pemecahan masalah
Gambar: indonesiapsikologi

Kemampuan Pemecahan Masalah pada Siswa

Posted on
pemecahan masalah
Gambar: indonesiapsikologi

Kemampuan Pemecahan Masalah pada Siswa – Pengajaran keahlian-keahlian kognitif akan menjadi lebih penting seperti teknologi di tempat kerja menjadi sangat kompleks dan terus berubah.  Perkembangan keahlian kognitif untuk pemecahan permasalahan sangatlah penting dalam pelatihan tenaga kerja. Secara umum, terdapat dua kelompok pemikiran untuk mengajar pemecahan permasalahan: (a) pengajaran ranah pengetahuan tertentu, dan (b) pengajaran strategi pemecahan permasalahan umum. Kajian-kajian pada dasar keahlian manusia dalam keragaman disiplin ilmu cenderung mendukung ide bahwa pengetahuan ranah tertentu merupakan satu faktor utama dalam keahlian pemecahan permasalahan (Anzai, 1984; S.D. Johnson, 1988; Pfau & Murphy, 1988). Penelitian menunjukkan bahwa pengalaman dan pengetahuan personal yang diakumulasikan di lapangan sangatlah mempengaruhi sebuah kemampuan individual untuk memecahkan masalah-masalah (Bransford, Sherwood, Vye, & Rieser, 1986; Chi, Glaser, & Farr, 1988). Dalam prakteknya, pembelajaran dan tindakan sangatlah terkait (J.S. Brown, Collins, & Duguid, 1989; Ferguson & Hegarty, 1991; Lave, 1988; Rogoff, 1984, 1990; Scribner, 1984). Konteks yang mana satu permasalahan terjadi harus berkaitan dengan ranah pengetahuan dari pemecah permasalahan secara berurutan untuk permasalahan agar dapat dikenali dan dipecahkan secara tepat. Beberapa pendekatan kependidikan, seperti pembelajaran yang disituasikan (J.S. Brown et al., 1989) dan masa belajara kognitif (Collins, 1989; Collins, J.S. Brown, & Newman, 1989; Rogoff, 1990), berusaha untuk menghubungkan konteks dengan pengetahuan ranah tertentu.

Kelompok pemikiran kedua fokus pada pengajaran strategi pemecahan permasalahan umum pada para siswa. Para pendidik dalam kemah (camp) ini mengekspresikan perhatian tentang kekauan dalam keahlian-keahlian pemecaham masalah ranah tertentu dan menyatakan bahwa para instruktur mengajarkan strategi-strategi yang fleksibel dan prinsip-prinsip umum yang di-dekontekstualisasikan (Andre, 1986; Feltovich, Spiro, & Coulson, 1989; Perkins & Salomon, 1989; Pestel, 1993; Spiro, Vispoel, Schmitz, Samarapungavan, & Boerger, 1987). Gagasan transfer itu merupakan sebuah tema utama untuk kelompok para pendidik ini. Mereka mendukung pentingnya pembelajaran keahlian-keahlian pemecahan masalah umum untuk menghadapi permasalahan-permasalahan dalam keragaman ranah pengetahuan yang lebih luas (Larkin, 1989). Metode-metode pengajaran strategi umum di lapangan dimana ranah pengetahuan tertentu sangat relefan termasuk instruksi analogi (Royer, 1986), contoh-contoh pembelajaran (Chi & Bassok, 1989), dan instruksi berbasis pada persoalan (Kolodner, 1993; Spiro et al., 1987).

Selain dengan mengkontraskan pandangan-pandangan pendekatan-pendekatan umum yang bertentangan dengan instruksi pemecahan permasalahan, terdapat pandangan-pandangan yang membedakan tentang lingkungan pembelajaran yang terbaik untuk memperoleh keahlian-keahlian pemecahan permasalahan. Pemecahan masalah dapat dipelajari baik secara individual atau pun dalam kelompok. Walaupun begitu banyak instruksi pemecahan masalah didasarkan pada individu, instruksi dalam kerjasama, pemecahan masalah kelompok nampak memberikan keuntungan-keuntungan tambahan yang memungkinkan para pembelajar untuk secara sukses menghadapi tugas-tugas yang sangat kompleks. Kajian-kajian empiris dalam pembelajaran kooperatif pada lintas kelompok pembelajar yang beragam dan area subjek telah menunjukkannya menjadi satu metode instruksional yang efektif dalam mengatur pembelajaran siswa (Bossert, 1988; D.W. Johnson & R.T. Johnson,1989, 1994). Pengajaran resiprokal (kesalingan) merupakan satu bentuk instruksi yang memberikan para siswa kesempatan untuk menjadi familiar dengan proses kerjasama, selagi secara terus menerus akan menstimulasi keahlian-keahlian pemberian alasan social dan keahlian-keahlian pemecahan permasalahn individu (Palincsar, 1986; Palincsar & A.L. Brown, 1984; Rubin & Forbes, 1984).

Permasalahan

Meskipun terdapat banyak literature yang berbasis pada pemecahan masalah, namun sedikit kajian yang mengarah pada metode-metode instuksional untk memperkaya pendekatan pemecahan masalah yang unik dalam penyelesaian masalah teknis. Dalam industri apa pun, teknisi perawatan yang kompeten sangat bisa menyimpan uang dan waktu untuk majikannya dengan memastikan bahwa mesin terus berjalan. Ketika industri jasa terus berkembang, kompetensi dari para personil dukungan teknis pasca jual memainkan peranan yang sangat penting yang diasosiasikan dengan kualitas produk dan nama baik perusahaan. Oleh karena itu, pemecahan masalah merupakan keahlian  yang berguna yang menunjukkan tidak hanya kompetensi dari tenaga kerja industri, namun juga kemampuan dari perusahaan untuk medukung produk-produknya.

