006 yang di gunakan sebagai dasar penilaian pada tahun 2006, 2009 dan 2012.

Konsep literasi sains mengacu pada pengetahuan sains dan teknologi berbasis sains. Namun, sains dan teknologi berbeda dalam tujuan, proses, dan produknya.

Teknologi mencari solusi optimal untuk masalah manusia yang bisa saja memiliki lebih dari satu solusi yang optimal.

Sebaliknya, sains mencari jawaban atas pertanyaan spesifik tentang material alam. Literasi sains tidak hanya membutuhkan pengetahuan tentang konsep dan teori sains tetapi juga pengetahuan tentang prosedur dan praktik umum yang terkait dengan penyelidikan ilmiah dan bagaimana hal ini memungkinkan sains untuk maju.

Oleh karena itu, individu yang melek sains adalah mereka yang memahami konsepsi dan gagasan utama yang menjadi landasan pemikiran ilmiah dan teknologi; bagaimana pengetahuan tersebut di peroleh; dan sejauh mana pengetahuan tersebut dapat di benarkan berdasarkan bukti atau penjelasan teoretis yang rasional.

Untuk semua alasan ini, literasi sains di anggap sebagai kompetensi utama (Rychen dan Salganik, 2001 [4]) yang di definisikan dalam hal kemampuan untuk menggunakan pengetahuan dan informasi secara interaktif.

Dengan kata lain, literasi sains mencakup “pemahaman tentang bagaimana [suatu pengetahuan tentang sains] mengubah cara seseorang dapat berinteraksi dengan dunia dan bagaimana itu dapat di gunakan untuk mencapai tujuan yang lebih luas” (ibid.: 10).

Oleh karena itulah, maka penting untuk melakukan pengukuran terkait konsep ini, olehnya itulah PISA kemudian mendefinisikan literasi ilmiah dan menjelaskannya dan mencoba untuk mengukurnya.

B. Definisi Literasi Ilmiah

Ada kepercayaan luas bahwa pemahaman tentang sains sangat penting sehingga harus menjadi ciri setiap young person’s education (American Association for the Advancement of Science, 1989[5]); COSCE, 2011[6]; Fensham, 1985 [7]; Millar dan Osborne, 1998[8]; Dewan Riset Nasional, 2012[9]; Ständige Konferenz der Kultusminister der Länder in der Bundesrepublik Deutschland, 2005[10]; Kementerian Pendidikan, Tionghoa Taipei, 1999[11]).

Memang, di banyak negara, sains merupakan unsur wajib dari kurikulum sekolah dari taman kanak‑kanak sampai selesainya wajib belajar. Tiga kompetensi khusus sains di perlukan untuk memahami dan terlibat dalam diskusi kritis tentang isu‑isu yang melibatkan sains dan teknologi.

Yang pertama adalah kemampuan untuk memberikan penjelasan tentang fenomena alam, artefak teknis dan teknologi serta implikasinya bagi masyarakat.

Kedua, kompetensi menggunakan pengetahuan dan pemahaman inkuiri ilmiah untuk mengidentifikasi pertanyaan yang dapat di jawab oleh inkuiri ilmiah; mengusulkan cara‑cara di mana pertanyaan‑pertanyaan semacam itu mungkin dapat di jawab/di selesaikani; dan mengidentifikasi apakah prosedur yang di gunakan sudah tepat.

Yang ketiga adalah kompetensi untuk menafsirkan dan mengevaluasi data dan bukti secara ilmiah dan mengevaluasi apakah kesimpulan tersebut dapat di benarkan.

Baca Juga:
Karakteristik Soal Literasi Membaca dalam PISA.

C. Kompetensi dalam literasi sains dalam PISA

Literasi sains dalam PISA 2018 di tentukan oleh tiga kompetensi yaitu:

  • Menjelaskan fenomena secara ilmiah;
  • Mengevaluasi dan merancang penyelidikan ilmiah; dan
  • Menafsirkan data dan bukti secara ilmiah

Semua kompetensi ini membutuhkan pengetahuan. Menjelaskan fenomena ilmiah dan teknologi, misalnya, menuntut pengetahuan tentang isi sains, yang selanjutnya di sebut sebagai content knowledge atau pengetahuan konten.

Kompetensi kedua dan ketiga, bagaimanapun, membutuhkan lebih dari sekedar pengetahuan konten. Selain itu, juga bergantung pada pemahaman tentang bagaimana pengetahuan ilmiah di bangun dan tingkat kepercayaannya.

