Mengenal Structured Problem Solving pada Pembelajaran Matematika di Jepang

Diterbitkan : Senin, 23 Juni 2025

Istilah structured problem-solving pertama kali dicetuskan oleh Stigler dan Hiebert pada tahun 1999 (Takahashi, 2008:2). Structured problem-solving merupakan gaya pembelajaran matematika di Jepang yang dilakukan di tingkat dasar dan menengah (Becker et al., 1990:14). Pada pembelajaran matematika kelas 8 di Jepang, guru tampaknya mengambil peran yang kurang aktif, membiarkan siswa mereka menemukan prosedur mereka sendiri untuk memecahkan masalah. Masalah tersebut cukup menuntut, baik secara prosedural maupun konseptual. Guru dengan hati-hati merancang dan mengatur pelajaran sehingga siswa cenderung menggunakan prosedur yang telah dikembangkan baru-baru ini di kelas (Stigler, J. W., & Hiebert, 1999:31). Ketika siswa diminta untuk memecahkan masalah yang menantang, guru sering membangun perancah (scaffolding) untuk membantu mereka. Perancah datang dalam berbagai bentuk. Kadang-kadang berupa hasil dari pelajaran sebelumnya yang ditinjau oleh guru. Terkadang dalam bentuk informasi yang diberikan melalui ceramah dan terkadang dalam bentuk alat mental yang diberikan melalui hafalan (Stigler, J. W., & Hiebert, 1999:55).

Takahashi (2008:2) menjelaskan bahwa pembelajaran didesain untuk para siswa supaya mereka mendapatkan pengetahuan dan keterampilan melalui aktivitas matematika yang kreatif. Aktivitas tersebut mencakup pemberian masalah yang menantang untuk para siswa. Siswa diharapkan menyelesaikannya menggunakan pengetahuan matematika mereka sendiri. Lebih lanjut dijelaskan bahwa guru biasanya tidak memberi tahu cara menyelesaikan masalah tersebut sebelum siswa mencoba menyelesaikannya sendiri. Siswa kemudian memberikan beberapa pendekatan berbeda tentang penyelesaian yang mereka lakukan kemudian guru membimbing mereka dalam diskusi kelas dalam rangka membandingkan beberapa solusi yang didapatkan. Pada kegiatan ini siswa memperoleh kesempatan untuk belajar matematika. Secara historis, pengajaran dan pembelajaran matematika Jepang telah difokuskan pada pengembangan keterampilan berpikir matematika dengan menggunakan berbagai masalah cerita (Takahashi, 2006:38). Selain itu, pendekatan open-ended juga digunakan untuk mengajar matematika di sekolah dasar dan menengah di Jepang (Becker et al., 1990:17).

Stigler dan Hiebert dalam Shimizu (2009:92) menyebutkan terdapat pola pembelajaran dalam structured problem-solving. Pola tersebut meliputi lima tahapan di antaranya adalah (1) reviewing the previous lesson (mereviu pembelajaran sebelumnya), (2) presenting the problems for the day (menyajikan masalah hari ini), (3) students working individually or in groups (siswa bekerja secara individu atau kelompok), (4) discussing solution method (mendiskusikan metode penyelesaian), (5) highlighting and summarizing the main point (menyorot dan menyimpulkan poin utama). Masalah yang disajikan juga dipilih secara saksama sehingga siswa dapat mencapai tujuan pembelajaran (Takahashi, 2006). Kegiatan yang dimulai dengan masalah yang berkualitas memungkinkan siswa mengembangkan kemampuan penalaran matematis (Berry, 2014:23; Henningsen & Stein, 1997:546; Kramarski & Mevarech, 2003; Tee et al., 2018:8) dan rasa ingin tahu (Burns & Gentry, 1998:143). Shimizu menjelaskan bahwa pada pola pembelajaran tersebut, khususnya pada tahap diskusi tergantung pada metode penyelesaian masalah yang diperoleh siswa. Kemudian untuk membuat pola tersebut berjalan efektif dan natural, guru tidak hanya membutuhkan pemahaman yang mendalam terkait konten matematika yang dipelajari tetapi juga mempunyai kesadaran yang tajam tentang metode penyelesaian yang mungkin akan digunakan oleh siswa. Pendapat tersebut juga selaras dengan pendapat Vale et al. (2019:23) yang menyatakan bahwa antisipasi berbagai kemungkinan penyelesaian yang akan digunakan siswa merupakan sesuatu yang penting misalnya dalam materi terkait aljabar untuk meningkatkan kapasitas siswa dalam memahami dan mengomunikasikan sifat umum (generalisasi).

Pelajaran biasanya dimulai dengan masalah cerita pada buku teks atau masalah praktis yang diajukan di papan tulis oleh guru (Shimizu, 2009:91). Setelah masalah disajikan dan dibaca oleh siswa, guru menentukan apakah siswa memahami masalah dengan baik. Maksud dari tahap awal ini adalah untuk membantu siswa mengembangkan pemahaman yang jelas tentang apa masalahnya dan apa arti kata atau istilah tertentu yang tidak jelas. Batas waktu tertentu (biasanya sekitar 10-15 menit) ditetapkan agar siswa dapat memecahkan masalahnya sendiri. Guru sering mendorong siswa untuk bekerja sama dengan teman sekelas secara berpasangan atau dalam kelompok kecil. Guru memberikan saran atau membantu secara individu siswa yang mengalami kesulitan dalam memahami masalah. Guru juga mencari siswa yang memiliki ide bagus dengan maksud memilih mereka dalam urutan tertentu selama diskusi seluruh kelas berikutnya. Ketika diskusi seluruh kelas dimulai, siswa menghabiskan sebagian besar waktu untuk mendengarkan solusi yang telah diusulkan oleh teman sekelas mereka serta mempresentasikan ide mereka sendiri. Akhirnya, guru meninjau dan menyimpulkan pelajaran dan jika perlu serta waktu memungkinkan maka guru memberikan latihan atau tugas tambahan yang akan menerapkan apa yang baru saja dipelajari siswa dalam pelajaran saat itu.

Peran guru dalam pembelajaran structured problem-solving juga merupakan hal penting dalam gaya pembelajaran ini. Shimizu (1999:109) menjelaskan beberapa istilah pedagogi yang umumnya digunakan dalam sebuah pembelajaran yaitu hatsumon, kikan-shido, neriage, dan matome. Hatsumon berarti menanyakan sebuah pertanyaan kunci yang membangkitkan pemikiran siswa pada poin pembelajaran. Kikan-shido berarti pengerjaan tugas oleh siswa dan guru melakukan supervisi terhadap proses pemecahan masalah yang dilakukan kemudian memilih beberapa siswa yang akan menyajikan hasil mereka di depan teman-temannya. Pada tahap tersebut guru memberikan waktu kepada siswa untuk berpikir secara mandiri menemukan solusi dari permasalahan yang diberikan. Aktivitas tersebut memberikan peluang kepada siswa untuk mengembangkan kemampuan penalaran matematis (Berry, 2014:23) dan rasa ingin tahu (Pusca & Northwood, 2018:154). Neriage merupakan deskripsi kegiatan diskusi kelas selama pembelajaran untuk mengintegrasikan ide para siswa. Dalam konteks pengajaran, istilah tersebut berfungsi sebagai metafora untuk proses pemolesan ide-ide siswa dan pengembangan ide matematika yang terintegrasi melalui diskusi seluruh kelas. Guru Jepang menganggap neriage sangat penting untuk keberhasilan atau kegagalan pelajaran. Dengan kegiatan tersebut, tahap ini memungkinkan untuk mengembangkan penalaran matematis (Bragg et al., 2016:19; Henningsen & Stein, 1997:546; Mueller et al., 2014:15) dan rasa ingin tahu siswa (Von Stumm et al., 2011:582, Sinha et al., 2017:256,Peterson & Cohen, 2019:19,Peterson, 2020:5). Terakhir adalah matome yang berarti menyimpulkan. Pada tahap ini guru mengulas diskusi yang dilakukan dan menyimpulkan materi yang dipelajari selama pembelajaran. Walaupun pandemi menyebabkan pelaksanaan pembelajaran secara daring, structured problem-solving yang dikembangkan disesuaikan ulang mengikuti sarana pembelajaran daring menggunakan google classroom dengan tetap memunculkan aspek penting dan peran guru dalam gaya pembelajaran tersebut. Bagi para guru matematika yang tertarik dapat mencoba mengaplikasikan gaya pembelajaran matematika ala Jepang tersebut.