Satu kajian eksperimental kuasi dirancang untuk menguji keefektifan dari strategi instruksional yang disebut dengan Pemecahan Masalah Berpasangan dengan Pemikiran yang Keras (TAPPS) untuk memperkaya keahlian pemecahan masalah. TAPPS digunakan sebagai perlakuan (treatment) untuk para siswa teknisi penerbangan tingkat universitas ketika mereka mempraktekkan pemecahan masalah dalam kesalahan-kesalahan sistem elektrik pesawat terbang yang digerakkan oleh sebuah sistem tutorial terkomputerisasi. Tujuan dari kajian ini adalah untuk menentukan apakah TAPPS meningkatkan kemampuan para siswa untuk memecahkan masalah. Pertanyaan-pertanyaan penelitian berikut dibuat untuk memperkirakan dampak dari TAPPS pada kemampuan untuk memecahkan masalah:

  1. Apakah TAPPS meningkatkan kemampuan untuk memecahkan masalah kesalahan sistem elektrik?
  2. Apakah terdapat perbedaan perlakuan akhir (post-treatment) antara TAPPS dengan kelompok kontrol dalam penggunaan keahlian kognitif selama memecahkan masalah?
  3. Pelatihan tambahan apa yang menguntungkan hasil dari penggunaan strategi TAPPS?

 Instruksi Pemecahan Masalah dan TAPPS

Peranan penting dari pemikiran, pemecahan masalah, dan pemberian alasan dalam pembelajaran dan performa individual telah menjadi satu prioritas pelatihan selama beberapa dekade. Aktifitas pemecahan masalah terdiri dari respon-respon pasif dan reflektif terhadap konteks pada yang mana permasalahan itu terjadi, dan pengambilan keputusan aktif yang terjadi ketika seorang yang memecahkan permasalahan dengan bebas mengevaluasi sebuah situasi.

Banyak program instruksional yang menekankan pemecahan masalah pada tahun 1950an melalui 1980an menggunakan pendekatan model proses. Program-program yang berbasis model mengajarkan pemecahan masalah dengan momodifikasi satu model tahapan dalam pemecahan masalah, seperti model empat langkah dari Polya. Kebanyakan dari program-program ini menekankan instruksi pada prosedur-prosedur sebelum dikembangkan untuk memecahkan permasalahan khusus seperti puzzle, game, atau skenario yang ditemukan. Program-program instruksional lainnya mengenalkan penggunaan pengetahuan yang umumnya dikenal dari ranah yang disusun secara baik (contoh; matermatika, fisika, dan teknik) untuk mengajarkan prosedur-prosedur pemecahan masalah (Bransford & Stein, 1984). Meskipun program-program terakhir ini bergantung pada satu model proses dari pemecahan masalah (contoh; pendekatan IDEAL dari Bransford dan Stein), semua itu berbeda dari program-program proses yang diorientasikan dalam hal semua itu menghindari fokus pada puzzle dan game serta cenderung untuk menekankan penerapan prinsip-prinsip pemecahan masalah umum untuk situasi kehidupan sehari-hari. Dengan bergantung pada rangkaian prinsip atau peraturan, seseoran yang memecahkan masalah dapat mengetahui apa yang telah lengkap dan hal lain yang perlu dilakukan. Meskipun demikian, karena penekannya itu pada serangkaian peraturan berikut, seseorang yang memecahkan masalah gagal untuk mendapatkan kesadaran akan strategi-strategi yang digunakan untuk memecahkan masalah-masalah.

Bukan untuk menekankan satu model pemecahan masalah linear yang bergantung pada prosedur-prosedur khusus untuk diikuti, pandangan-pandangan pada pembelajaran sekarang ini menyatakan bahwa pemecahan masalah seharusnya diajarkan dalam satu konteks yang realistis, dengan satu kesadaran akan proses-proses kognitif yang digunakan untuk sampai pada sebuah solusi. TAPPS merupakan satu bentuk dari saling mengajarkan (reciprocal teaching) yang menempatkan para siswa dalam proses kognitif yang lebih dalam (Glass, 1992; Lochhead & Whimbey, 1987; Pestel, 1993; Stice, 1987; Swartz, 1989). TAPPS telah digunakan dalam berbagai disiplin ilmu, dari matematika dan teknik hingga pemahaman membaca (reading comprehension) dan keahlian-keahlian pemikiran umum. Dengan mengikuti prosedur pembelajaran diadik, dua orang siswa bekerja sebagai satu tim dan secara bergantian memainkan peranan menjadi seseorang yang memecahkan masalah. Siswa yang sedang tidak memecahkan masalah mengambil peranan sebagai monitor, dan mengobservasi, mengkritik, dan mengevaluasi kinerja dari pemecahan masalah tersebut  (A.L. Brown & Palincsar, 1989; Greenfield, 1987). Monitor tidak membantuk seseorang yang memecahkan masalah dalam memecahkan masalah tersebut. Melainkan dia mengobservasi proses pemecahan masalah. Monitor memperingatkan seseorang yang sedang memecahkan masalah untuk mengucapkan apa yang dia sedang pikirkan dan lakukan selagi memecahkan masalah-masalah dan menanyakan pertanyaan-pertanyaan untuk mengklarifikasi proses-proses yang sedang dideskripsikan secara verbal oleh seseorang yang sedang memecahkan masalah. Tujuannya adalah untuk membuat seseorang yang sedang memecahkan masalah sadar akan apa yang mereka ketahui, apa yang mereka dapat lakukan, apakah mereka melakukannya dengan benar, dan apakah prosesnya itu masuk akal. Bahkan ketika seseorang yang sedang memecahkan masalah itu gagal untuk memecahkan masalah, kedua siswa tersebut dapat saling menguntungkan dengan memonitor proses pemikiran yang digunakan. Melalui teknik ini, proses pemikiran diam-diam dapat diarahkan menjadi terbuka dan dapat diobservasi oleh kedua siswa tersebut. Dengan saling bergantian dalam upaya memecahkan masalah, siswa tidak hanya belajar untuk memecahkan masalah-masalah, namun juga belajar untuk menjadi seseorang yang dapat memecahkan permasalahan reflektif.