Mengenali dan mengidentifikasi ciri‑ciri yang mencirikan penyelidikan ilmiah memerlukan pengetahuan tentang prosedur standar yang mendasari beragam metode dan praktik yang di gunakan untuk membangun pengetahuan ilmiah, hal ini di sebut sebagai procedural knowledge atau pengetahuan prosedural.

Akhirnya, kompetensi ini membutuhkan epistemic knowledge atau pengetahuan epistemik, di definisikan di sini sebagai pemahaman tentang landasan penyelidikan ilmiah, status klaim yang di hasilkan, dan makna istilah dasar seperti teori, hipotesis, dan data.

Pengetahuan prosedural dan epistemik diperlukan untuk mengidentifikasi pertanyaan yang dapat di terima untuk penyelidikan ilmiah.

Untuk menilai apakah prosedur yang di gunakan telah tepat untuk memastikan bahwa klaim yang di gunakan benar, dan untuk membedakan masalah ilmiah dengan masalah nilai, sosial atau pertimbangan ekonomi.

Pengetahuan prosedural dan epistemik juga penting untuk memutuskan apakah banyak klaim yang meliputi media kontemporer telah di turunkan dengan menggunakan prosedur yang tepat dan terjamin.

Untuk itu, setiap individu perlu untuk terus mencari dan mengembangkan pengetahuannya, tidak hanya melalui penyelidikan ilmiah, tetapi melalui penggunaan sumber daya seperti perpustakaan dan Internet, dan perlu mengevaluasi pengetahuan tersebut.

D. Pengetahuan ilmiah: Terminologi PISA 2015/2018

Literasi Sains menurut PISA. Pengetahuan ilmiah terdiri dari tiga elemen yang dapat di bedakan tetapi saling terkait. Yang pertama adalah pengetahuan tentang fakta, konsep, ide, dan teori tentang dunia alami yang telah di tetapkan oleh sains, seperti bagaimana tanaman mensintesis molekul kompleks menggunakan cahaya dan karbon dioksida atau sifat partikel materi. Pengetahuan semacam ini di sebut sebagai “pengetahuan konten” atau “pengetahuan tentang konten ilmu”.

Pengetahuan tentang prosedur yang di gunakan ilmuwan untuk membangun pengetahuan ilmiah di sebut sebagai “pengetahuan prosedural”, di mana pegetahuan ini berkaitan dengan pengetahuan tentang praktik dan konsep yang menjadi dasar penyelidikan empiris, seperti pengukuran berulang untuk meminimalkan kesalahan dan mengurangi ketidakpastian, pengendalian variabel, dan prosedur standar untuk merepresentasikan dan mengomunikasikan data (Millar et al., 1994 [12]). Baru‑baru ini, telah di uraikan sebagai satu set “concepts of evidence atau konsep bukti” (Roberts, Gott dan Glaesser, 2010 [13]).

Lebih jauh lagi, memahami sains sebagai praktik juga membutuhkan “pengetahuan epistemik”, yang mengacu pada pemahaman tentang peran konstruksi spesifik dan fitur pendefinisian. Penting untuk membangun proses pengetahuan ilmiah (Duschl, 2008 [14]).

Pengetahuan epistemik meliputi pemahaman tentang fungsi pertanyaan, pengamatan, teori, hipotesis, model dan argumen dalam sains; pengakuan terhadap berbagai bentuk penyelidikan ilmiah; dan memahami peran peer review dalam membangun pengetahuan yang dapat di percaya.

Literasi sains membutuhkan ketiga bentuk pengetahuan ilmiah. Oleh karena itu, PISA 2015 di fokuskan pada sejauh mana anak usia 15 tahun mampu menampilkan ketiga bentuk pengetahuan tersebut secara tepat dalam berbagai konteks pribadi, lokal, nasional dan global. Perspektif ini, lebih luas daripada program sains yang ada sekolah, di mana pengetahuan konten sering mendominasi.

Pertimbangan‑pertimbangan itulah yang melahirkan definisi literasi sains untuk PISA 2015 dan 2018:

E. Definisi literasi sains 2015/2018

Literasi Sains menurut PISA. Literasi sains adalah kemampuan untuk terlibat dengan isu‑isu yang berhubungan dengan sains, dan dengan ide‑ide sains, sebagai warga negara yang reflektif. Oleh karena itu, orang yang melek sains bersedia terlibat dalam wacana nalar tentang sains dan teknologi yang membutuhkan kompetensi:

Menjelaskan fenomena secara ilmiah:

  • Mengenali, menawarkan dan mengevaluasi penjelasan untuk berbagai fenomena alam dan teknologi.

