Proses Kognitif Matematika

PROSES KOGNITIF MATEMATIKA

Belajar merupakan aktivitas yang terkait dengan proses kognitif. Proses kognitif adalah proses mental individu yang dapat dipahami sebagai pemrosesan informasi (Jones, 2006). Pemrosesan informasi melibatkan penerimaan informasi dan mengorganisasikannya dengan apa yang sudah diketahui sebelumnya, menyimpan informasi, dan memanggil kembali informasi tersebut ketika dibutuhkan (Slavin, 2009). Atkinson dan Shiffrin mengajukan teori pemrosesan informasi dalam memori manusia yang menyatakan bahwa informasi diproses dan disimpan dalam tiga tahap, yaitu register pengindraan (sensory memory), memori jangka pendek (short-term memory), dan memori jangka panjang (long-term memory) (Sternberg, 2006; Huitt, 2003; Woolfolk, 2008; Nur dkk., 2008).

Tahap pertama pemrosesan dan penyimpanan informasi adalah sensory memory. Informasi yang baru saja diterima dan disimpan dalam sensory memory, tidak semua bisa diolah karena keterbatasan kemampuan dan banyaknya informasi yang masuk. Pemrosesan informasi di tahap pertama ini sangat penting karena menjadi syarat untuk dapat melakukan pemrosesan informasi di tahap berikutnya, sehingga perhatian pebelajar terhadap informasi yang baru diterimanya ini menjadi sangat diperlukan (Suharnan, 2005).

Tahap kedua pemrosesan dan penyimpanan informasi adalah short-term memory (STM) atau working memory". Short-term memory berhubungan dengan apa yang sedang dipikirkan seseorang pada saat menerima stimulus dari lingkungan. Informasi yang masuk ke short-term memory berangsur menghilang ketika informasi tersebut tidak lagi diperlukan. Jika informasi dalam short-term memory ini terus digunakan, maka lama-kelamaan informasi tersebut masuk ke penyimpanan informasi berikutnya, yaitu long-term memory (Huitt, 2003).

Tahap ketiga adalah long-term memory (LTM) merupakan memori penyimpanan yang relatif permanen, yang dapat menyimpan informasi meskipun informasi tersebut tidak diperlukan lagi. Informasi yang tersimpan di dalam long-term memory diorganisasikan ke dalam bentuk struktur pengetahuan tertentu, atau yang disebut dengan schema. Schemamengelompokkan elemen-elemen informasi sesuai dengan bagaimana nantinya informasi tersebut akan digunakan, sehingga schema memfasilitasi akses informasi di waktu mendatang ketika akan digunakan. Dengan demikian, keahlian seseorang berasal dari pengetahuan yang tersimpan dalam bentuk schema di dalam long-term memory, bukan dari kemampuannya untuk melibatkan diri dengan elemen-elemen informasi yang belum terorganisasilan di dalam long-term memory (Merrienboer & Sweller, 2005). Sejalan dengan itu, Mar‟at (2007) mengatakan bahwa dalam memori jangka panjang, informasi dapat disimpan secara lebih permanen. Akan tetapi dalam penyimpanan ini diperlukan berbagai strategi kognitif, seperti mengatakan informasi secara berulang-ulang atau mengorganisasikannya ke dalam kelompok-kelompok yang dikenal.

Prestasi memori individu dapat ditingkatkan dengan menggunakan strategi kognitif. Jonassen (1997) mengelompokkan strategi kognitif menjadi empat. Keempat jenis strategi kognitif itu adalah recall, integrasi, organisasi, dan elaborasi. Strategi-strategi recall konsentrasinya pada praktik pengulangan. Strategi integrasi dan organisasi disebut juga strategi recall and transformation, merupakan strategi pemrosesan yang memfasilitasi transformasi informasi ke dalam bentuk yang lebih mudah diingat. Strategi organisasi membantu dalam menstrukturisasi dan merestrukturisasi dasar pengetahuan seseorang, yaitu melihat bagaimana suatu ide dihubungkan dengan ide-ide lainnya. Dalam strategi elaborasi, informasi dielaborasi dengan menambahkan rincian informasi untuk membuat materi lebih menghasilkan citra-citra fisik dan mental.

Selain strategi utama yang beroperasi langsung pada informasi, individu juga selayaknya menggunakan strategi pendukung (Jonassen, 1997). Strategistrategi pendukung dimaksudkan untuk mendukung pemrosesan informasi dengan membantu individu untuk memelihara orientasi belajar yang baik. Strategi pendukung ini meliputi strategi-strategi sistem belajar, seperti penetapan tujuan, manajemen waktu, manajemen konsentrasi, serta strategi-strategi metalearning.

Metalearning merupakan strategi pendukung yang paling penting yang berdasar pada prinsip-prinsip metamemori. Metameori adalah pengetahuan tentang memori. Seperti disebut dalam karya Jonassen (Jonassen, 1997), metalearning adalah mekanisme kontrol eksekutif tingkat tinggi yang memungkinkan individu merespon situasi belajar yang berbeda dengan cara merefleksi dan mengimplementasikan strategistrategi. Kemampuan metalearning ini sangat penting bagi seseorang untuk memantau sejauh mana perkembangan belajarnya. Ditemukan bahwa individu yang lebih pandai akan lebih cakap juga dalam menyeleksi dan menggunakan strategi yang sesuai untuk memonitor proses penyimpanan dan pengambilan informasi mereka. Individu yang baik tetap sadar untuk memonitor pembelajaraannya secara lebih konsisten. Dalam hal ini diidentifikasi lima kelompok strategi metalearning (atau bisa disebut sebagai strategi monitoring), yaitu perencanaan, attending, encoding, reviewing dan evaluasi, yang gambarannya adalah sebagai berikut. Strategi perencanaan meliputi seleksi (identifikasi sasaran belajar), persiapan (mengaktifkan skemata yang relevan), pengukuran (menentukan kesulitan atau kedalaman proses yang diperlukan), dan estimasi (memprediksi kebutuhan proses informasi dari tugas). Strategi attending meliputi pendekatan, pencarian (menghubungkan informasi yang disajikan dengan ingatan), pengontrasan (membandingkan informasi yang disajikan dengan ingatan), dan validasi (konfirmasi informasi yang disajikan dengan pengetahuan yang sudah ada). Strategi encoding meliputi elaborasi (mencoba mengaitkan informasi baru dengan pengetahuan yang telah ada) dan menghubungkan secara kualitatif (mengaitkan informasi baru dengan pengetahuan yang telah ada secara lebih dalam). Strategi review meliputi konfirmasi (penggunaan informasi baru), pengulangan (mempraktikkan recall), dan perbaikan (revise). Strategi evaluasi mencakup pengujian (menentukan konsistensi materi baru), dan penilaian (penilaian informasi).

Untuk menjadi individu yang kompeten, setiap orang harus memiliki strategi kognitif yang baik. Diyakini bahwa kompetensi sering merupakan hasil dari penggunaan strategi yang tepat, dan bukan di- karenakan kemampuan superior pribadi atau kerja keras belaka (Woolfolk, 2008). Pengguna strategi yang baik adalah seseorang yang mempunyai suatu varitas strategi dan menggunakan prosedur-prosedur tersebut untuk mengatasi tantangan kognitifnya. Dia membuktikan bahwa individu yang sukses memiliki strategi kognitif yang lebih baik daripada individu yang kurang sukses. Individu yang memiliki strategi kognitif yang baik adalah individu yang memiliki kesadaran metakognisi. Artinya, yang bersangkutan tidak hanya memiliki strategi-strategi dalam pemrosesan informasi, tetapi juga memiliki strategi-strategi metalearning (Woolfolk, 2008).

Dalam penelitian ini, strategi kognitif dalam pemecahan masalah mencakup (1) strategi kognitif yang meliputi recall, integrasi, organisasi (recall and transformation), dan elaborasi dan (2) strategi metalearning yang meliputi perencanaan, attending, encoding,review dan evaluasi. Penelitian ini menggunakan tahap pemecahan masalah menurut Polya (1973), yakni memahami masalah, merencanakan penyelesaian masalah, menyelesaikan masalah sesuai rencana dan memeriksa kembali hasil yang diperoleh.

Dalam memecahkan masalah, siswa atau individu memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Psikologi dengan berbagai cabangnya telah mengidentifikasi sangat banyak variabel yang mengindikasikan perbedaan individu tersebut serta memengaruhi proses belajarnya, antara lain kecerdasan, keberbakatan, gaya kognitif, gaya berpikir, gaya belajar, daya adopsi, dan kemampuan awal. Dalam Altun dan Cakan (2006) disebutkan bahwa dengan mengidentifikasi gaya kognitif siswa, para pendidik terbantu untuk memahami bagaimana seseorang mengorganisasikan dan merepresentasikan informasi.

Gaya kognitif mengacu kepada karakteristik seseorang dan konsistensi dalam menanggapi, mengingat, mengorganisasikan, memroses, berpikir dan memecahkan masalah. Gaya kognitif dalam tulisan ini adalah gaya kognitif Field Independent (FI) dan Field Dependent (FD). Dimensi gaya kognitif FI dan FD telah banyak dikaji para peneliti dan terkait dengan proses pembelajaran. Individu yang memiliki gaya kognitif FI, mampu menghadirkan kembali informasi dari memori. Mereka cenderung menggunakan pendekatan pemecahan masalah dengan cara yang lebih bersifat analitik. Selanjutnya individu yang memiliki gaya kognitif FD sulit menghadirkan kembali informasi dari memori, menggunakan pendekatan masalah yang lebih bersifat global, merasa gambar keseluruhan dalam konteks yang diberikan, dan cenderung sulit memisahkan suatu item dari konteks yang utuh (Altun & Cakan, 2006).

Selain gaya kognitif, perbedaan jenis kelamin (gender) juga dimungkinkan memengaruhi proses kognitif seseorang dalam pemecahan masalah matematika. Hasil penelitian Chung dan Monroe (2001), menyatakan bahwa pemrosesan informasi laki-laki berbeda dengan perempuan. Jensen (2008) mengatakan bahwa ada perbedaan-perbedaan fisik antara otak laki-laki dan perempuan. Perbedaan struktural ini dapat menjadi faktor yang membedakan perilaku, perkembangan dan pemrosesan kognitif antara laki-laki dan perempuan. Penelitian lain dilakukan oleh Fairweather dan Hutt (Chung & Monroe, 2001). Dalam penelitian tersebut dikatakan bahwa perempuan relatif lebih efisien dalam mengolah informasi ketika beban contentnya lebih berat. Semakin kompleks suatu tugas dengan berbagai kunci penyelesaian, laki-laki memerlukan waktu yang lama dibanding dengan perempuan dalam menyelesaikan tugas yang bersangkutan. Perempuan juga memiliki kemampuan mengingat lebih kuat terhadap informasi yang baru (Chung & Monroe, 2001). Selain itu, Chung dan Monroe (2001) juga menemukan bahwa mahasiswa laki-laki lebih selektif dalam memroses informasi, sedangkan mahasiwa perempuan lebih bersifat menyeluruh atau komprehensif dalam memroses informasi. Dengan demikian, dapat diperkirakan bahwa proses kognitif laki-laki berbeda dengan perempuan.

Selanjutnya, subjek FI dan subjek FD mengecek kembali hasil yang diperoleh mereka. Subjek FI memeriksa pekerjaannya selama proses dan sesudah memeroleh hasil akhir, dan subjek FD memeriksa hasil pekerjaannya setelah memeroleh hasil akhir. Subjek laki-laki memeriksa hasil pekerjaannya pada langkah memahami masalah, merencanakan penyelesaian masalah dan menyelesaikan masalah sesuai rencana. Subjek perempuan memeriksa cara penyelesaian pada langkah merencanakan penyelesaian masalah dan menyelesaikan masalah sesuai rencana, baris demi baris. Mereka memeriksa lebih detail dan secara menyeluruh. Hal ini sejalan dengan pendapat Meyers–Levy yang mengatakan bahwa perempuan dipandang sebagai pemroses informasi lebih detail, yang melakukan proses informasi pada sebagian besar inti informasi untuk pembuatan keputusan (Chung & Monroe, 2001).

Subjek FI mengecek kembali hasil yang diperoleh cenderung menggunakan lebih dari satu metode. Subjek FI mengatakan bahwa hasil yang diperoleh dari metode pertama sama dengan hasil yang diperoleh dari metode yang lain. Sedangkan subjek FD mengatakan bahwa hasil yang diperoleh sebelum menghitung ulang sama dengan hasil yang diperoleh setelah menghitung ulang. Subjek FI menggunakan strategi kognitif yaitu strategi evaluasi yang mencakup pengujian, menentukan konsistensi hasil yang diperoleh dari metode yang pertama dan dari metode yang kedua; sedangkan subjek FD menggunakan strategi kognitif yaitu strategi evaluasi yang mencakup pengujian, menentukan konsistensi hasil yang diperoleh sebelum menghitung ulang dengan hasil yang diperoleh setelah menghitung ulang. Subjek FI laki-laki dan subjek FD laki-laki menyimpan informasi dengan melakukan pengulangan pada langkah memahami masalah, pada langkah merencanakan penyelesaian masalah dan pada langkah menyelesaikan masalah sesuai rencana yang sudah pernah dilalui; sedangkan subjek FI perempuan dan subjek FD perempuan menyimpan informasi dengan melakukan pengulangan pada langkah merencanakan penyelesaian masalah dan pada langkah menyelesaikan masalah sesuai rencana yang sudah pernah dilalui. Nampaknya subjek perempuan lebih efisien dalam melakukan pengulangan. Perempuan relatif lebih efisien dalam mengolah informasi ketika beban contentnya lebih berat (Chung & Monroe, 2001). Subjek FI dan subjek FD mengolah informasi dengan 24 Jurnal Ilmu Pendidikan, Jilid 19, Nomor 1, Juni 2013, hlm. 17-25 cara mengintegrasikan dan membandingkan hasil yang diperoleh. Menurut Mar‟at (2007), dalam memori jangka panjang, informasi dapat disimpan secara lebih permanen, yang dilakukan dengan cara pengulangan atau mengorganisasi informasi dalam kelompok-kelompok yang dikenal. Merrienboer dan Sweller (2005) juga mengatakan bahwa keahlian seseorang berasal dari pengetahuan yang tersimpan dalam bentuk schema di dalam long-term memory, bukan dari kemampuannya untuk melibatkan diri dengan elemen-elemen informasi yang belum terorganisasi di dalam long-term memory.

Subjek FI memanggil kembali informasi dengan cara mengingat kembali hasil yang diperoleh dari cara pertama dan cara kedua. Cara kedua berbeda dengan cara pertama. Selanjutnya mengolah informasi dengan cara membandingkan hasil tersebut. Subjek FD memanggil kembali informasi dengan cara mengingat kembali hasil yang diperoleh sebelum menghitung ulang dan membandingkan hasil tersebut dengan hasil yang diperoleh setelah menghitung ulang. Dalam memanggil kembali informasi subjek FI dan FD menggunakan strategi recall yang konsentrasinya pada praktik pengulangan pada langkah menyelesaikan masalah sesuai rencana yang sudah pernah dilalui.

Selain temuan yang diuraikan di atas, diperoleh temuan lain sebagai berikut. Subjek yang memiliki gaya kognitif FI menuliskan yang diketahui dan yang ditanya, tanpa melihat lembar soal, karena subjek masih mengingat informasi yang diterima melalui membaca sambil menggaris-bawahi kata-kata yang dibaca; sedangkan subjek yang memiliki gaya kognitif FD menuliskan yang diketahui dan yang ditanya, sering melihat lembar soal, karena sudah lupa pada informasi yang diterima melalui membaca sambil menunjuk kata-kata yang dibaca.

Subjek yang memiliki gaya kognitif FI menuliskan yang diketahui dan yang ditanya tanpa melihat lembar soal, karena subjek FI masih mengingat informasi yang telah diperolehnya. Ini disebabkan karena subjek mengarahkan perhatian terpusat pada informasi yang diterima dan mengabaikan stimulus lain yang mengganggu. Hal ini sejalan dengan pendapat yang mengatakan bahwa pelajar yang memiliki gaya kognitif field independent cenderung mampu memanggil kembali informasi dari memori (Altun & Cakan, 2006).

Perhatian terpusat yang dimaksudkan adalah perhatian yang tertuju kepada lingkup objek yang sangat terbatas. Dengan demikian subjek yang memiliki gaya kognitif FI mengadakan konsentrasi pikiran, yang berarti berpikir dengan perhatian terpusat. Hal ini sesuai dengan pendapat Solso dkk. (2008) bahwa perhatian adalah proses konsentrasi pikiran atau pemusatan aktivitas mental. Proses perhatian melibatkan pemusatan pikiran pada tugas tertentu, sambil berusaha mengabaikan stimulus lain yang mengganggu.

Selanjutnya menurut Witkin dkk. (1977), individu yang field independent cenderung berpikir analitis. Salah satu ciri berpikir analitis adalah menggarisbawahi bagian yang penting. Dengan demikian, subjek yang memiliki gaya kognitif FI akan lebih mudah mengakses kembali informasi yang diperlukan. Selanjutnya, subjek yang memiliki gaya kognitif FD menuliskan yang diketahui dan yang ditanya sambil sering melihat lembar soal. Subjek melakukan hal ini karena mereka belum atau tidak mengarahkan perhatian terpusat pada informasi yang diterima, sehingga terjadi peristiwa lupa. Subjek FD dapat lupa karena terjadi interferensi atau terhalang oleh informasi yang lain, atau tidak mentransfer informasi dari memori jangka pendek ke memori jangka panjang. Informasi lain yang menghalangi itu dapat berupa informasi baru atau informasi lama. Hal ini sejalan dengan pendapat yang mengatakan bahwa pelajar yang memiliki gaya kognitif field dependent sulit memanggil kembali informasi dari memori (Altun & Cakan, 2006).

SIMPULAN

Proses kognitif subjek dalam memecahkan masalah berbeda satu sama lain, walaupun ada beberapa kesamaannya. Perbedaan tersebut terutama terlihat pada strategi kognitif yang digunakan. Pada langkah memahami masalah, siswa FI menggunakan strategi kognitif integrasi, organisasi (recall & transformation) dan perencanaan (mengaktifkan skemata yang relevan), sehingga dalam memahami masalah siswa FI lebih baik dibanding siswa FD; sedangkan siswa FD hanya menggunakan strategi kognitif recall (konsentrasinya pada praktik pengulangan). Pada langkah merencanakan penyelesaian masalah, siswa FI menggunakan strategi kognitif perencanaan, attending dan encoding; sedangkan siswa FD hanya menggunakan strategi kognitif recall. Pada langkah menyelesaikan masalah sesuai rencana, siswa FI menggunakan strategi kognitif organisasi dan mempunyai varitas strategi; sedangkan siswa FD hanya menggunakan strategi kognitif recall dan tidak mempunyai varitas strategi. Pada langkah memeriksa kembali hasil yang diperoleh, siswa FI perempuan memeriksa dengan melihat konsistensi hasil dari dua metode dan memeriksa setiap baris, siswa FI laki-laki memeriksa hanya dengan melihat konsistensi hasil dari dua metode, siswa FD perempuan memeriksa dengan menghitung ulang dan memeriksa setiap baris dan FD laki-laki memeriksa dengan menghitung ulang, sehingga siswa FI perempuan lebih akurat dalam membuat keputusan.

Disarankan beberapa hal kepada guru matematika sebagai berikut. Dalam pembelajaran, untuk siswa yang tergolong FI, guru dapat memberikan soal-soal yang lebih tinggi tingkat kesulitannya. Untuk siswa yang tergolong FD, guru perlu meminta siswa untuk mendiskusikan dulu apa yang mereka ketahui tentang suatu topik sebelum mempelajarinya, membuat prediksi tentang materi yang akan dipelajari, menyajikan diagram yang menunjukkan bagaimana unsur-unsur suatu proses saling berhubungan satu dengan yang lain, dan melatihkan strategi kognitif kepada siswa. Untuk siswa FI perempuan dapat diberikan soal-soal yang lebih rumit atau lebih kompleks sehingga siswa tersebut dapat menjadi model bagi temannya. Dalam pembelajaran, guru perlu memotivasi siswa laki-laki agar menggunakan berbagai usaha dalam memeriksa hasil yang diperoleh, sehingga lebih akurat dalam membuat keputusan.

Gaya kognitif dalam tulisan ini adalah gaya kognitif Field Independent (FI) dan Field Dependent (FD). Bagaimana cara mengkolaborasikan proses pembelajaran dalam pelajaran matematika agar siswa yang tergolong FI dan FD dapat belajar secara bersamaan?