Verbalisasi (pengucapan) merupakan fitur utama dari TAPPS. Tujuan dari verbalisasi selama proses pemecahan masalah adalah untuk membuat pemikiran dalam masing-masing individu menjadi eksplisit. Verbalisasi dari pemikiran dalam ini menunjukkan pola pemikiran dan membawa pemikiran sub-kesadaran ke pemikiran kesadaran (subconscious thought to consiousness), yang memungkinkan seseorang yang sedang memecahkan masalah untuk memonitor rantai alasannya dan mengidentifikasi kesalahan yang ada. Teori pengucapan dalam dari Vygotsky (1934) tentang perkembangan kognitif memberikan satu dasar teoretis untuk metodologi TAPPS. Dalam pandangan Vygotsky, satu percakpan anak yang ditujukan untuk dirinya sendiri membantu untuk merencanakan dan mengarahkan berbagai aktifitas; hal ini membantu anak-anak memecahkan masalah. Ketika seorang anak tumbuh, pengucapan egosentrik akan berubah menjadi pengucapan non-verbal di dalam (hati). Oleh karena itu secara bertahap, orang-orang mengembangkan kemampuan untuk memberikan dirinya sendiri instruksi verbal dalam hati dan diam-diam melalui pengucapan dalam (hati). Bukti dari teori ini dapat dengan mudah diobservasi dalam kejadian umum dari orang-orang yang sedang berbisik-bisik pada dirinya sendiri selagi mengerjakan berbagai tugas, tanpa menyadari hal itu menimbulkan suara.

Metode

Teknik TAPPS digunakan selagi para siswa memecahkan masalah-masalah teknis yang diberikan oleh sebuah lingkungan praktek yang dipandu oleh komputer yang disebut dengan Tutorial Pemcahan Masalah Teknis (TTT~Technical Troubleshooting Tutor) TTT merupakan sebuah sistem ahli berbasis komputer yang memanfaatkan beberapa prinsip pedagogik yang didiskusikan dalam literatur keilmuan kognitif. TTT mengstimulasi permasalahan-permasalahan tenaga kerja yang realistis dan menggabungkan komponen-komponen dari masa belajar kognitif, seperti pelatihan dan pemudaran, ke rancangannya. TTT sebenarnya digunakan pada kajian tahun 1993 yang mengeksplorasi efek dari satu lingkungan praktek yang dipandu oleh komputer untuk keahlian-keahlian pemecahan masalam elektrik masing-masing individu skills (S.D. Johnson, Flesher, Jehng & Ferej, 1993). Kajian tersebut merupakan sebuah kajian lapangan eksperimental quasi yang melibatkan 34 mahasiswa yang mendaftar satu kelas sistem elektrik pesawat terbang level kedua. Anggota dari kelompok eksperimental (N=18) secara individual menggunakan TTT, sabagai tambahan untuk partisipasi, dengan kelompok kontrol (N=16), dalam aktifitas-aktifitas laboratorium biasa. Di akhir periode penelitian, seluruh siswa diberi permasalahan pemecahan masalah untuk dipecahkan, protokol-protokol verbal dikumpulkan,  dan beberapa observasi dilakukan. Hasilnya menunjukkan bahwa siswa yang bekerja pada TTT menjadi pemecah permasalahan yang efektif dan efisien. Kelompok TTT menunjukkan peningkatan 78% dalam keberhasilan memecahkan masalah aktual di atas kelompok kontrol yang hanya sebesar 19% lebih dari praktek pemecahan permasalahan.

Kajian baru-baru ini mempeluas kajian TTT tahun 1993 dengan membandingkan efek dari praktek pemecahan masalah TTT individual yang melibatkan dua orang siswa yang menggunakan TAPPS. Kelompok siswa TAPPS menerima perkuliahan dan instruksi laboratorium yang sama, melengkapi seluruh persyaratan mata kuliah, dan menggunakan sistem TTT yang sama. Satu-satunya perbedaan antara kelompok TAPPS dalam kajian ini dan kelompok TTT dari kajian sebelumnya adalah penggunaan TAPPS selagi para siswa memecahkan permasalahan kesalahan sistem pada TTT. Di akhir kajian tersebut, masing-masing subjek TAPPS secara individu berpartisipasi dalam tugas transfer yang sama dengan yang diberikan pada subjek di kajian sebelumnya.

Subjek

Data untuk kajian ini dikumpulkan dari dua kelompok siswa secara utuh yang didaftarkan pada mata kuliah sistem elektronik level kedua di Institut Penerbangan Universitas Illinois di Urbana-Champaign. Para siswa yang mendaftar dalam mata kuliah ini bekerja untuk mendaptkan sertifikasi Airframe dan Powerplant dari Administrasi Penerbangan Federal. Mata kuliah itu terdiri dari tiga jam perkuliahan dan empat jam aktifitas laboratorium setiap minggunya. Karena kecilnya pendaftaran dan karena fakta bahwa perkuliahan tersebut ditawarkan hanya sekali dalam satu tahun, maka perlu untuk menggunakan satu kelas secara keseluruhan. Satu set data pertama berasal dari kelompok TTT asli (S.D. Johnson et al., 1993), yang berperan sebagai kelompok kontrol dalam kajian ini. Kelompok TTT asli ini terdiri dari 18 siswa yang bekerja dalam TTT sebagai bagian dari latihan laboratorium mereka. Kelompok kontrol ini mempraktekkan pemecahan masalah dengan menggunakan TTT pada basis individual. Kelompok data kedua dikumpulkan dari kelompok eksperimental TAPPS, satu kelompok siswa yang sama yang didaftarkan pada kelas yang sama di semester selanjutnya. Kelompok TAPPS terdiri dari 10 siswa yang menggunakan strategi TAPPS selagi mengerjakan TTT. Para siswa di kedua kelompok tersebut telah menyelesaikan mata kuliah pra-syarat pada sistem elektrik pesawat terbang dasar dan sistem powerplant. Semua subjek yang dilibatkan dalam latihan-latihan laboratorium biasa, yang mana mereka harus memecahkan masalah dari beragam kesalahan fungsi sub-sistem dengan sebuah simulator sistem elektrik. Tugas transfer yang dikelola selanjutnya dalam kajian dilakukan pada simulator sistem elektrik yang sama.

Karena perkuliahan pemecahan masalah sistem elektrik hanya ditawarkan sekali dalam setahun oleh Institut Penerbangan, maka perlu untuk mempunyai kelompok kontrol dan kelompok treatment yang berpartisipasi di tahun-tahun yang berbeda. Untuk mendapat perhatian akan kesetaraan dari dua kelompok siswa tersebut, indikator-indikator demografik dan kecerdasan (yakni umur, pengalaman elektrik sebelumnya, nilai mata kuliah pra-syarat, skor ACT, dan ranking sekolah tinggi) dibandingkan. Perbandingan statistikal pada ranah-ranah indikator ini menunjukkan perbedaan yang tidak signifikan antara kelompok-kelompok tersebut. Berdasarkan pada perbandingan ini, dapat diasumsikan bahwa dua kelompok tersebut cukuplah seimbang (ekuivalen). Keseimbangan dari dua kelompok ini selanjutnya didukung oleh kurangnya perbedaan dalam performa kelompok pada ranah tes pengetahuan yang dilakukan di akhir semester. Perbandingan-perbandingan statistikal dari skor-skor tes tersebut dan masing-masing sub-skala (yakni item-item yang dikaitkan dengan susunan sistem, fungsi sistem, dan ciri-ciri sistem) menujukkan tidak adanya perbedaan diantara kedua kelompok tersebut.

Prosedur

Strategi TAPPS digunakan selagi pasangan siswa bekerja dengan tutor pemecahan masalah yang terkomputerisasi. Dua komputer Macintosh yang terdapat perangkat lunak TTT tersedia untuk digunakan oleh siswa selama di seluruh periode laboratorium yang telah terjadwalkan. Sebelum permulaan dari treatment itu, satu unjuk kerja dan penjelasan selama satu jam dari TTT dan TAPPS diberikan untuk seluruh subjek. Seorang asisten penelitian lulusan mengobservasi setiap sesi ketika para siswa bekerja pada TTT. Peranan dari observator adalah untuk menjawab pertanyaan apa pun yang berkaitan dengan operasi TTT dan untuk memberikan catatan atas keefektifan dari masing-masing pasangan dalam mengimplementasikan prosedur TAPPS.

Setiap anggota dari kelompok TAPPS diajarkan bagaimana untuk memainkan peranan sebagai seorang yang harus memecahkan permasalahan dan sebagai monitor. Seseorang yang memecahkan permasalahan diinstuksikan untuk berbicara melalui proses pemecahan masalah yang lengkap dengan mengatakan segala sesuatu yang mereka sedang pikirkan dan sedang lakukan selagi memecahkan permasalahan yang diberikan oleh TTT. Mereka mengetahui bahwa rekan mereka akan mengingatkan mereka untuk terus berbicara, akan kadang-kadang bertanya untuk klarifikasi tindakan-tindakan atau keputusan-keputusannya, namun tidak akan memecahkan permasalahan untuk mereka.

Semua siswa yang memainkan peranan sebagai seorang yang harus memecahkan permasalahan diminta untuk menggunakan TTT untuk mengumpulkan informasi yang berkaitan dengan permasalahan tersebut (contoh, kepatuhan pilot, gejala-gejala permasalahan, kondisi pengoperasian, dan riwayat sistem) dan membacakan informasi tersebut. Seorang yang harus memecahkan permasalahan kemudian akan mengidentifikasi sebanyak mungkin kesalahan yang mungkin dalam sebuah peta konsep yang disediakan oleh TTT, dan berusaha untuk mengisolasi kesalahan dengan mengecek masing-masing item pada daftar potensial kesalahan. Semua siswa yang memainkan peranan sebagai monitor diinstruksikan untuk tetap berada di jalur pemecahan masalahnya. Mereka harus mengikuti logika dari seorang yang sedang memecahkan permasalahan, namun tidak mencampuri proses pemikirannya. Jika seseoran yang memecahkan permasalahan itu berhenti, monitor dapat memberikan arahan-arahan dengan meminta seorang yang sedang memecahkan permasalahan untuk mengecek kembali asumsi sebelumnya atau dengan mengingatkan seorang yang memecahkan permasalahan terhadap item-item yang terlalu diperhatikan pada daftar potensial kesalahan. Setelah masing-masing permasalahan dipecahkan, mereka mewawancarai satu sama lain tentang prosedur-prosedur yang digunakan. Hal ini akan memungkinkan seseorang yang memecahkan permasalahan untuk merefleksikan pada apa yang mereka baru saja lakukan, dan seseorang yang jadi monitor mengklarifikasi tindakan-tindakan dari seseorang yang memecahkan permasalahan dan memberikan solusi-solusi alternatif.

Subjek-subjek TAPPS telah mempunyai hampir enam minggu selama semester tersebut untuk bekerja melalui TTT menggunakan TAPPS. Masing-masing pasangan mempunyai sekitar 90 menit di tiap minggunya untuk bekerja dengan TAPPS selama jam kerja laboratorium yang telah terjadwal.

Tugas Transfer

Setelah menyelesaikan treatmen, masing-masing subjek berpartisipasi pada tugas transfer kinerja pemecahan permasalahan yang diterapkan pada kajian S.D. Johnson dkk. (1993). Untuk memaksimalkan pengaruh-pengaruh instruksional dari mata kuliah tersebut, tugas transfer tersebut dilakukan pada empat minggu terakhir dari enam minggu semester. Masing-masing siswa secara individual ditunjukkan dengan simulator sistem elektrik pesawat terbang yang mana empat kesalahan independen itu disisipkan. Siswa-siswa tidak diberi tahu berapa banyak kesalahan yang ada dalam sistem tersebut, hanya bahwa terdapat multi-kesalahan yang disisipkan oleh para peniliti. Protokol-protokol verbal dikumpulkan dan dianalisa untuk mengidentifikasi proses-proses kognitif yang digunakan selama pemecahan masalah. Efek-efek treatmen diuji dengan cara membandingkan performa pada tugas transfer.

Simulator sistem eletrik terdiri dari 10 sub-sistem independen yang berbeda yang ditemukan dalam satu sistem elektrik pesaawat terbang kecil. Komponen-komponen pesawat biasa seperti pengerem sirkuit, saklar, relai, landasan terminal, konduktor, rambu perputaran, dan pengubah power disusun di atas papan panel. Subjek-subjek tersebut dimungkinkan untuk menggunakan alat-alat pemecahan permasalahan umum (contoh; multimeter dan obeng), bantuan-bantuan pekerjaan (yakni, skematik), dan beberapa suku cadang (contoh, lampu bolam dan kabel) selama tugas transfer. Peralatan perekam audio digunakan selama tugas transfer untuk mengumpulkan masing-masing verbalisasi dari subjek. Akhirnya, satu survei terbuka digunakan untuk mengumpulkan opini-opini dan perasaan-perasaan tentang penggunaan dari TTT dan TAPPS.

Analisis Data

Masing-masing protokol verbal subjek dari tugas transfer ditranskripsikan dan dihitung dengan prosedur analisa data yang digunakan dalam kajian dari S.D. Johnson dkk. (1993). Protokol-protokol verbal pertama kali dipecah menjadi beberapa episode, dan kemudian disandikan berdasarkan pada satu sistem penyandian tujuh kategori (S.D. Johnson, 1989). Masing-masing episode terdiri dari (a) pemilihan dari paling tidak satu kesalahan yang potensial, (b) akuisisi dari informasi atas tujuan untuk mengevaluasi kesalahan yang diajukan, (c) interpretasi dari informasi yang telah didapatkan untuk tujuan mengevaluasi kesalahan yang diajukan, dan (d) keputusan untuk menerima atau menolak kesalahan sebagai kesalahan yang nyata. Skema penyandian mencakup sejumlah peristiwa-peristiwa behavioral dan kognitif: Tindakan (ACT), Perolehan Informasi (ACQ), Informas yang Diinginkan Tidak Tercapai (DES), Interpretasi (INT), Hipotesis (HYP), Keputusan (DEC), dan Tidak Relefan (IRR). Untuk menguji validitas dari sistem penyandian, satu penyandi kedua menggunakan proses penyandian yang sama untuk secara random memilih dan menyandikan 10% dari total protokol-protokol verbal yang dikumpulkan dari kelompok TAPPS. Nilai koefisien kesepakatan antara dua penyandi mencapai 88% konsensus dalam menyandikan pernyataan HYP, yang merupakan faktor utama yang digunakan dalam kajian ini untuk pengukuran aktifitas kognitif dari seseorang yang memecahkan permasalahan.

Setelah mengorganisir setiap episode ke dalam satu matriks data performa, performa pemecahan masalah itu dianalisa oleh kesalahan dan subjek. Analisis kuantitatif memberikan indeks dari performa umum, mencakup pengenalan permasalan dan data solusi. Satu mikroanalisis menguji data-data episodik seperti interpretasi hipotesis, penggunaan strategi, dan upaya-upaya perolehan informasi individual. Analisa kualitatif difokuskan pada empat jenis informasi: (a) formulasi permasalahan inisial, (b) perkembangan dari representasi ruang permasalahan, (c) rangkaian melalui ruang permasalahan, dan (d) identifikasi dari pola-pola di dalam episode protokol. T-tes individual dilakukan untuk menguji perbedaan-perbedaan diantara kelompok-kelompok dalam variabel Pengenalan Permasalahan, Solusi Tepat, Waktu Praktek, dan Waktu Kerja yang Disimulasikan. Semua tes statistik yang dilaporkan dalam makalah ini dilakukan dengan level signifikansi a = 0,05.

Hasil

Dampak dari TAPPS pada Kemampuan Pemecahan Permasalahan

Untuk menguji dampak dari TAPPS pada kemampuan pemecahan permasalahan, setiap performa pemecahan permasalahan dari subjek, dalam hal kemampuan untuk menempatkan kesalahan-kesalahan tugas transfer, tersebut dianalisa. Analisa ini menunjukkan keakuratan dari pemecahan permasalahan yang dilakukan oleh masing-masing kelompok.

Kemampuan untuk Mengenali Keberadaan Kesalahan

Satu kajian dari protokol verbal menunjukkan bahwa mayoritas dari subjek yang ada pada kedua kelompok tersebut memulai aktifitas penemuan permasalahan mereka dengan mengoperasikan tombol kotak yang ditempatkan pada panel kontrol di simulator tugas transfer. Pencarian umum awal ini melambangkan cek operasi sistem yang umum dalam pemeliharaan pesawat terbang, dan merepresentasikan perilaku pemecahan masalah yang tepat karena tidak adanya informasi simptomatik lainnya telah diberikan. Meskipun masing-masing subjek mempunyai pengalaman dengan menggunakan papan elektrik yang telah distimulasikan selama sesi laboratorium mereka, beberapa subjek TTT gagal untuk mengenali keempat kesalahan pada tugas transfer.

Terdapdat satu perbedaan yang signifikan dalam kemampuan kelompok TAPPS (M = 4,00, SD = 0) dan kelompok TTT (M = 3.61, SD = .50) untuk mengenali bahwa keempat kesalahan yang ada dalam sistem elektrik, , t(26) = 2.431, p < .05. Sebelas dari delapan belas subjek kelompok TTT mengenali keempat kesalhan tersebut, sedangkan tujuh lainnya (39%) gagal untuk mengenali bahwa sirkuit gir landing adalah salah. Ketidakmampuan dari subjek TTT untuk mengenali kesalahan dalam sub-sistem indikator gir kemungkinan karena fakta bahwa aktifitas penemuan masalah awal dari subjek hanya terfokus pada operasi dari tombol panel kontrol dan indikator gir tidak mempunyai satu tombol pada panel kontrol. Secara keseluruhan, kelompok TTT mengenali 90% dari kesalahan yang ada. Semua subjek TAPPS mengenali bahwa terdapat empat kesalahan dalam sistem elektrik (100%). Perbedaan ini tidak diduga karena TTT tidak mensyaratkan para subjek untuk terlibat dalam aktifitas pencarian permasalahan. Pada permulaan masing-masing skenario, subjek kelompok Tutor mengetahui bahwa satu kesalahan yang ada dan informasi simtomatik yang tersedia pada persyaratan memberikan klue yang cukup untuk mempersempit kesalahan pada sub-sistem khusus.

Kemampuan untuk Menempatkan Komponen Kesalahan

Data dari protokol-protokol verbal juga digunakan untuk menilai kemampuan dari para subjek untuk menempatkan komponen-komponen kesalahan aktual pada sistem elektrik pesawat terbang yang digunakan untuk tugas transfer. Solusi yang tepat terjadi ketika komponen kesalahan sebenarnya ditemukan dan dilaporkan secara verbal di protokol-protokol. Solusi yang tidak tepat didapat ketika satu subjek mengidentifikasi sebuah komponen yang bukan merupakan kesalahan sebenarnya.

Meskipun semua subjek itu agak bagus dalam mengenali bahwa kesalahan-kesalahan itu ada di dalam sistem, beberapa subjek mendapati kesulitan untuk menempatkan komponen-komponen kesalahan yang sebenarnya. Terdapat satu perbedaan statistik diantara dua kelompok dalam hal kemampuan mereka untuk menempatkan kesalahan yang sebenarnya di dalam sistem, t(26) = 2.632, p < .05. Kelompok TAPPS (M = 3.70, SD = .48) lebih baik dari pada kelompok TTT (M = 2.89, SD = .90) dengan menempatkan lebih banyak komponen-komponen kesalahan. Dalam hal persentase dari permasalahan yang dapat dipecahkan, kelompok TAPPS dapat memecahkan sebesar 93% dari total permasalahan (37/40) sedangkan kelompok TTT hanya dapat memecahkan 72% dari total permasalahan (52/72). Performa yang meningkat dari kelompok TAPPS dibandingkan dengan kelompok TTT sangatlah mengesankan, khususnya ketika seseorang berpikir bahwa penggunaan individual atas TTT (tanpa adanya TAPPS) telah ditunjukkan untuk menghasilkan performa pemecahan permasalahan meningkat secara signifikan dibandingkan dari bentuk yang lebih tradisional dari latihan laboratorium  (S.D. Johnson et al.,1993). Sebagaimana ditunjukkan pada kajian di tahun 1993, para siswa yang secara individual menggunakan TTT menunjukkan peningkatan sebesar 78% dari kesuksesan pemecahan masalah sebenarnya dibandingkan dengan kelompok kontrol yang menerima instruksi yang sama, namun mempraktekkan pemecahan masalah di laboratorium bukan di TTT. Dengan perubahan pedagogik sederhana dari praktek individual terhadap tenkik pemecahan masalah yang berpasangan, satu capaian pembelajaran tambahan dalam perform pemecahan masalah telah didemonstrasikan.

Dampak dari TAPPS dalam Penggunaan Keahlian Kognitif

Proses dari pemecahan masalah merupakan satu rangkaian proses kognitif. Yang didapatkan dalam laporan verbal dari subjek merupakan bagian-bagian dari pemikiran individual mereka. Informasi deskriptif ini diubah ke dalam data kuantitatif dengan menentukan masing-masing bagian menjadi satu sandi yang berarti. Keahlian-keahlian berpikir dapat secara kasar diklasifikasikan seperti urutan lebih rendah (mendapatkan kembali informasi superfisial) dan urutan yang lebih tinggi (mengkombinasikan atau mengatur informasi yang didapat dengan pengetahuan yang telah ada). Dalam kajian ini, ketertarikan aktifitas kognitif dalam urutan yang lebih tinggi menggunakan generalisasi dan pengujian hipotesis, yakni serangkaian informasi yang menginterpretasikan, pembuatan asumsi, pengumpulan informasi, dan pengevaluasian asumsi sekarang ini (Elstein, Shulman, & Sprafka, 1978; S.D. Johnson, 1989). Data aktifitas kognitif yang relefan dikumpulkan dari protokol-protokol verbal yang dikumpulkan dari subjek ketika mereka mencari kesalahan-kesalahan selama tugas transfer. Analisis dari performa kelompok melingkupi ujian dari persentase kelompok untuk evaluasi hipotesis yang benar, persentase dari evaluasi hipotesis yang tidak tepat, dan persentase dari evaluasi tanpa hipotesis.

Subjek TAPPS (M = .92, SD = .04) lebih baik dari pada kelompok TTT (M = .82, SD = .10) dalam hal kemampuan mereka untuk secara tepat mengevaluasi hipotesis kesalahan yang mereka kerjakan. Kelompok TAPPS secara tepat mengevaluasi 90% dari hipotesis kesalahan mereka sedangkan kelompok TTT hanya dapat mengevaluasi secara tepat sebesar 82%. Perbedaan ini secara statistik sangatlah signifikan,  t(26) = 2.842, p < .05. Evaluasi hipotesis yang tidak tepat dapat menyesatkan seseorang yang sedang memecahkan permasalahan, yang menghasilkan pencapaian solusi yang tidak tepat atau membuang waktu dengan membuat upaya-upaya tambahan dalam memecahkan permasalahan. Kelompok TAPPS (M = .02, SD = .03) juga mempunyai evaluasi hipotesis yang lebih sedikit dibandingkan dengan kelompok TTT (M = .11, SD = .07), 2% vs. 22%. Perbedaan ini sangatlah signifikan secara statistik, t(26) = -4.058, p < .05. Terdapat beberapa persoalan dalam protokol dimana subjek tidak mengevaluasi hipotesis kesalahan yang potensial yang telah mreka pikirkan. Situasiini nampak akan terjadi untuk beberapa alasan: (a) hipotesis sangat mudah untuk diujikan, (b) subjek mengubah fokus mereka pada hipotesis lain yang lebih masuk akal, atau (c) subjek tidak mampu untuk mengumpulkan informasi yang cukup untuk mendukung satu evaluasi. Hal ini terjadi pada tujuh persen hipotesis untuk kelompok TAPPS dan delapan persen untuk kelompok TTT. Tidak terdapat perbedaan statistik dalam persentase persoalan diman satu subjek tidak secara formal mengevaluasi hipotesis yang dilakukan.

Pengujian dari dampak TAPPS pada penggunaan keahlian-keahlian kognitif menunjukkan bahwa TAPPS mempunyai satu dampak positif terhadap kemampuan subjek untuk secara tepat mengevaluasi hipotesis pemecahan permasalahan. Semua temuan ini menunjukkan bahwa subjek TAPPS itu lebih baik dalam mengevaluasi kesalahan-kesalahan yang potensial yang mereka pikirkan, dibandingkan dengan subjek kelompok TTT. Penggunaan TAPPS nempak menjadi satu cara yang efektif untuk membantu para siswa untuk meningkatkan kemampuan mereka untuk mengevaluasi kesalahan-kesalahan potensial dalam satu sistem.

Efisiensi dari TAPPS sebagai sebuah Strategi Pelatihan

Berdasarkan pada hasil kajian ini, nampak bahwa strategi TAPPS menambah pengalaman pembelajaran bagi para siswa. Dan ini juga nampak bahwa TAPPS menambah satu ukuran efisiensi pada lingkungan pelatihan. Terdapat perbedaan-perbedaan utama diantara dua kelompok dalam performa mereka di TTT. Perbedaan-perbedaan tersebut nampak dalam jumlah waktu yang membuat mereka untuk melengkapi TTT dan jumlah permasalahan untuk masing-masing kelompok dapat pecahkan.