Mengevaluasi dan merancang penyelidikan ilmiah:

  • Menggambarkan dan menilai penyelidikan ilmiah dan mengusulkan cara menjawab pertanyaan secara ilmiah.

Menafsirkan data dan bukti secara ilmiah:

  • Menganalisis dan mengevaluasi data, klaim dan argumen dalam berbagai representasi dan menarik kesimpulan ilmiah yang sesuai.

Catatan Penjelasan
Pernyataan berikut di tawarkan untuk memperjelas arti dan penggunaan definisi literasi sains ini untuk tujuan penilaian PISA 2018.

  • Penggunaan istilah “literasi ilmiah” daripada “sains” menggarisbawahi pentingnya penilaian sains PISA menempatkan penerapan pengetahuan ilmiah dalam konteks situasi dunia nyata.
  • Untuk keperluan penilaian PISA, kompetensi ini hanya akan di uji menggunakan konten, pengetahuan prosedural dan epistemik sains yang secara wajar di harapkan di miliki oleh siswa berusia 15 tahun.
  • Akhirnya, di seluruh dokumen ini, istilah “natural world atau dunia alami” di gunakan untuk merujuk pada fenomena yang terjadi atau terkait dengan objek di dunia mahluk hidup atau dunia material.

F. Kompetensi yang di butuhkan untuk literasi sains

1. Kompetensi 1 : Menjelaskan fenomena secara ilmiah

Literasi Sains menurut PISA. Ilmu pengetahuan telah berhasil mengembangkan seperangkat teori penjelasan yang telah mengubah pemahaman kita tentang dunia alami. Pengetahuan tersebut telah memungkinkan berkembangnya teknologi yang mendukung kehidupan manusia, seperti pengobatan berbagai penyakit dan komunikasi yang cepat di seluruh dunia.

Kompetensi untuk menjelaskan fenomena ilmiah dan teknologi dengan demikian bergantung pada pengetahuan tentang ide‑ide penjelas utama sains ini. Menjelaskan fenomena ilmiah, membutuhkan lebih dari sekedar kemampuan untuk mengingat dan menggunakan teori, ide penjelas, informasi, dan fakta (pengetahuan konten).

Memberikan penjelasan ilmiah membutuhkan pemahaman tentang bagaimana pengetahuan tersebut di peroleh dan tingkat kepercayaan yang dapat di pegang seseorang tentang klaim ilmiah yang di gunakan.

Oleh karena itu, individu juga memerlukan pengetahuan tentang bentuk standar dan prosedur yang di gunakan dalam penyelidikan ilmiah untuk memperoleh pengetahuan tersebut (pengetahuan prosedural) dan pemahaman tentang peran dan fungsinya sendiri dalam membenarkan pengetahuan yang dihasilkan oleh sains (pengetahuan epistemik).

2. Kompetensi 2: Mengevaluasi dan merancang penyelidikan ilmiah

Literasi Sains menurut PISA. Literasi sains menuntut siswa untuk memiliki pemahaman tentang tujuan sains penyelidikan, yaitu untuk menghasilkan pengetahuan tentang alam yang dapat di andalkan (Ziman, 1978 [15]). Data yang di peroleh melalui observasi dan eksperimen, baik di laboratorium maupun di lapangan, memimpin untuk pengembangan model dan hipotesis penjelas yang memungkinkan prediksi yang kemudian dapat di uji secara eksperimental.

Klaim dan hipotesis baru selalu bersifat sementara dan mungkin tidak, ketika mengalami peer review kritis (Longino, 1990 [16]). Oleh karena itu, para ilmuwan berkomitmen untuk menerbitkan atau melaporkan temuan mereka dan metode yang di gunakan untuk memperoleh bukti yang mendukung temuan ini.

Pengukuran bagaimanapun, semua mengandung tingkat kesalahan. Oleh karena itu, sebagian besar pekerjaan ilmuwan eksperimental di khususkan untuk penyelesaian ketidakpastian dengan mengulangi pengukuran, mengumpulkan sampel yang lebih besar, membangun instrumen yang lebih akurat, dan menggunakan teknik statistik yang menilai tingkat kepercayaan lebih baik.

Kompetensi ini mengacu pada pengetahuan konten, pengetahuan tentang prosedur umum yang di gunakan dalam sains (pengetahuan prosedural) dan fungsi dari prosedur‑prosedur ini dalam membenarkan setiap klaim yang di ajukan oleh sains (pengetahuan epistemik). Pengetahuan prosedural dan epistemik memiliki dua fungsi.

Pertama, pengetahuan tersebut di perlukan oleh individu untuk menilai penyelidikan ilmiah, sehingga memutuskan apakah prosedur telah di lakukan tepat dan apakah kesimpulan tersebut di benarkan.

Kedua, pengetahuan tersebut memungkinkan individu untuk mengusulkan secara luas, bagaimana pertanyaan ilmiah dapat di selidiki dengan tepat.

3. Kompetensi 3: Menafsirkan data dan bukti secara ilmiah

Literasi Sains menurut PISA. Menafsirkan data adalah kegiatan inti bagi semua ilmuwan. Biasanya di mulai dengan mencari pola, mungkin melalui pembuatan tabel sederhana atau visualisasi grafis. Setiap hubungan atau pola dalam data kemudian di baca menggunakan pengetahuan tentang pola standar.

Individu yang terpelajar secara ilmiah juga dapat di harapkan untuk memahami bahwa ketidakpastian adalah ciri yang melekat pada semua pengukuran, dan bahwa salah satu kriteria untuk mengekspresikan keyakinan kita pada suatu temuan adalah probabilitas bahwa hal itu mungkin terjadi secara kebetulan. Semua ini mengacu pada pengetahuan prosedural.

Namun, tidak cukup untuk memahami prosedur yang telah di terapkan untuk mendapatkan kumpulan data. Individu yang terpelajar secara ilmiah harus mampu menilai apakah prosedur‑prosedur ini tepat dan apakah klaim‑klaim berikutnya dapat di benarkan (pengetahuan epistemik).

Misalnya, kumpulan data dapat di interpretasikan dalam berbagai cara, dan para ilmuwan harus berargumentasi untuk mendukung interpretasi mereka sendiri sambil mempertahankannya dari kritik orang lain.

Sehingga, interpretasi mana yang terbaik tentulah membutuhkan pengetahuan sains (pengetahuan konten). Disposisi kritis dan skeptis terhadap semua bukti empiris merupakan ciri ilmuwan profesional.

Baca Juga:
Standar Guru IPA dalam NSTA (National Science Education Standards)

G. Organisasi Domain

Untuk keperluan penilaian, definisi literasi sains PISA 2018 dapat di cirikan sebagai terdiri dari tiga aspek yang saling terkait seperti pada Tabel 1.

Tabel 1. Aspek kerangka penilaian literasi sains untuk PISA 2015/2018

KonteksIsu‑isu pribadi, lokal/nasional dan global, baik masa kini maupun sejarah, yang menuntut pemahaman ilmu pengetahuan dan teknologi.
PengetahuanPemahaman tentang fakta‑fakta utama, konsep dan teori penjelasan yang membentuk dasar pengetahuan ilmiah. Pengetahuan tersebut mencakup pengetahuan tentang dunia alami dan artefak teknologi (pengetahuan konten), pengetahuan tentang bagaimana ide‑ide tersebut di hasilkan (pengetahuan prosedural), dan pemahaman tentang alasan yang mendasari prosedur ini dan pembenaran untuk penggunaannya (pengetahuan epistemik).
KompetensiKemampuan menjelaskan fenomena secara ilmiah, mengevaluasi dan merancang penyelidikan ilmiah, dan menginterpretasikan data dan bukti secara ilmiah.

H. Konteks untuk Item Penilaian

Literasi Sains menurut PISA. PISA 2018 menilai pengetahuan ilmiah menggunakan konteks yang mengangkat isu‑isu terkait yang sering relevan dengan kurikulum pendidikan sains negara‑negara peserta.

Namun, item penilaian tidak terbatas pada konteks sains sekolah. Butir‑butir dalam penilaian sains PISA 2018 dapat berhubungan dengan diri sendiri, keluarga dan kelompok sebaya (personal), dengan masyarakat (lokal dan nasional) atau dengan kehidupan di seluruh dunia (global).

Konteksnya melibatkan teknologi atau, dalam beberapa kasus, elemen sejarah yang dapat di gunakan untuk menilai pemahaman siswa tentang proses dan praktik yang terlibat dalam memajukan pengetahuan ilmiah.

Dan konteks untuk item dalam penilaian sains PISA juga telah di kategorikan ke dalam lima aplikasi sains dan teknologi:

  • kesehatan dan penyakit,
  • sumber daya alam,
  • kualitas lingkungan,
  • ancaman, dan
  • pembatas sains dan teknologi.

Namun, penilaian sains PISA bukanlah penilaian konteks. Sebaliknya, itu menilai kompetensi dan pengetahuan dalam konteks tertentu.

kemudian, konteks‑konteks ini di pilih karena relevansinya dengan minat dan kehidupan siswa dan karena mereka adalah area di mana literasi sains memiliki nilai khusus dalam meningkatkan dan mempertahankan kualitas hidup dan dalam pengembangan kebijakan publik.

Tabel 2 di bawah ini menunjukkan bagaimana kelima aplikasi ini berinteraksi dengan pribadi, lokal/nasional, dan konteks global yang di jelaskan di atas.

Tabel 2. Item dalam penilaian sains PISA dalam konteks Pribadi, Lokal/Nasional dan Global

PribadiLokal/NasionalGlobal
Kesehatan dan penyakitPemeliharaan kesehatan, kecelakaan, nutrisPengendalian penyakit, pilihan makanan, kesehatan masyarakatEpidemi, penyebaran penyakit menular
Sumber daya alamKonsumsi bahan dan
energi pribadi
Pemeliharaan populasi manusia, kualitas hidup, keamanan, produksi dan distribusi pangan, pasokan energiSistem alam yang dapat di perbarui dan tidak dapat di perbarui, pertumbuhan populasi, penggunaan spesies yang berkelanjutan
Kualitas lingkunganTindakan ramah lingkungan, penggunaan dan pembuangan bahan dan perangkatDistribusi penduduk, pembuangan sampah, dampak lingkunganKeanekaragaman hayati, keberlanjutan ekologis, pengendalian polusi, produksi dan hilangnya tanah/biomassa
AncamanPenilaian risiko pilihan gaya hidupPerubahan cepat (misalnya, gempa bumi, cuaca buruk), perubahan lambat dan progresif (misalnya, erosi pantai, sedimentasi), risiko penilaianPerubahan iklim, dampak
komunikasi modern
Pembatas sains dan teknologi Aspek ilmiah dari hobi,
teknologi pribadi, musik dan kegiatan olahraga
Bahan, perangkat dan proses baru, modifikasi genetik, teknologi kesehatan, transportasiKepunahan spesies, eksplorasi ruang angkasa, asal usul dan struktur Alam Semesta

Masih ada lanjutannya:

References

  • American Association for the Advancement of Science (1989), Science for All Americans, Oxford University Press, New York. [5]
  • Bloom, B. (ed.) (1956), Taxonomy of Educational Objectives, Book 1: Cognitive Domain,Longmans Publishing. [21]
  • Brookhart, S. and A. Nitko (2011), “Strategies for constructing assessments of higher order thinking skills”, Assessment of Higher Order Thinking Skills, pp. 327-359. [20]
  • COSCE (2011), Informe ENCIENDE, Enseñanza de las Ciencias en la Didáctica Escolar para edades tempranas en España, Confederación de Sociedades Científicas de España, Madrid. [6]
  • Fensham, P. (1985), “Science for all: A reflective essay”, Journal of Curriculum Studies, Vol. 17/4, pp. 415-435. [7]
  • Kuhn, D. (2010), “Teaching and learning science as argument”, Science Education, Vol. 94/5, pp. 810-824, http://dx.doi.org/10.1002/sce.20395. [17]
  • Longino, H. (1990), Science as Social Knowledge, Princeton University Press, Princeton. [16]
  • Millar, R. and J. Osborne (eds.) (1998), Beyond 2000: Science Education for the Future, School of Education, King’s College London. [8]
  • Ministry of Education, Chinese Taipei (1999), General Senior High School Curriculum, Ministry of Education website. [11]
  • National Research Council (2012), A Framework for K-12 Science Education: The National Academies Press, Washington, D.C. [9]
  • OECD (2006), Assessing Scientific, Reading and Mathematical Literacy: A Framework for PISA 2006 [3]
  • Rychen, D. and L. Salganik (eds.) (2001), The Definition and Selection of Key Competencies, OECD website. [4]
  • OECD (1999), Measuring Student Knowledge and Skills: A New Framework for Assessment, OECD Publishing, Paris. [1]
  • Osborne, J. (2010), “Arguing to Learn in Science: The Role of Collaborative, Critical Discourse”, Science, Vol. 328/5977, pp. 463-466. [18]
  • Webb, N. (1997), Criteria for Alignment of Expectations and Assessments in Mathematics and Science Education, National Institute for Science Education, Washington, D.C. [22]

Baca Juga:
Bagaimana Implementasi STEM dalam Pembelajaran?

Demikian pembahasan tentang Literasi Sains
Semoga bermanfaat, ditulis untuk menjawab Ujian Kualifikasi (UK UPI)

Tinggalkan Balasan

%d blogger menyukai ini: