Penelitian Eksperimen

Penelitian eksperimen adalah penelitian yang digunakan untu menjawab pertanyaan penelitian tentang pengaruh sesuatu. Penelitian eksperimen adalah cara terbaik untuk menentukan hubungan sebab akibat antara variable (Fraenkle, 2012: 265). Macam-macam desain penelitian eksperimen yaitu sebagai berikut.

a.      Desain Pre-eksperimental/poor experimental design

Pada desain ini masih banyak variable luar yang ikut berpengaruh terhadap terbentuknya variable terikat (dependent variable). Jika menggunakan desain penelitian ini, maka peneliti akan merasa kesulitan mengetahui keefektifan variable bebas. Hal ini terjadi karena tidak adanya variable kontrol dan sampel penelitian tidak dipilih secara acak (Fraenkle, 2012: 269). Beberapa macam desain Pre-eksperimental/poor experimental design, yaitu:

1)      The One-Shot Case Study

Pada the one-shot case study design, suatu kelompok diberi suatu perlakuan dan variable terikat diobservasi untuk menilai keefektifan perlakuan tersebut (Fraenkel, 2012: 269). 

Karena kelompok tidak diberi pre-test, maka peneliti tidak mengetahui keadaan awal sebelum perlakuan diberikan. Oleh karena itu peneliti tidak mengetahui apakah perlakuan yang diberikan benar-benar berpengaruh. Untuk memperbaiki desain ini, maka peneliti bisa membandingkan dengan kelompok lain pada materi yang sama namun menggunakan perlakuan yang berbeda.

Contoh penelitian dengan judul “Pengaruh Model Number Head Together (NHT) terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika Siswa” dapat menggunakan desain the one-shot case study, yaitu siswa kelompok eksperimen diberikan treatment berupa pembelajaran menggunakan model Number Head Together (NHT). Setelah selesai pemberian treatment, siswa kelompok eksperimen diberikan posttest untuk mengetahui pengaruh Number Head Together (NHT) terhadap kemampuan pemecahan masalah matematika siswa.

2)      The One-Group Pretest-Posttest Design

Pada desain penelitian ini, sebuah kelompok diobservasi sebelum dan sesudah diberi perlakuan (Fraenkel, 2012: 269).

Desain ini lebih baik dari pada the one-shot case study. Beberapa atau semua perlakuan mungkin mempengaruhi hasil akhir pembelajaran. Peneliti mungkin tidak begitu tahu apakah perbedan pretest dan posttest merupakan akibat dari perlakuan yang diberikan. Untuk memperbaiki desain ini, maka dapat membandingkan dengan kelompok yang tidak mendapatkan perlakuan apapun.

Contoh penelitian dengan judul “Pengaruh Model Number Head Together (NHT) terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika Siswa” dapat menggunakan desain the one-grouppretest-posttest design, yaitu siswa kelompok eksperimen diberikan prestest (O₁) untuk mengetahui kemampuan awal siswa.Kemudian siswa diberikan treatment (X) berupa pembelajaran menggunakan model Number Head Together (NHT).Setelah selesai pemberian treatment, siswa kelompok eksperimen diberikan posttest (O₂) untuk mengetahui pengaruh Number Head Together (NHT) terhadap kemampuan pemecahan masalah matematika siswa.

3)      The Static-Group Comparison Design

Desain ini menggunakan dua kelompok penelitian, namun kelompok yang digunakan sudah dibentuk, bukan dipilih secara acak (Fraenkel, 2012: 270).

Pada penelitian ini, sebuah kelompok diberi perlakuan (X) dan kelompok yang lain dibiarkan, setelah itu kedua kelompok tersebut diobservasi (O₁ dan O₂) untuk mengetui pengaruh perlakuan yang diberikan.

Contoh penelitian dengan judul “Pengaruh Model Number Head Together (NHT) terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika Siswa” dapat menggunakan desain the static-group comparison design, yaitu siswa kelompok eksperimen diberikan treatment (X) berupa pembelajaran menggunakan model Number Head Together (NHT), sedangkan siswa kelompok kontrol diberikan treatment berupa pembelajaran yang tidak menggunakan modelNumber Head Together (NHT). Setelah selesai pemberian treatment, siswa kelompok eksperimen diberikan posttest (O₁) untuk mengetahui pengaruh Number Head Together (NHT) terhadap kemampuan pemecahan masalah matematika siswa dan sebagai pembanding juga dilakukan posttest pada kelompok kontrol (O₂).

4)      The Static-Group Pretest-Posttest Design

Desain penelitian ini mirip dengan desain sebelumnya, tetapi peneliti menggunakan pretest pada kedua kelompok penelitian (Fraenkel, 2012: 270).

Contoh penelitian dengan judul “Pengaruh Model Number Head Together (NHT) terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika Siswa” dapat menggunakan desain the static-group pretest-posttest design, yaitu siswa kelompok eksperimen diberikan prestest (O₁) dan siswa kelompok kontrol juga diberi pretest (O₂). Kemudian siswa kelompok eksperimen diberi treatment (X) berupa pembelajaran menggunakan model Number Head Together (NHT), sedangkan siswa kelompok kontrol diberikan treatment berupa pembelajaran yang tidak menggunakan modelNumber Head Together (NHT). Setelah selesai pemberian treatment, siswa kelompok eksperimen diberikan posttest (O₃) untuk mengetahui pengaruh Number Head Together (NHT) terhadap kemampuan pemecahan masalah matematika siswa dan posttest pada kelompok kontrol (O₄). Selain itu juga dapat dihitung gain skor kelompok ekperimen yaitu O₃ – O₁ dan gain skor kelompok kontrol O₄ – O₂.

b.      True experimental design

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam desain true experiment adalah subjek penelitian yang dipilih secara acak (Fraenkel, 2012: 270).

1)      The Randomized Posttest-Only Control Group Design

The randomized posttest-only control group design melibatkan dua kelompok, kedua kelompok dipilih secara acak (Fraenkel, 2012: 271).

Symbol X sebagai treatment, O sebagai penilaian dependent variable, R sebagai symbol kelompok individu yang dipilih secara acak, dan C sebagai kelompok kontrol. Karena sample dipilih secara acak, maka karakteristik subjek, maturation, dan regresi statistic dapat dikontrol.

Contoh penelitian dengan judul “Pengaruh Metode Inkuiry terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Matematis Siswa” dapat menggunakan desain the randomized posttest only control group design, yaitu siswa kelompok eksperimen dan kelompok kontrol sama-sama dipilih secara acak (R₁ dan R₂).Kemudian siswa kelompok eksperimen diberi treatment (X) berupa pembelajaran menggunakan metode inkuiry, sedangkan siswa kelompok kontrol diberikan treatment (C) berupa pembelajaran yang tidak menggunakanmetode inkuiry.Setelah selesai pemberian treatment, siswa kelompok eksperimen diberikan posttest (O₁) untuk mengetahui pengaruh metode inkuiry terhadap kemampuan berpikir kritis matematis siswa dan posttest pada kelompok kontrol (O₂).

2)      The Randomized Pretest-Posttest Control Group Design

The randomized pretest-posttest control group design berbeda dengan the randomized posttest-only control group design karena menggunakan pretest. Design ini melibatkan dua kelompok yang dipilih secara acak (Fraenkel, 2012: 271).

Skor pretest dapat digunakan untuk mengetahui apakah dua kelompok penelitian merupakan kelompok yang homogen atau mempunyai kemampuan yang sama.

Contoh penelitian dengan judul “Pengaruh Metode Inkuiry terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Matematis Siswa” dapat menggunakan desain the randomized pretest-posttest control group design, yaitu siswa kelompok eksperimen dan kelompok kontrol sama-sama dipilih secara acak (R₁ dan R₂). Untuk mengetahui kemampuan awalnya, siswa kelompok eksperimen diberi pretest (O₁) dan kelompok kontrol diberi pretest (O₂).Kemudian siswa kelompok eksperimen diberi treatment (X) berupa pembelajaran menggunakan metode inkuiry, sedangkan siswa kelompok kontrol diberikan treatment (C) berupa pembelajaran yang tidak menggunakanmetode inkuiry.Setelah selesai pemberian treatment, siswa kelompok eksperimen diberikan posttest (O₃) untuk mengetahui pengaruh metode inkuiry terhadap kemampuan berpikir kritis matematis siswa dan posttest pada kelompok kontrol (O₄).

3)      The Randomized Solomon Four-Group Design

The randomized Solomon four-group design mengkombinasi the pretest-posttest control group dan posttest-only control group designs. Yang pertama, dua kelompok menggunakan the pretest-posttest control group design, sedangkan dua kelompok lainnya menggunakan the posttest-only control group design (Fraenkel, 2012: 272).

The randomized Solomon four-group design sangat baik dalam mengontrol validitas internal. Namun kelemahannya adalah membutuhkan banyak sample.

Contoh penelitian dengan judul “Pengaruh Metode Inkuiry terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Matematis Siswa” dapat menggunakan desain the randomized Solomon four-group design, yaitu terdapat dua kelompok eksperimen yang dipilih secara acak (R₁ dan R₃) dan dua kelompok kontrol yang dipilih secara acak (R₂ dan R₄). Untuk dua kelompok pertama yaitu, siswa kelompok eksperimen diberi pretest (O₁) dan kelompok kontrol diberi pretest (O₂).Kemudian siswa kelompok eksperimen diberi treatment (X₁) berupa pembelajaran menggunakan metode inkuiry, sedangkan siswa kelompok kontrol diberikan treatment (C₁) berupa pembelajaran yang tidak menggunakanmetode inkuiry.Setelah selesai pemberian treatment, siswa kelompok eksperimen diberikan posttest (O₃) dan posttest pada kelompok kontrol (O₄).Untuk dua kelompok selanjutnya, diberi treatment (X₂) berupa pembelajaran menggunakan metode inkuiry, sedangkan siswa kelompok kontrol diberikan treatment (C₂) berupa pembelajaran yang tidak menggunakanmetode inkuiry.Setelah selesai pemberian treatment, siswa kelompok eksperimen diberikan posttest (O₅) dan posttest pada kelompok kontrol (O₆).

4)      Random Assignment with Matching

Untuk membentuk kelompok yang ekuivaen, maka pasangan individu disesuaikan (matched) pada variable tertentu. Pemilihan variable yang disesuaikan berdasarkan pada penelitian sebelumnya, teori, dan atau pengalaman peneliti. Anggota-anggota yang telah disesuaikan kemudian dikelompokan menjadi kelompok eksperimen dan kelompok kontrol secara acak. Desain yang digunakan bisa posttest-only control group design dan the pretest-posttest control group design (Fraenkel, 2012: 272).

Simbol M_rmelambangkan anggota yang telah disesuaikan (matched) dan secara acak dikelompokkan menjadi kelompok eksperimen dan kelompok kontrol. Contoh penelitian dengan judul “Pengaruh Metode Inkuiry terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Matematis Siswa” dapat menggunakan desain the randomized posttest-only control group design, using matched subject, yaitu terdapat dua kelompok yaitu kelompok eksperimen dan kelompok kontrol yang telah di matched kemudian di acak (M_r). Kemudian siswa kelompok eksperimen diberi treatment (X) berupa pembelajaran menggunakan metode inkuiry, sedangkan siswa kelompok kontrol diberikan treatment (C) berupa pembelajaran yang tidak menggunakanmetode inkuiry.Setelah selesai pemberian treatment, siswa kelompok eksperimen diberikan posttest (O₁) dan posttest pada kelompok kontrol (O₂).

Contoh penelitian dengan judul “Pengaruh Metode Inkuiry terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Matematis Siswa” dapat menggunakan desain the randomized pretest-posttest control group design, using matched subject, yaitu terdapat dua kelompok yaitu kelompok eksperimen dan kelompok kontrol yang telah di matched kemudian di acak (M_r). Setelah itu, kedua kelompok diberikan pretest, yaitu pretest untuk kelompok ekperimen (O₁) dan pretest untuk kelompo kontrol (O₂).Kemudian siswa kelompok eksperimen diberi treatment (X) berupa pembelajaran menggunakan metode inkuiry, sedangkan siswa kelompok kontrol diberikan treatment (C) berupa pembelajaran yang tidak menggunakan metode inkuiry.Setelah selesai pemberian treatment, siswa kelompok eksperimen diberikan posttest (O₃) dan posttest pada kelompok kontrol (O₄).

c.       Quasi experimental design

Quasi-Experimental Designs tidak menggunakan pemilihan secara acak (Fraenkel, 2012: 275).

1)      The Matching-Only Design

Pada the matching-only design, peneliti menggunakan subjek yang sudah di-matches menjadi kelompok eksperimen dan kelompok kontrol, tetapi samplenya tidak dijamin ekuivalen (Fraenkel, 2012: 275).

Inisal M pada desain ini menunjukkan subjek pada masing-masing kelompok telah dimatched tetapi tidak secara acak dibentuk menjadi kelompok. Contoh penelitian dengan judul “Pengaruh Metode Inkuiry terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Matematis Siswa” dapat menggunakan desain the randomized posttest-only control group design, using matched subject, yaitu terdapat dua kelompok yaitu kelompok eksperimen dan kelompok kontrol yang telah di matched kemudian di acak (M_r). Kemudian siswa kelompok eksperimen diberi treatment (X) berupa pembelajaran menggunakan metode inkuiry, sedangkan siswa kelompok kontrol diberikan treatment (C) berupa pembelajaran yang tidak menggunakan metode inkuiry.Setelah selesai pemberian treatment, siswa kelompok eksperimen diberikan posttest (O₁) dan posttest pada kelompok kontrol (O₂).

Contoh penelitian dengan judul “Pengaruh Metode Inkuiry terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Matematis Siswa” dapat menggunakan desain the randomized pretest-posttest control group design, using matched subject, yaitu terdapat dua kelompok yaitu kelompok eksperimen dan kelompok kontrol yang telah di matched kemudian di acak (M_r). Setelah itu, kedua kelompok diberikan pretest, yaitu pretest untuk kelompok ekperimen (O₁) dan pretest untuk kelompo kontrol (O₂).Kemudian siswa kelompok eksperimen diberi treatment (X) berupa pembelajaran menggunakan metode inkuiry, sedangkan siswa kelompok kontrol diberikan treatment (C) berupa pembelajaran yang tidak menggunakan metode inkuiry.Setelah selesai pemberian treatment, siswa kelompok eksperimen diberikan posttest (O₃) dan posttest pada kelompok kontrol (O₄).

2)      Counterbalanced Designs

Counterbalanced designs menggambarkan teknik lain dalam menyamakan penelitian dan membandingkan kelompok. Pada penelitian ini, masing-masing kelompok mendapatkan semua treatment, tetapi dengan urutan yang berbeda (Fraenkel, 2012: 275). Urutan yang digunakan diilih secara acak.

Peneliti dapat menentukan efektivitas berbagai macam perlakuan dengan membandingkan rata-rata skor untuk semua kelompok pada saat posttest pada masing-masing treatment. 

3)      Time-Series Design

A time-series designs menggunakan penilaian atau obervasi secara berulang pada jangka waktu tertentu sebelum dan sesudah diberi perlakuan. Data dikumpulkan dari suatu kelompok tunggal. Jika skor pretest yang diperoleh hampir sama dan menyebabkan nilai posttest meningkat, maka peneliti lebih percaya diri bahwa perlakuan yang digunakan menyebabkan peningkatan.  Efetivitas dari perlakuan pada time-series design sitentukan berdasarkan analisis dari skor test yang merupakan hasil dari beberapa tes (Fraenkel, 2012: 276).

Pada banyak penelitian terutama di sekolah, tidak mungkin memberikan delapan sampai sepuluh kali instrument yang sama. Meskipun itu mungkin, pertanyaan yang serius muncul terkait validitas instrument.

d.      Factorial Design

Factorial design memperluas beberapa hubungan yang dapat diteliti pada penelitian eksperimen. Desain ini bisa menggunakan atau tanpa pemilihan acak. Desain ini memberikan kesempatan peneliti untuk mempelajari interaksi antara variable bebas dengan satu atau lebih variable, yang disebut dengan moderator variables. Moderator variables bisa merupakan treatment variable atau subject characteristic variables (Fraenkel, 2012: 277).

Desain ini merupakan modifikasi dari pretest-posttest control group design. Desain factorial melibatkan suatu perlakuan dan satu kolompok kontrol, dan moderator variable mempunyai dua level (Y₁ dan Y₂). Penggunaan factorial design memungkinkan untuk menilai efek terpisah dari variable bebas dan efek keduannya. Contoh dari variable moderator adalah gender, yaitu missal Y₁adalah siswa perempuan dan Y₂adalah siswa laki-laki.