TTT dirancang untuk membawa para siswa ke dalam tiga kategori permasalahan. Kategori pertama mencakup kegagalan peralatan (contoh; lampu bolam yang mati, kerusakan voltmeter, tombol yang rusak). Kategori permasalahan kedua mencakup sirkuit terbuka, sedangkan kategori ketiga mencakup sirkuit pendek. Di dalam masing-masing kategori tersebut terdapat satu hirarki permasalahana, yang disusun ke dalam tingkat kesulitan. Para siswa diberikan permasalahan-permasalahan yang lebih mudah untuk dipecahkan ketika mengupayakan jenis-jenis permasalahan baru. Setiap kali seorang siswa memecahkan satu permasalahan, TTT menguji dan membandingkan performa keseluruhan dari para siswa pada satu kelompok norma yang berdasarkan pada 25 indikator performa. Jumlah total permasalahan yang dilengkapi oleh masing-masing siswa sebelum dikembangkan pada jenis permasalahan selanjutnya tergantung pada tingkat performa individual mereka. contoh, jika seorang siswa berhasil memecahkan lima permasalahan sirkuit terbuka pada level performa yang tinggi, TTT mengembangkan siswa pada permasalahan-permasalahan yang terdapat sirkuit pendek di dalamnya. Siswa-siswa yang menunjukkan keahlian pemecahan permasalahan yang lebih kuat yang dibutuhkan untuk memecahkan permasalahan yang lebih sedikit di TTT, dan akhirnya membutuhkan waktu yang lebih sedikit untuk melengkapi TTT. Siswa-siswa tersebut yang mengalami kesulitan-kesulitan digilir melalui permasalahan-permasalahan oleh komputer. Siswa-siswa melengkapi TTT ketika mreka menunjukkan kompetensi pada seluruh jenis permasalahan.

Kelompok TAPPS mampu untuk melengkapi TTT dengan rata-rata 4,3 jam, sedangkan kelompok TTT rata-rata 5,2 jam. Sedangkan kelompok TAPPS mampu untuk menyelesaikan TTT dengan waktu yang lebih sedikit, mereka mampu untuk memecahkan lebih banyak permasalahan dengan waktu yang lebih pendek. Anggota kelompok TAPPS memecahkan rata-rata 34,4 permasalahan, dengan waktu rata-rata untuk memecahkan permasalahan adalah 7,5 menit untuk satu permasalahan (SD = 7,62). Anggota kelompok TTT rata-rata mampu memecahkan 30,4 permasalahan, dengan rata-rata watu 10,4 menit untuk satu permasalahan (SD = 9,27). Kemampuan dari kelompok TAPPS untuk memecahkan permasalahan dalam jumlah waktu yang lebih pendek dibandingkan dengan kelompok TTT sangatlah signifikan, t(717) = -3.656, p < .05. Meskipun terdapat satu perbedaan dalam hal jumlah waktu kerja ug disimulasikan sebagaimana yang dijalankan oleh komputer. Ketika subjek-subjek itu berupaya untuk memecahkan masing-masing permasalahan, mereka “dikenakan” biaya pengumpulan informasi yang berkaitan dengan permasalahan (contoh, pengaduan dari pilot, riwayat perawatan pesawat terbang, kondisi pengoperasian, akses untuk tata cara pelayanan atau diagram skematik, dll.), melakukan beberapa jenis tes (contoh, pengecekan sensor, tes voltase dan keberlangsungan, dll.), dan menjalankan beragam tindakan (contoh, mengganti bagian-bagian atau berkonsultasi pada seorang ahli). Rata-rata waktu kerja yang disimulasikan untuk kelompok TAPPS adalah 29,0 menit untuk satu permasalahan (SD = 56,95), sedangkan kelompok TTT rata-rata 28,6 menit untuk satu permasalahan (SD = 49,09). Perbedaan ini tidak signifikan, t(717) = -0.092, p > .05. Hasil temuan ini menunjukkan bahwa pembelajaran untuk menjadi seorang pemecah permasalahan yang lebih baik dapat diselesaikan dengan jumlah waktu yang lebih pendek ketika bekerja dalam pasangan TAPPS, meskipun waktu pemecahan permasalahan, sebagaimana ditentukan oleh waktu kerja yang disimulasikan pada komputer, tidak berbeda dengan apa yang didapat dengan bekerja sendirian pada TTT.

Data-data ini menunjukkan bahwa strategi TAPPS menambah satu ukuran efisiensi untuk proses pembelajaran. Subjek TAPPS mampu untuk melengkapi TTT dengan waktu yang lebih pendek, dan oleh karena itu mendaptkan lebih banyak pengalama dalam memecahkan permasalahan dibandingkan dengan kelompok TTT. Hasil temuan ini penting untuk instruksi teknis dalam situasi dimana terdapat tempat kerja yang terbatas bagi siswa dan waktu terbatas yang tersedia untuk praktek pemecahan permasalahan. Penggunaan TAPPS memungkinkan instruktur untuk mengelompokkan siswa ke dalam pasangan-pasangan, yang mengurangi kebutuhan tempat kerja sebanyak 50%. Dan juga, dengan waktu yang lebih sedikit diperlukan untuk melengkapi permasalahan-permasalahan TTT dapat memberikan waktu yang lebih untuk pengalaman-pengalaman pembelajaran laboratorium lainnya. Penting untuk dicatat bahwa raihan efisiensi dari TAPPS bukan merupakan sebuah hasil dari dua orang siswa yang bekerja sama untuk memecahkan permasalahan-permasalahan, sebuah pendekatan yang akan secara logis menghasilkan solusi atas permasalahan dengan lebih cepat. Ketika TAPPS digunakan secara tepat, hanya seorang siswa yang benar-benar berusaha untuk memecahkan permasalahan, sedangkan siswa yang lainnya berperan sebagai seorang yang mengobservasi proses tersebut.

Isu Implementasi untuk Penggunaan TAPPS

Mengapa TAPPS itu menjadi satu teknik pembelajaran berpasangan yang kuar? Monitor dapat belajar dari seorang yang sedang memecahkan permasalahan dengan cara mendengan dan mengobservasi, dan seseorang yang sedang memecahkan permasalahan menerima bantuan dan saran dari monitor selama dan setelah memecahkan permasalahan. Dengan bergantian menjadi seorang yang memecahkan permasalahan dan monitor, setiap anggota dari pasangan TAPPS dapat belajar dari pendekatan dan strategi pemecahan permasalahan orang lain dan juga menjadi lebih sadar tentang proses pemikirannya sendiri.

Terdapat beberapa perhatian sebelum awal dari kajian ini bahwa subjek mungkin saja ragu-ragu untuk berkata ketika seorang rekan sedang mengobservasinya. Hal ini bukanlah satu persoalan. Menurut observasi para peneliti, pasangan yang paling antusias tentang pengerjaan sistem TTT mempunyai jumlah kesulitan yang paling sedikit dalam mengungkapkan melalui satu permasalahan. Bahwa mereka yang pertama kali nampak tidak nyaman dalam berpikir, dengan cepat menjadi terbiasa untuk memainkan peranan menjadi seorang yang memecahkan permasalahan. Kesulitan yang mengagetkan dalam penggunaan TAPPS melibatkan peranan monitor. Dengan menjadi seorang yang memonitor bukanlah satu tugas asli untuk kebanyakan, jika tidak semuanya, dari subjek. Monitor TAPPS perlu untuk dilatih untuk menjadi pendengar dan pengobervasi yang berusaha untuk menginterpretasi semua tanda verbal dari seorang yang memecahkan permasalahan. Hal ini sulit bagi yang memonitor untuk menjadi seorang pengobservasi yang secara aktif terlibat tanpa berusaha untuk memecahkan masalah, khususnya ketika mereka berpikir bahwa mereka mampu untuk mengerjaakn satu pekerjaan yang lebih baik untuk dirinya sendiri.

Pembahasan

TAPPS merupakan satu bentuk dari pembelajaran kooperatif yang menekankan dampak dari interaksi sosial pada pasangan siswa dalam pembelajaran individual. Pemecahan permasalahan kooperatif itu umum di dunia kerja. Kerja tim, interaksi sosial, kerjasama profesional, dan kolaborasi antar disiplin ilmu merupakan karakteristik yang penting dari lingkungan kerja yang produktif. Seperti, pemikiran-pemikiran ini perlu untuk diintegrasikan ke dalam kurikulum teknis, maka dengan mudah diabaikan oleh instruktur dan pelatih. Waktu tambahan diperlukan untuk mengembangkan materi instruksional yang cukup, energi yang diperlukan untuk melakukan aktifitas kelompok, dan perilaku siswa yang tidak dapat diprediksikan terhadap pendekatan-pendekatan yang berbeda dapat menjaga banyak instruktur dari eksperimen dengan strategi instruksional alternatif, meskipun mereka dapat merealisasikan bahwa siswa mereka dapat beruntung karena adanya perubahan. Khususnya untuk para instruktur teknis, informasi yang tidak cukup yang berkaitan dengan strategi instruksional efektif yang secara langsung berkaitan dengan area subjek membuat adopsi dari strategi-strategi baru bahwa lebih jarang.

Apakah penggunaan TAPPS memperkaya keahlian pemecahan permasalahan? Hal ini nampak menjadi persoalannya. Dengan memanfaatkan satu kombinasi dari teori pembelajaran kognitif dan satu strategi instruksional alternatif, pendekatan TAPPS nampak menjadi satu teknik yang efektif untuk mata kuliah yang menyiapkan para teknisi. Keefektifan itu didukung dengan kemampuan kelompok TAPPS yang lebih baik untuk membuat evaluasi hipotesis yang tepat dan kesalahan interpretasi lebih sedikit dari informasi yang dikumpulkan. Didukung dengan temuan empirisnya, kajian ini memberikan satu pendekatan sederhana untuk diimplementasikan yang dapat secara langsung meningkatkan kemampuan analisis para siswa teknis dan memperkaya performa pemecahan permasalahan. Akhirnya, TAPPS nampak membantu para siswa untuk menjadi lebih percaya diri dan seorang yang mampu memecahkan masalah yang kompeten.

Hasil temuan penting lainnya adalah bahwa proses pembelajaran yang dipasangkan memperkaya efisiensi pelatihan dengan melibatkan dua orang siswa dalam belajar pada saat yang bersamaan. Perbandingan dari rata-rata 30 solusi permasalahan dari kelompok TTT dalam lebih dari lima jam untuk masing-masing subjek individu, dengan rata-rata 34 permasalahan kelompok TAPPS lebih dari empat jam untuk masing-masing pasangan menunjukkan kekuatan teknik yang efisien. Tidak hanya melakukan proses pembelajaran berpasangan itu menunjukkan keefektifannya dalam memperkaya perform pemecahan masalah subjek; hal ini juga nampak menjadi efektif dalam memberikan siswa dengan lebih banyak permasalahan dalam waktu yang lebih pendek.

Karena hal ini dibatasi dengan ukuran sampel yang sederhana, penggunaan kelompok utuh selama semester yang berbeda-beda, dan kekurangan akan kontrol dibandingkan dengan pengalaman teknis siswa sebelumnya, hasil temuan dari kajian ini tidak dapat digeneralisasikan untuk keadaan pembelajaran lainnya tanpa penelitian lebih lanjut. Meskipun kebanyakn program pelatihan teknis atau mata kulaih pendidikan teknis formal tidak mempunyai jumlah siswa teknisi yang banyak di dalam satu kelas, hal ini akan membantu untuk memahami apakah pendekatan TAPPS itu dapat dikelola untuk ukuran kelas yang lebih besar. Penelitian yang lebih lanjut diperlukan untuk mengeksplorasi efek dari TAPPS dalam ranah teknis yang berbeda. Hal ini juga penting untuk menguji dampak TAPPS ketika teknik itu diterapkan dalam satu situasi instruksional tradisional, dan bukan satu lingkungan praktek yang dikomputerisasikan. Kajian longitudinal juga diperlukan untuk memahami bagaimana keahlian-keahlian yang dipelajari melalui TAPPS ditransfer dan mempengaruhi performa selanjutnya dalam situasi pekerjaan.

Judul Asli

Efek dari Pemecahan Permasalahan Berpasangan dengan Pemikiran yang Keras (TAPPS) dalam Kemampuan Pemecahan Masalah pada Siswa Teknisi Penerbangan

Penulis:

Scott D. Johnson ~ Universitas Illinois di Urbana-Champaign
Shih-Ping Chung ~ USF Belanda, Inc.

Penerjemah:

Mochlisin

Bila ada yang menginginkan dokumen atau versi pdf-nya silahkan bisa kasih komentar dan request, serta sebutkan email anda, dokumen akan saya kirim lewat email.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *