Learning Science

Fondasi Ilmiah Pembelajaran Manusia dalam Perspektif Psikologi, Neurosains, dan Pendidikan Modern

Abstrak

Artikel ini membahas learning science sebagai bidang kajian interdisipliner yang berupaya memahami proses belajar manusia secara ilmiah, sistematis, dan berbasis bukti empiris. Tujuan utama artikel ini adalah mengkaji konsep dasar, landasan teoretis, dan prinsip-prinsip utama learning science serta implikasinya bagi praktik pendidikan kontemporer. Metode yang digunakan adalah kajian pustaka dengan pendekatan kualitatif, yang menganalisis dan mensintesis berbagai sumber ilmiah dari psikologi kognitif, neurosains, ilmu pendidikan, dan teknologi pembelajaran.

Hasil kajian menunjukkan bahwa pembelajaran merupakan proses aktif yang melibatkan interaksi kompleks antara kognisi, emosi, motivasi, konteks sosial, dan mekanisme biologis otak. Prinsip-prinsip learning science—seperti pembelajaran aktif, latihan pengambilan kembali informasi (retrieval practice), pembelajaran bertahap (spaced learning), umpan balik bermakna, serta pembelajaran berorientasi pada transfer pengetahuan—terbukti secara empiris mampu meningkatkan kualitas dan keberlanjutan belajar. Artikel ini juga menegaskan pentingnya desain instruksional berbasis learning science, pemanfaatan teknologi dan data secara kritis, serta pengambilan kebijakan pendidikan yang berlandaskan riset.

Kajian ini menyimpulkan bahwa learning science bukanlah seperangkat metode pembelajaran yang bersifat universal, melainkan kerangka ilmiah yang dinamis dan terbuka untuk dikontekstualisasikan sesuai dengan nilai, budaya, dan kebutuhan peserta didik. Dengan pendekatan yang reflektif dan kritis, learning science berpotensi menjadi landasan penting dalam pengembangan pendidikan yang efektif, bermakna, dan berkelanjutan.

Kata kunci: learning science, pembelajaran efektif, psikologi kognitif, neurosains pendidikan, desain instruksional, pendidikan berbasis bukti

PEMBAHASAN

Kajian Learning Science sebagai Bidang Integratif

1. Pendahuluan

1.1. Latar Belakang Masalah

Pembelajaran merupakan aktivitas fundamental dalam kehidupan manusia yang memungkinkan terjadinya transmisi pengetahuan, pembentukan keterampilan, serta internalisasi nilai. Namun, praktik pendidikan selama waktu yang panjang kerap lebih didasarkan pada tradisi, intuisi pedagogis, atau asumsi normatif daripada bukti ilmiah yang sistematis. Akibatnya, tidak sedikit metode pembelajaran yang bertahan meskipun efektivitasnya diragukan secara empiris.¹

Seiring berkembangnya psikologi kognitif, neurosains, dan ilmu pendidikan modern, muncul kesadaran bahwa belajar bukan sekadar proses menerima informasi, melainkan aktivitas mental yang kompleks, melibatkan interaksi antara memori, emosi, motivasi, konteks sosial, dan struktur biologis otak.² Kesadaran ini mendorong lahirnya pendekatan ilmiah terhadap pembelajaran yang dikenal sebagai Learning Science.

Learning science berkembang sebagai bidang interdisipliner yang bertujuan memahami bagaimana manusia belajar secara efektif berdasarkan bukti empiris. Bidang ini memadukan temuan dari psikologi kognitif, neurosains, pendidikan, ilmu komputer, dan ilmu sosial untuk merumuskan prinsip-prinsip pembelajaran yang dapat diterapkan secara praktis dalam berbagai konteks pendidikan.³ Dengan demikian, learning science tidak hanya bersifat teoretis, tetapi juga berorientasi pada pemecahan masalah nyata dalam praktik pedagogis.

Dalam konteks pendidikan kontemporer—yang ditandai oleh percepatan teknologi, perubahan karakter peserta didik, dan tuntutan kompetensi abad ke-21—pendekatan berbasis learning science menjadi semakin relevan. Pembelajaran dituntut tidak hanya mentransfer pengetahuan, tetapi juga mengembangkan kemampuan berpikir kritis, reflektif, dan adaptif.⁴ Oleh karena itu, kajian akademik yang sistematis mengenai learning science menjadi kebutuhan mendesak guna menjembatani kesenjangan antara teori ilmiah dan praktik pendidikan.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut, rumusan masalah dalam kajian ini adalah sebagai berikut:

1) Apa yang dimaksud dengan learning science dan bagaimana karakteristik utamanya sebagai bidang keilmuan?

2) Apa saja landasan teoretis dan empiris yang membentuk learning science?

3) Bagaimana prinsip-prinsip utama learning science dalam menjelaskan proses belajar manusia?

4) Apa implikasi learning science terhadap desain pembelajaran dan praktik pendidikan modern?

1.3. Tujuan dan Manfaat Kajian

Kajian ini bertujuan untuk memberikan pemahaman komprehensif mengenai learning science sebagai pendekatan ilmiah terhadap pembelajaran manusia. Secara khusus, tujuan kajian ini meliputi:

1) Menjelaskan konsep, ruang lingkup, dan karakteristik learning science.

2) Menguraikan landasan teoretis dan temuan empiris yang relevan.

3) Menganalisis prinsip-prinsip pembelajaran yang dihasilkan oleh learning science.

4) Menunjukkan implikasi praktis learning science dalam dunia pendidikan.

Adapun manfaat kajian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi teoretis bagi pengembangan ilmu pendidikan serta manfaat praktis bagi pendidik, perancang kurikulum, dan pembuat kebijakan pendidikan dalam merancang pembelajaran yang lebih efektif dan bermakna.⁵

1.4. Metode dan Pendekatan Kajian

Kajian ini menggunakan pendekatan kualitatif dengan metode kajian pustaka (library research). Sumber data utama berupa buku akademik, artikel jurnal ilmiah, dan publikasi riset yang relevan dengan learning science. Analisis dilakukan secara konseptual dan sintesis teoretis dengan mengintegrasikan berbagai perspektif disiplin ilmu yang terkait.

Pendekatan multidisipliner digunakan untuk menangkap kompleksitas pembelajaran manusia, dengan menggabungkan sudut pandang psikologi kognitif, neurosains, dan pendidikan. Pendekatan ini memungkinkan pemahaman yang lebih holistik terhadap proses belajar serta membuka ruang dialog antara teori dan praktik pendidikan.⁶

Footnotes

[1] John Hattie, Visible Learning: A Synthesis of Over 800 Meta-Analyses Relating to Achievement (London: Routledge, 2009), 15–17.

[2] Daniel L. Schacter, The Seven Sins of Memory: How the Mind Forgets and Remembers (Boston: Houghton Mifflin, 2001), 3–5.

[3] R. Keith Sawyer, The Cambridge Handbook of the Learning Sciences, 2nd ed. (Cambridge: Cambridge University Press, 2014), 1–6.

[4] OECD, The Future of Education and Skills: Education 2030 (Paris: OECD Publishing, 2018), 8–10.

[5] Richard E. Mayer, Learning and Instruction, 2nd ed. (Upper Saddle River, NJ: Pearson, 2008), 12–14.

[6] Paul A. Kirschner, John Sweller, and Richard E. Clark, “Why Minimal Guidance During Instruction Does Not Work,” Educational Psychologist 41, no. 2 (2006): 75–86.

2. Konsep Dasar dan Definisi Learning Science

2.1. Definisi Learning Science

Secara terminologis, learning science merujuk pada bidang kajian ilmiah yang berfokus pada pemahaman tentang bagaimana manusia belajar, berkembang, dan memperoleh pengetahuan serta keterampilan secara efektif. Learning science tidak sekadar mempelajari hasil belajar, tetapi menelaah proses kognitif, afektif, sosial, dan biologis yang mendasari terjadinya belajar.¹

R. Keith Sawyer mendefinisikan learning science sebagai bidang interdisipliner yang mengintegrasikan temuan dari psikologi kognitif, ilmu pendidikan, dan ilmu komputer untuk memahami dan meningkatkan pembelajaran manusia dalam konteks nyata.² Definisi ini menegaskan bahwa learning science tidak berdiri sebagai disiplin tunggal, melainkan sebagai ruang sintesis berbagai pendekatan ilmiah yang memiliki fokus bersama pada pembelajaran.

Berbeda dengan pendekatan pedagogi tradisional yang sering berangkat dari asumsi normatif tentang bagaimana seharusnya mengajar, learning science berangkat dari pertanyaan empiris tentang bagaimana manusia benar-benar belajar. Dengan demikian, validitas pendekatan dalam learning science diukur melalui bukti penelitian, baik eksperimental, longitudinal, maupun studi lapangan.³

Karakteristik utama learning science dapat dirangkum dalam beberapa aspek: (1) berbasis bukti empiris (evidence-based), (2) berorientasi pada proses belajar, bukan sekadar hasil, (3) kontekstual dan situasional, serta (4) terbuka terhadap revisi seiring berkembangnya temuan ilmiah baru.⁴

2.2. Sejarah Perkembangan Learning Science

Perkembangan learning science tidak dapat dilepaskan dari sejarah evolusi pemikiran tentang belajar. Pada awal abad ke-20, kajian pembelajaran didominasi oleh aliran behaviorisme yang menekankan hubungan stimulus–respon dan penguatan perilaku yang teramati.⁵ Meskipun memberikan kontribusi penting dalam memahami pembelajaran sederhana, behaviorisme dinilai kurang mampu menjelaskan proses mental internal yang kompleks.

Kritik terhadap behaviorisme melahirkan revolusi kognitif pada pertengahan abad ke-20. Psikologi kognitif mulai memandang manusia sebagai pemroses informasi yang aktif, dengan memori, perhatian, dan penalaran sebagai komponen utama belajar.⁶ Pergeseran ini menjadi fondasi penting bagi lahirnya learning science, karena membuka ruang kajian ilmiah terhadap proses mental yang sebelumnya dianggap “kotak hitam”.

Memasuki akhir abad ke-20, perkembangan teknologi komputer dan riset neurosains semakin memperkaya studi pembelajaran. Munculnya teknologi simulasi, intelligent tutoring systems, dan teknik pencitraan otak memungkinkan peneliti mempelajari belajar secara lebih mendalam dan presisi.⁷ Pada fase inilah learning science mulai dikenal secara formal sebagai bidang kajian tersendiri, ditandai dengan berdirinya jurnal dan asosiasi ilmiah khusus.

Dengan demikian, learning science dapat dipahami sebagai hasil akumulasi historis dari berbagai tradisi keilmuan yang secara gradual berkonvergensi dalam upaya memahami pembelajaran manusia secara ilmiah dan holistik.

2.3. Learning Science sebagai Bidang Interdisipliner

Salah satu ciri paling menonjol dari learning science adalah sifatnya yang interdisipliner. Learning science tidak membatasi diri pada satu paradigma keilmuan, melainkan memanfaatkan kontribusi berbagai disiplin untuk menjelaskan fenomena belajar yang kompleks.⁸

Psikologi kognitif memberikan landasan tentang bagaimana manusia memproses informasi, membangun skema pengetahuan, dan menggunakan strategi belajar. Neurosains berkontribusi dalam menjelaskan mekanisme biologis belajar, seperti plastisitas otak dan peran sistem memori. Ilmu pendidikan berperan dalam menerjemahkan temuan teoretis menjadi praktik pedagogis dan desain instruksional.⁹

Selain itu, ilmu komputer dan data berkontribusi melalui pengembangan teknologi pembelajaran, learning analytics, dan kecerdasan buatan yang memungkinkan personalisasi pembelajaran. Sementara itu, ilmu sosial dan budaya membantu memahami bagaimana konteks sosial, bahasa, dan nilai mempengaruhi proses belajar.¹⁰

Pendekatan interdisipliner ini menjadikan learning science bersifat dinamis dan terbuka. Ia tidak mengklaim kebenaran mutlak, melainkan terus berkembang melalui dialog antara teori, riset empiris, dan praktik pendidikan. Dalam kerangka ini, learning science berfungsi sebagai jembatan antara ilmu pengetahuan dan kebutuhan nyata dunia pendidikan.

Footnotes

[1] Richard E. Mayer, Learning and Instruction, 2nd ed. (Upper Saddle River, NJ: Pearson, 2008), 3–5.

[2] R. Keith Sawyer, The Cambridge Handbook of the Learning Sciences, 2nd ed. (Cambridge: Cambridge University Press, 2014), 1–3.

[3] Paul A. Kirschner and Carl Hendrick, How Learning Happens (London: Routledge, 2020), 7–9.

[4] John Dunlosky et al., “Improving Students’ Learning With Effective Learning Techniques,” Psychological Science in the Public Interest 14, no. 1 (2013): 5–7.

[5] B. F. Skinner, Science and Human Behavior (New York: Free Press, 1953), 65–70.

[6] Ulric Neisser, Cognitive Psychology (New York: Appleton-Century-Crofts, 1967), 4–6.

[7] John D. Bransford, Ann L. Brown, and Rodney R. Cocking, How People Learn: Brain, Mind, Experience, and School (Washington, DC: National Academy Press, 2000), 10–15.

[8] Sawyer, The Cambridge Handbook of the Learning Sciences, 7–9.

[9] Bransford, Brown, and Cocking, How People Learn, 19–22.

[10] James Paul Gee, What Video Games Have to Teach Us About Learning and Literacy (New York: Palgrave Macmillan, 2003), 23–26.

3. Landasan Teoretis Learning Science

3.1. Teori Kognitif dalam Pembelajaran

Landasan teoretis utama learning science berakar kuat pada psikologi kognitif, khususnya pandangan bahwa belajar merupakan proses aktif pengolahan informasi. Berbeda dengan behaviorisme yang menitikberatkan pada perilaku yang teramati, teori kognitif menempatkan proses mental internal—seperti perhatian, persepsi, memori, dan penalaran—sebagai pusat analisis pembelajaran.¹

Salah satu kerangka awal yang berpengaruh adalah Information Processing Theory, yang memandang pikiran manusia analog dengan sistem pemrosesan informasi. Dalam kerangka ini, belajar dipahami sebagai proses pengkodean (encoding), penyimpanan (storage), dan pengambilan kembali (retrieval) informasi.² Learning science banyak memanfaatkan kerangka ini untuk menjelaskan mengapa strategi belajar tertentu, seperti latihan pengambilan kembali (retrieval practice), terbukti lebih efektif dibandingkan pengulangan pasif.

Teori kognitif lain yang sangat berpengaruh adalah Cognitive Load Theory yang dikembangkan oleh John Sweller. Teori ini menegaskan bahwa kapasitas memori kerja manusia bersifat terbatas, sehingga desain pembelajaran harus memperhatikan beban kognitif agar tidak menghambat proses belajar.³ Dalam konteks learning science, teori ini menjadi dasar penting bagi pengembangan desain instruksional yang efisien dan berorientasi pada pemahaman konseptual.

Selain itu, Dual Coding Theory yang dikemukakan oleh Allan Paivio menjelaskan bahwa informasi diproses melalui dua saluran utama, yaitu verbal dan visual. Integrasi keduanya dapat memperkuat pemahaman dan daya ingat.⁴ Prinsip ini banyak diterapkan dalam pembelajaran modern, terutama dalam pemanfaatan media visual dan teknologi digital.

3.2. Teori Konstruktivisme dalam Learning Science

Learning science juga sangat dipengaruhi oleh teori konstruktivisme, yang memandang belajar sebagai proses aktif membangun pengetahuan berdasarkan pengalaman dan interaksi dengan lingkungan. Dalam perspektif ini, pengetahuan tidak sekadar ditransfer dari pengajar ke peserta didik, melainkan dikonstruksi secara internal oleh individu.⁵

Konstruktivisme kognitif, yang banyak dipengaruhi oleh pemikiran Jean Piaget, menekankan peran struktur kognitif dan proses asimilasi serta akomodasi dalam pembelajaran. Belajar terjadi ketika individu mengalami ketidakseimbangan kognitif (cognitive disequilibrium) dan berupaya menyesuaikan struktur pengetahuannya.⁶ Pandangan ini memperkuat prinsip learning science bahwa pembelajaran yang menantang secara intelektual lebih efektif dibandingkan pembelajaran yang hanya menuntut hafalan.

Sementara itu, konstruktivisme sosial, yang dipelopori oleh Lev Vygotsky, menekankan peran interaksi sosial dan budaya dalam pembelajaran. Konsep Zone of Proximal Development (ZPD) menunjukkan bahwa pembelajaran optimal terjadi ketika peserta didik dibimbing sedikit di atas kemampuan aktualnya.⁷ Dalam learning science, gagasan ini menjadi dasar bagi praktik scaffolding, kolaborasi belajar, dan pembelajaran berbasis dialog.

Dengan demikian, konstruktivisme memberikan kerangka teoretis yang menegaskan bahwa belajar bersifat kontekstual, sosial, dan bermakna, sejalan dengan orientasi learning science terhadap pembelajaran autentik.

3.3. Teori Motivasi dan Afektif dalam Pembelajaran

Selain aspek kognitif, learning science juga mengakui peran sentral faktor motivasional dan afektif dalam proses belajar. Pembelajaran tidak berlangsung dalam ruang hampa emosi, melainkan dipengaruhi oleh minat, tujuan, keyakinan diri, dan kondisi emosional peserta didik.⁸

Salah satu teori yang berpengaruh adalah Self-Determination Theory (SDT), yang menyatakan bahwa motivasi intrinsik berkembang ketika tiga kebutuhan psikologis dasar terpenuhi, yaitu otonomi, kompetensi, dan keterhubungan sosial.⁹ Learning science memanfaatkan teori ini untuk menjelaskan mengapa lingkungan belajar yang memberi ruang pilihan, tantangan yang realistis, dan relasi positif lebih efektif dalam mendorong pembelajaran mendalam.

Konsep growth mindset yang dikembangkan oleh Carol Dweck juga berperan penting dalam kerangka learning science. Keyakinan bahwa kemampuan dapat berkembang melalui usaha dan strategi yang tepat terbukti berpengaruh terhadap ketekunan dan kualitas belajar.¹⁰ Oleh karena itu, learning science tidak hanya berfokus pada strategi kognitif, tetapi juga pada pembentukan sikap dan keyakinan belajar yang adaptif.

3.4. Metakognisi dan Self-Regulated Learning

Landasan teoretis penting lainnya dalam learning science adalah metakognisi, yaitu kesadaran dan pengaturan individu terhadap proses belajarnya sendiri. Metakognisi mencakup kemampuan merencanakan, memantau, dan mengevaluasi strategi belajar yang digunakan.¹¹

Konsep self-regulated learning menekankan bahwa pembelajar yang efektif adalah mereka yang mampu mengelola tujuan, waktu, strategi, dan refleksi secara mandiri. Learning science memandang kemampuan ini sebagai kompetensi kunci dalam pembelajaran sepanjang hayat.¹² Oleh karena itu, banyak intervensi berbasis learning science dirancang untuk membantu peserta didik mengembangkan kesadaran metakognitif, bukan sekadar menguasai materi pelajaran.

Dengan menempatkan metakognisi sebagai landasan teoretis, learning science menegaskan bahwa belajar bukan hanya tentang apa yang dipelajari, tetapi juga tentang bagaimana belajar itu dilakukan.

Footnotes

[1] Richard E. Mayer, Learning and Instruction, 2nd ed. (Upper Saddle River, NJ: Pearson, 2008), 23–25.

[2] Robert S. Siegler, Cognitive Psychology, 3rd ed. (New York: Oxford University Press, 2006), 7–10.

[3] John Sweller, Paul Ayres, and Slava Kalyuga, Cognitive Load Theory (New York: Springer, 2011), 37–40.

[4] Allan Paivio, Mental Representations: A Dual Coding Approach (Oxford: Oxford University Press, 1986), 53–56.

[5] Ernst von Glasersfeld, Radical Constructivism: A Way of Knowing and Learning (London: Falmer Press, 1995), 1–5.

[6] Jean Piaget, The Psychology of Intelligence (London: Routledge, 1950), 92–95.

[7] Lev S. Vygotsky, Mind in Society: The Development of Higher Psychological Processes (Cambridge, MA: Harvard University Press, 1978), 86–90.

[8] Daniel T. Willingham, Why Don’t Students Like School? (San Francisco: Jossey-Bass, 2009), 15–18.

[9] Edward L. Deci and Richard M. Ryan, “The ‘What’ and ‘Why’ of Goal Pursuits,” Psychological Inquiry 11, no. 4 (2000): 227–230.

[10] Carol S. Dweck, Mindset: The New Psychology of Success (New York: Random House, 2006), 7–9.

[11] John H. Flavell, “Metacognition and Cognitive Monitoring,” American Psychologist 34, no. 10 (1979): 906–908.

[12] Barry J. Zimmerman, “Becoming a Self-Regulated Learner,” Theory Into Practice 41, no. 2 (2002): 64–67.

4. Neurosains dan Proses Biologis Belajar

4.1. Otak sebagai Dasar Biologis Pembelajaran

Learning science memperoleh penguatan penting dari neurosains, yaitu cabang ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi sistem saraf. Dari perspektif neurosains, belajar dipahami sebagai proses biologis yang melibatkan perubahan struktural dan fungsional pada otak. Setiap pengalaman belajar berpotensi membentuk atau memperkuat koneksi antarsel saraf (neurons), yang dikenal sebagai sinapsis.¹

Otak manusia bersifat plastis (neuroplasticity), yakni mampu berubah dan beradaptasi sepanjang kehidupan. Plastisitas ini memungkinkan pembelajaran terjadi tidak hanya pada masa kanak-kanak, tetapi juga pada usia dewasa.² Dalam konteks learning science, konsep plastisitas otak menegaskan bahwa kemampuan belajar bukanlah sesuatu yang statis, melainkan dapat dikembangkan melalui pengalaman belajar yang tepat dan berkelanjutan.

Beberapa bagian otak memiliki peran sentral dalam pembelajaran. Prefrontal cortex berfungsi dalam pengambilan keputusan, perencanaan, dan pengendalian diri, sedangkan hippocampus berperan penting dalam pembentukan memori jangka panjang.³ Interaksi antara berbagai wilayah otak ini menunjukkan bahwa belajar merupakan proses terintegrasi yang melibatkan aspek kognitif, emosional, dan regulatif secara simultan.

4.2. Memori dan Mekanisme Belajar

Memori merupakan komponen kunci dalam proses belajar dan menjadi fokus utama dalam kajian neurosains pendidikan. Secara umum, memori dibedakan menjadi memori sensorik, memori kerja (working memory), dan memori jangka panjang.⁴ Learning science banyak menggunakan kerangka ini untuk menjelaskan bagaimana informasi diproses dan mengapa kapasitas memori kerja yang terbatas menjadi faktor penting dalam desain pembelajaran.

Proses pembelajaran melibatkan tiga tahapan utama memori, yaitu encoding, storage, dan retrieval. Encoding merujuk pada proses awal pengolahan informasi, storage berkaitan dengan penyimpanan informasi dalam jaringan saraf, sedangkan retrieval merupakan proses pengambilan kembali informasi ketika dibutuhkan.⁵ Temuan neurosains menunjukkan bahwa retrieval yang berulang justru memperkuat jejak memori, sehingga praktik pengambilan kembali informasi menjadi salah satu strategi belajar yang paling efektif.

Selain itu, memori jangka panjang tidak bersifat tunggal, melainkan terdiri atas berbagai jenis, seperti memori deklaratif dan prosedural. Memori deklaratif berkaitan dengan fakta dan konsep, sedangkan memori prosedural berkaitan dengan keterampilan dan kebiasaan.⁶ Pemahaman tentang perbedaan ini penting dalam learning science, karena menuntut pendekatan pembelajaran yang berbeda sesuai dengan jenis pengetahuan yang ingin dikembangkan.

4.3. Emosi, Stres, dan Pembelajaran

Neurosains juga menunjukkan bahwa proses belajar sangat dipengaruhi oleh faktor emosional. Emosi bukanlah unsur tambahan, melainkan bagian integral dari kognisi. Sistem limbik, khususnya amigdala, berperan dalam memproses emosi dan berinteraksi erat dengan sistem memori.⁷ Oleh karena itu, pengalaman belajar yang bermakna secara emosional cenderung lebih mudah diingat.

Stres memiliki pengaruh ambivalen terhadap pembelajaran. Stres ringan hingga moderat dapat meningkatkan kewaspadaan dan fokus, tetapi stres kronis justru berdampak negatif terhadap fungsi memori dan kemampuan berpikir tingkat tinggi.⁸ Learning science memanfaatkan temuan ini untuk menekankan pentingnya lingkungan belajar yang aman secara psikologis, suportif, dan tidak menekan secara berlebihan.

Dengan demikian, pendekatan pembelajaran yang mengabaikan dimensi emosional berpotensi menghambat proses belajar. Neurosains memperkuat pandangan bahwa pembelajaran efektif menuntut keseimbangan antara tantangan kognitif dan dukungan emosional.

4.4. Implikasi Neurosains bagi Learning Science

Meskipun neurosains memberikan wawasan penting tentang mekanisme biologis belajar, learning science menempatkan temuan neurosains secara proporsional. Tidak semua hasil penelitian otak dapat langsung diterjemahkan menjadi strategi pembelajaran praktis.⁹ Oleh karena itu, learning science berfungsi sebagai jembatan antara temuan neurosains dan praktik pendidikan melalui integrasi dengan psikologi kognitif dan riset pendidikan.

Implikasi utama neurosains dalam learning science antara lain pengakuan terhadap keterbatasan memori kerja, pentingnya pengulangan bermakna, peran emosi dalam pembelajaran, serta potensi belajar sepanjang hayat. Temuan-temuan ini memperkuat pendekatan pembelajaran berbasis bukti dan menolak klaim-klaim pseudo-ilmiah tentang otak yang tidak didukung data empiris.¹⁰

Dengan demikian, neurosains tidak dimaksudkan untuk menggantikan teori pembelajaran, melainkan melengkapinya dengan pemahaman biologis yang lebih mendalam. Integrasi yang kritis dan selektif terhadap temuan neurosains merupakan ciri penting learning science sebagai bidang ilmiah yang terbuka dan reflektif.

Footnotes

[1] Eric R. Kandel et al., Principles of Neural Science, 5th ed. (New York: McGraw-Hill, 2013), 1285–1288.

[2] Norman Doidge, The Brain That Changes Itself (New York: Viking, 2007), 43–47.

[3] Mark A. Gluck, Eduardo Mercado, and Catherine E. Myers, Learning and Memory: From Brain to Behavior, 2nd ed. (New York: Worth Publishers, 2014), 97–102.

[4] Alan Baddeley, Working Memory (Oxford: Oxford University Press, 1986), 11–14.

[5] Henry L. Roediger III and Jeffrey D. Karpicke, “Test-Enhanced Learning,” Psychological Science 17, no. 3 (2006): 249–252.

[6] Larry R. Squire and Eric R. Kandel, Memory: From Mind to Molecules (New York: Scientific American Library, 1999), 25–28.

[7] Joseph E. LeDoux, The Emotional Brain (New York: Simon & Schuster, 1996), 161–165.

[8] Bruce S. McEwen, “Stress and the Brain,” Dialogues in Clinical Neuroscience 9, no. 4 (2007): 445–450.

[9] Paul A. Howard-Jones, Introducing Neuroeducational Research (London: Routledge, 2010), 18–22.

[10] Daniel T. Willingham, “Do Brain-Based Teaching Programs Work?” American Educator 33, no. 2 (2009): 8–13.

5. Prinsip-Prinsip Utama Learning Science

5.1. Pembelajaran Aktif (Active Learning)

Salah satu prinsip paling fundamental dalam learning science adalah bahwa pembelajaran berlangsung lebih efektif ketika peserta didik terlibat secara aktif dalam proses belajar. Pembelajaran aktif menempatkan peserta didik sebagai subjek yang membangun pengetahuan melalui aktivitas berpikir, berdiskusi, memecahkan masalah, dan merefleksikan pemahamannya.¹ Prinsip ini berangkat dari pandangan kognitif dan konstruktivis bahwa belajar merupakan proses internal yang tidak dapat terjadi secara optimal melalui penerimaan informasi secara pasif.

Berbagai studi empiris menunjukkan bahwa metode pembelajaran aktif—seperti diskusi terstruktur, problem-based learning, dan peer instruction—secara konsisten menghasilkan pemahaman konseptual yang lebih mendalam dibandingkan metode ceramah semata.² Dalam kerangka learning science, aktivitas belajar dinilai efektif bukan dari tingkat kesibukan fisik peserta didik, melainkan dari kualitas keterlibatan kognitif yang terjadi selama proses belajar.

5.2. Latihan Pengambilan Kembali Informasi (Retrieval Practice)

Prinsip penting lainnya adalah retrieval practice, yaitu latihan secara sengaja untuk mengambil kembali informasi dari ingatan. Berbeda dengan anggapan umum bahwa pengulangan membaca atau mendengarkan materi sudah cukup, learning science menunjukkan bahwa proses mengingat kembali justru memperkuat jejak memori.³

Penelitian eksperimental dalam psikologi kognitif menunjukkan bahwa peserta didik yang sering melakukan tes formatif atau latihan soal tanpa melihat catatan cenderung memiliki daya ingat jangka panjang yang lebih baik.⁴ Oleh karena itu, dalam learning science, evaluasi tidak dipahami semata sebagai alat pengukuran hasil belajar, melainkan sebagai bagian integral dari proses pembelajaran itu sendiri.

5.3. Pembelajaran Bertahap dan Terdistribusi (Spaced Learning dan Interleaving)

Learning science juga menegaskan bahwa pembelajaran yang terdistribusi dalam rentang waktu tertentu (spaced learning) lebih efektif dibandingkan pembelajaran yang dipadatkan dalam waktu singkat (cramming). Spacing memberi kesempatan bagi otak untuk melakukan konsolidasi memori, sehingga pengetahuan menjadi lebih tahan lama.⁵

Selain itu, prinsip interleaving—yaitu mempelajari berbagai topik atau jenis soal secara bergantian—terbukti dapat meningkatkan kemampuan transfer dan diskriminasi konsep.⁶ Meskipun sering dirasakan lebih sulit oleh peserta didik, interleaving justru mendorong pemahaman yang lebih fleksibel dan adaptif.

5.4. Umpan Balik dan Penyangga Belajar (Feedback dan Scaffolding)

Umpan balik (feedback) yang tepat waktu, spesifik, dan konstruktif merupakan elemen krusial dalam pembelajaran efektif. Learning science menunjukkan bahwa umpan balik membantu peserta didik mengidentifikasi kesenjangan antara pemahaman aktual dan tujuan belajar yang diharapkan.⁷

Konsep scaffolding—yang berakar dari konstruktivisme sosial—menekankan pemberian dukungan sementara yang secara bertahap dikurangi seiring meningkatnya kompetensi peserta didik.⁸ Prinsip ini menegaskan bahwa pembelajaran optimal terjadi ketika tantangan disesuaikan dengan tingkat kemampuan peserta didik, bukan terlalu mudah maupun terlalu sulit.

5.5. Transfer Pengetahuan dan Pembelajaran Bermakna

Tujuan akhir pembelajaran menurut learning science bukan sekadar penguasaan informasi, melainkan kemampuan mentransfer pengetahuan ke situasi baru. Transfer terjadi ketika peserta didik memahami konsep secara mendalam dan mampu mengaitkannya dengan konteks yang berbeda.⁹

Learning science menekankan pentingnya pengajaran yang berfokus pada struktur konseptual, hubungan antarkonsep, dan penerapan autentik. Pembelajaran yang hanya berorientasi pada hafalan cenderung menghasilkan pengetahuan yang rapuh dan sulit ditransfer.¹⁰ Oleh karena itu, pembelajaran bermakna menjadi prinsip kunci yang mengintegrasikan aspek kognitif, kontekstual, dan reflektif.

Footnotes

[1] Michael Prince, “Does Active Learning Work? A Review of the Research,” Journal of Engineering Education 93, no. 3 (2004): 223–224.

[2] Eric Mazur, Peer Instruction: A User’s Manual (Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1997), 9–12.

[3] Henry L. Roediger III and Jeffrey D. Karpicke, “Test-Enhanced Learning,” Psychological Science 17, no. 3 (2006): 249–252.

[4] John Dunlosky et al., “Improving Students’ Learning With Effective Learning Techniques,” Psychological Science in the Public Interest 14, no. 1 (2013): 12–14.

[5] Robert A. Bjork and Elizabeth L. Bjork, “Making Things Hard on Yourself,” in Psychology and the Real World, ed. Morton A. Gernsbacher et al. (New York: Worth, 2011), 59–62.

[6] Doug Rohrer and Kelli Taylor, “The Effects of Overlearning and Distributed Practice,” Applied Cognitive Psychology 20, no. 4 (2006): 481–482.

[7] John Hattie and Helen Timperley, “The Power of Feedback,” Review of Educational Research 77, no. 1 (2007): 81–83.

[8] Lev S. Vygotsky, Mind in Society (Cambridge, MA: Harvard University Press, 1978), 86–90.

[9] John D. Bransford, Ann L. Brown, and Rodney R. Cocking, How People Learn (Washington, DC: National Academy Press, 2000), 16–18.

[10] David N. Perkins, Making Learning Whole (San Francisco: Jossey-Bass, 2009), 45–48.

6. Desain Instruksional Berbasis Learning Science

6.1. Konsep Dasar Desain Instruksional

Desain instruksional merupakan proses sistematis dalam merancang, mengembangkan, dan mengevaluasi pembelajaran agar tujuan belajar dapat tercapai secara efektif dan efisien. Dalam kerangka learning science, desain instruksional tidak dipahami sekadar sebagai penyusunan materi, melainkan sebagai upaya strategis untuk menyelaraskan tujuan pembelajaran, aktivitas belajar, dan evaluasi berdasarkan cara kerja kognisi manusia.¹

Learning science menolak pendekatan desain instruksional yang bersifat intuitif semata dan menekankan pentingnya pendekatan berbasis bukti (evidence-based instructional design). Prinsip-prinsip seperti keterbatasan memori kerja, pentingnya keterlibatan aktif, serta peran umpan balik dijadikan dasar dalam pengambilan keputusan desain.² Dengan demikian, desain instruksional berfungsi sebagai jembatan antara teori pembelajaran dan praktik pedagogis.

6.2. Prinsip Backward Design dan Keterpaduan Pembelajaran

Salah satu pendekatan desain yang sejalan dengan learning science adalah backward design. Pendekatan ini menekankan perancangan pembelajaran yang dimulai dari penentuan tujuan belajar yang jelas, diikuti dengan perancangan evaluasi, dan diakhiri dengan penyusunan aktivitas pembelajaran.³

Pendekatan ini memastikan adanya alignment antara tujuan, proses, dan penilaian, sehingga pembelajaran tidak terfragmentasi. Dalam perspektif learning science, keterpaduan ini penting karena membantu peserta didik membangun pemahaman konseptual yang terstruktur dan bermakna. Pembelajaran yang tidak selaras berpotensi menimbulkan beban kognitif yang tidak perlu dan menghambat proses belajar.⁴

6.3. Model dan Pendekatan Pembelajaran Berbasis Learning Science

Learning science mendukung berbagai model pembelajaran yang menempatkan peserta didik sebagai pembelajar aktif. Problem-Based Learning (PBL), misalnya, mendorong peserta didik untuk membangun pengetahuan melalui pemecahan masalah autentik. Model ini terbukti mampu meningkatkan keterampilan berpikir kritis dan transfer pengetahuan.⁵

Pendekatan Inquiry-Based Learning menekankan proses bertanya, menyelidiki, dan menemukan, sehingga selaras dengan prinsip konstruktivisme dan metakognisi.⁶ Sementara itu, flipped classroom memanfaatkan waktu kelas untuk aktivitas bermakna, seperti diskusi dan penerapan konsep, sedangkan penyampaian materi dasar dilakukan secara mandiri di luar kelas.⁷

Selain itu, konsep mastery learning menegaskan bahwa hampir semua peserta didik dapat mencapai penguasaan tinggi jika diberikan waktu, umpan balik, dan dukungan yang memadai. Pendekatan ini mencerminkan keyakinan learning science terhadap potensi belajar setiap individu.⁸

6.4. Evaluasi sebagai Bagian dari Proses Pembelajaran

Dalam desain instruksional berbasis learning science, evaluasi tidak hanya berfungsi sebagai alat pengukuran hasil belajar, tetapi juga sebagai sarana pembelajaran itu sendiri. Formative assessment digunakan untuk memantau perkembangan belajar dan memberikan umpan balik yang berkelanjutan.⁹

Learning science menekankan bahwa evaluasi yang efektif harus selaras dengan tujuan belajar dan mendorong retrieval practice. Dengan demikian, evaluasi berkontribusi langsung terhadap penguatan memori dan pemahaman konseptual. Pendekatan ini menggeser paradigma evaluasi dari sekadar penilaian sumatif menuju assessment for learning.¹⁰

6.5. Peran Pendidik dalam Desain Instruksional Berbasis Learning Science

Dalam kerangka learning science, peran pendidik tidak terbatas pada penyampai informasi, melainkan sebagai perancang pengalaman belajar (learning designer). Pendidik dituntut memiliki pemahaman tentang prinsip-prinsip pembelajaran serta kemampuan merefleksikan praktik pengajarannya berdasarkan bukti empiris.¹¹

Pendidik juga berperan dalam menciptakan lingkungan belajar yang mendukung keterlibatan kognitif dan emosional peserta didik. Dengan demikian, desain instruksional berbasis learning science menuntut profesionalisme pendidik yang adaptif, reflektif, dan berorientasi pada pembelajaran bermakna.

Footnotes

[1] Walter Dick, Lou Carey, and James O. Carey, The Systematic Design of Instruction, 7th ed. (Boston: Pearson, 2009), 1–3.

[2] Richard E. Mayer, Multimedia Learning, 2nd ed. (Cambridge: Cambridge University Press, 2009), 5–7.

[3] Grant Wiggins and Jay McTighe, Understanding by Design, 2nd ed. (Alexandria, VA: ASCD, 2005), 13–15.

[4] John Sweller, Paul Ayres, and Slava Kalyuga, Cognitive Load Theory (New York: Springer, 2011), 55–58.

[5] Howard S. Barrows, “Problem-Based Learning in Medicine and Beyond,” New Directions for Teaching and Learning 68 (1996): 3–5.

[6] John Dewey, Experience and Education (New York: Macmillan, 1938), 79–81.

[7] Jonathan Bergmann and Aaron Sams, Flip Your Classroom (Washington, DC: International Society for Technology in Education, 2012), 23–26.

[8] Benjamin S. Bloom, “The 2 Sigma Problem,” Educational Researcher 13, no. 6 (1984): 4–7.

[9] Dylan Wiliam, Embedded Formative Assessment (Bloomington, IN: Solution Tree Press, 2011), 33–35.

[10] Paul Black and Dylan Wiliam, “Assessment and Classroom Learning,” Assessment in Education 5, no. 1 (1998): 7–10.

[11] R. Keith Sawyer, The Cambridge Handbook of the Learning Sciences, 2nd ed. (Cambridge: Cambridge University Press, 2014), 23–26.

7. Teknologi, Data, dan Learning Science

7.1. Teknologi Digital dalam Pembelajaran

Perkembangan teknologi digital telah memberikan pengaruh signifikan terhadap praktik pembelajaran modern. Dalam perspektif learning science, teknologi tidak dipahami sebagai tujuan, melainkan sebagai sarana untuk mendukung proses belajar yang selaras dengan cara kerja kognisi manusia.¹ Penggunaan teknologi yang tidak berlandaskan prinsip pembelajaran justru berpotensi menambah beban kognitif dan menghambat pemahaman.

Platform pembelajaran daring, learning management systems (LMS), dan media interaktif memungkinkan fleksibilitas waktu dan tempat belajar. Namun, efektivitas teknologi tersebut sangat bergantung pada desain instruksional yang mendasarinya. Learning science menegaskan bahwa teknologi harus digunakan untuk memperkuat keterlibatan aktif, memberikan umpan balik bermakna, serta memfasilitasi latihan pengambilan kembali informasi.²

7.2. Pembelajaran Daring dan Blended Learning

Pembelajaran daring (online learning) dan blended learning merupakan dua bentuk pemanfaatan teknologi yang banyak dikaji dalam learning science. Penelitian menunjukkan bahwa pembelajaran daring dapat setara efektivitasnya dengan pembelajaran tatap muka apabila dirancang dengan baik dan berorientasi pada aktivitas kognitif yang bermakna.³

Model blended learning menggabungkan keunggulan pembelajaran tatap muka dan daring, sehingga memungkinkan optimalisasi waktu kelas untuk diskusi, kolaborasi, dan penerapan konsep. Dalam kerangka learning science, model ini dianggap efektif karena memanfaatkan prinsip flipped classroom dan pembelajaran aktif.⁴

7.3. Learning Analytics dan Pemanfaatan Data Pembelajaran

Learning analytics merupakan bidang yang memanfaatkan data pembelajaran untuk memahami dan meningkatkan proses belajar. Data yang dikumpulkan dari aktivitas peserta didik—seperti interaksi dengan materi, hasil evaluasi, dan pola belajar—dapat dianalisis untuk mengidentifikasi kebutuhan belajar dan kesulitan yang dihadapi.⁵

Dalam perspektif learning science, penggunaan data harus diarahkan untuk mendukung pembelajaran adaptif dan personalisasi belajar, bukan semata-mata untuk pengawasan atau penilaian administratif. Analisis data yang tepat dapat membantu pendidik merancang intervensi yang lebih responsif terhadap kebutuhan individu peserta didik.⁶

7.4. Kecerdasan Buatan dan Sistem Pembelajaran Adaptif

Kecerdasan buatan (Artificial Intelligence) semakin berperan dalam pengembangan sistem pembelajaran adaptif dan intelligent tutoring systems. Sistem ini dirancang untuk menyesuaikan materi, tingkat kesulitan, dan umpan balik berdasarkan kinerja dan kebutuhan peserta didik.⁷

Learning science memberikan kerangka teoretis untuk memastikan bahwa penerapan AI tetap berfokus pada pembelajaran bermakna, bukan sekadar otomatisasi. Integrasi AI yang efektif memerlukan pemahaman tentang prinsip kognitif, motivasi, dan metakognisi. Tanpa kerangka ini, teknologi berisiko memperkuat pendekatan pembelajaran yang dangkal dan mekanistik.⁸

7.5. Tantangan Etika dan Keterbatasan Teknologi

Meskipun menawarkan potensi besar, pemanfaatan teknologi dan data dalam pembelajaran juga menghadirkan tantangan etika dan metodologis. Isu privasi data, keamanan informasi, dan kesenjangan akses teknologi menjadi perhatian penting dalam kajian learning science.⁹

Selain itu, terdapat risiko technological determinism, yaitu anggapan bahwa teknologi secara otomatis akan meningkatkan kualitas pembelajaran. Learning science menolak pandangan ini dan menegaskan bahwa kualitas pembelajaran tetap bergantung pada desain pedagogis dan interaksi manusiawi.¹⁰ Oleh karena itu, pendekatan kritis dan reflektif diperlukan agar teknologi benar-benar berkontribusi pada tujuan pendidikan.

Footnotes

[1] Neil Selwyn, Education and Technology: Key Issues and Debates (London: Bloomsbury, 2016), 15–18.

[2] Richard E. Mayer, Multimedia Learning, 2nd ed. (Cambridge: Cambridge University Press, 2009), 3–6.

[3] Bernard R. Means et al., Evaluation of Evidence-Based Practices in Online Learning (Washington, DC: U.S. Department of Education, 2010), ix–xi.

[4] Anthony G. Picciano, Blended Learning: Research Perspectives (New York: Routledge, 2014), 7–10.

[5] George Siemens and Dragan Gašević, “Learning Analytics,” Journal of Educational Technology & Society 15, no. 3 (2012): 1–2.

[6] Rebecca Ferguson, “Learning Analytics: Drivers, Developments and Challenges,” International Journal of Technology Enhanced Learning 4, no. 5–6 (2012): 304–306.

[7] Beverly Park Woolf, Building Intelligent Interactive Tutors (San Francisco: Morgan Kaufmann, 2009), 19–22.

[8] R. Keith Sawyer, The Cambridge Handbook of the Learning Sciences, 2nd ed. (Cambridge: Cambridge University Press, 2014), 30–33.

[9] Ben Williamson, Big Data in Education (London: SAGE, 2017), 58–61.

[10] Selwyn, Education and Technology, 52–55.

8. Implikasi Learning Science dalam Praktik Pendidikan

8.1. Implikasi bagi Peran Guru dan Dosen

Learning science membawa perubahan mendasar terhadap peran guru dan dosen dalam praktik pendidikan. Pendidik tidak lagi diposisikan semata sebagai penyampai informasi, melainkan sebagai perancang pengalaman belajar (designer of learning experiences).¹ Peran ini menuntut pemahaman tentang bagaimana peserta didik belajar, termasuk keterbatasan kognitif, pentingnya keterlibatan aktif, serta peran motivasi dan emosi dalam pembelajaran.

Dalam kerangka learning science, guru dan dosen dituntut untuk merancang aktivitas belajar yang mendorong pemahaman konseptual, refleksi, dan transfer pengetahuan. Hal ini mencakup penggunaan strategi seperti pertanyaan tingkat tinggi, diskusi terstruktur, dan evaluasi formatif.² Dengan demikian, kompetensi pedagogis pendidik tidak hanya diukur dari penguasaan materi, tetapi juga dari kemampuannya menerjemahkan prinsip pembelajaran berbasis bukti ke dalam praktik kelas.

8.2. Implikasi bagi Peserta Didik sebagai Subjek Pembelajaran

Learning science menempatkan peserta didik sebagai agen aktif dalam proses belajar. Implikasi penting dari pendekatan ini adalah perlunya pengembangan keterampilan belajar mandiri (self-regulated learning) dan metakognisi. Peserta didik didorong untuk memahami cara belajar yang efektif, memantau kemajuan belajarnya, serta merefleksikan strategi yang digunakan.³

Pendekatan ini juga menggeser orientasi belajar dari sekadar pencapaian nilai menuju penguasaan pemahaman dan kompetensi jangka panjang. Dengan memahami prinsip-prinsip learning science, peserta didik dapat menghindari strategi belajar yang keliru—seperti menghafal secara dangkal—dan menggantinya dengan strategi yang terbukti efektif secara empiris.⁴

8.3. Implikasi bagi Kurikulum dan Desain Pembelajaran

Dalam konteks kurikulum, learning science menuntut pergeseran dari kurikulum yang padat konten menuju kurikulum yang berorientasi pada pemahaman mendalam dan keterkaitan konsep. Kurikulum perlu dirancang dengan mempertimbangkan beban kognitif, urutan konsep yang logis, serta kesempatan untuk latihan dan penguatan secara bertahap.⁵

Learning science juga mendorong penggunaan desain kurikulum yang fleksibel dan adaptif, sehingga dapat menyesuaikan dengan kebutuhan peserta didik dan konteks pembelajaran. Integrasi evaluasi formatif dalam kurikulum menjadi elemen penting untuk memastikan bahwa proses belajar berjalan secara efektif dan berkelanjutan.⁶

8.4. Implikasi bagi Kebijakan dan Sistem Pendidikan

Pada level kebijakan, learning science memberikan dasar ilmiah bagi pengambilan keputusan dalam pendidikan. Kebijakan pendidikan yang tidak didukung oleh bukti empiris berisiko menghasilkan praktik yang tidak efektif atau bahkan kontraproduktif.⁷ Oleh karena itu, learning science mendorong kebijakan berbasis riset (evidence-informed policy) yang mempertimbangkan temuan ilmiah tentang pembelajaran manusia.

Implikasi lainnya adalah perlunya investasi dalam pengembangan profesional pendidik, penyediaan waktu belajar yang memadai, serta evaluasi sistem pendidikan yang tidak semata-mata berorientasi pada tes berisiko tinggi (high-stakes testing). Learning science menekankan bahwa kualitas pembelajaran tidak dapat direduksi menjadi skor tes semata.⁸

8.5. Implikasi bagi Pendidikan Sepanjang Hayat

Learning science juga relevan dalam konteks pendidikan sepanjang hayat (lifelong learning). Di tengah perubahan sosial dan teknologi yang cepat, individu dituntut untuk terus belajar dan beradaptasi. Learning science memberikan kerangka untuk memahami bagaimana orang dewasa belajar, mengelola motivasi, dan mengembangkan keterampilan baru secara berkelanjutan.⁹

Dengan demikian, implikasi learning science melampaui pendidikan formal dan mencakup pembelajaran di tempat kerja, komunitas, dan kehidupan sehari-hari. Pendekatan ini memperkuat pandangan bahwa belajar merupakan proses berkelanjutan yang dapat dirancang, difasilitasi, dan ditingkatkan sepanjang rentang kehidupan manusia.¹⁰

Footnotes

[1] R. Keith Sawyer, The Cambridge Handbook of the Learning Sciences, 2nd ed. (Cambridge: Cambridge University Press, 2014), 19–22.

[2] John Hattie, Visible Learning (London: Routledge, 2009), 25–28.

[3] Barry J. Zimmerman, “Becoming a Self-Regulated Learner,” Theory Into Practice 41, no. 2 (2002): 64–67.

[4] Paul A. Kirschner and Carl Hendrick, How Learning Happens (London: Routledge, 2020), 15–18.

[5] John Sweller, Paul Ayres, and Slava Kalyuga, Cognitive Load Theory (New York: Springer, 2011), 73–76.

[6] Dylan Wiliam, Embedded Formative Assessment (Bloomington, IN: Solution Tree Press, 2011), 41–44.

[7] OECD, Education at a Glance (Paris: OECD Publishing, 2019), 11–14.

[8] David Berliner, “High-Stakes Testing,” Educational Policy 25, no. 1 (2011): 5–7.

[9] Knud Illeris, How We Learn (London: Routledge, 2007), 193–196.

[10] Peter Jarvis, Adult Education and Lifelong Learning (London: Routledge, 2004), 87–90.

9. Kritik, Batasan, dan Arah Penelitian Masa Depan

9.1. Kritik terhadap Learning Science

Meskipun learning science telah memberikan kontribusi signifikan terhadap pemahaman pembelajaran manusia, bidang ini tidak luput dari kritik. Salah satu kritik utama berkaitan dengan kecenderungan generalisasi temuan empiris yang diperoleh dari konteks terbatas, seperti eksperimen laboratorium atau lingkungan pendidikan tertentu, ke dalam konteks pendidikan yang lebih luas dan beragam.¹ Temuan yang valid secara internal belum tentu memiliki validitas eksternal yang tinggi ketika diterapkan pada konteks sosial, budaya, dan institusional yang berbeda.

Kritik lainnya menyasar kecenderungan reduksionisme, terutama ketika learning science terlalu menekankan aspek kognitif dan biologis pembelajaran, sementara dimensi moral, nilai, dan makna hidup kurang mendapat perhatian.² Pembelajaran sebagai fenomena manusiawi tidak hanya berkaitan dengan efisiensi kognitif, tetapi juga dengan pembentukan karakter, identitas, dan orientasi nilai.

Selain itu, terdapat kekhawatiran bahwa learning science dapat disalahpahami sebagai “resep universal” pembelajaran yang bersifat teknokratis. Pandangan semacam ini berisiko mengabaikan peran kebijaksanaan pedagogis (pedagogical judgment) dan relasi manusiawi dalam pendidikan.³ Oleh karena itu, diperlukan sikap kritis dalam mengadopsi temuan learning science agar tidak terjebak pada simplifikasi yang berlebihan.

9.2. Batasan Metodologis dan Konseptual

Learning science menghadapi sejumlah batasan metodologis yang perlu diakui secara terbuka. Salah satunya adalah keterbatasan dalam mengukur proses belajar yang kompleks dan dinamis. Banyak aspek pembelajaran—seperti pemahaman mendalam, motivasi intrinsik, dan refleksi—sulit diukur secara kuantitatif dengan instrumen standar.⁴

Selain itu, integrasi berbagai disiplin dalam learning science juga menghadirkan tantangan konseptual. Perbedaan paradigma, metode, dan terminologi antarbidang dapat menimbulkan ketegangan teoretis.⁵ Tanpa kerangka konseptual yang jelas, pendekatan interdisipliner berisiko menjadi eklektik tanpa koherensi.

Batasan lain berkaitan dengan penerjemahan temuan riset ke dalam praktik pendidikan. Tidak semua hasil penelitian dapat diterapkan secara langsung di ruang kelas karena keterbatasan sumber daya, waktu, dan konteks institusional.⁶ Oleh karena itu, learning science menuntut pendekatan adaptif dan reflektif dalam implementasinya.

9.3. Isu Konteks Budaya dan Nilai

Konteks budaya dan nilai merupakan aspek penting yang sering menjadi sorotan dalam kritik terhadap learning science. Banyak penelitian dilakukan dalam konteks pendidikan Barat, sehingga asumsi-asumsi yang mendasarinya belum tentu sesuai dengan konteks budaya lain.⁷

Learning science perlu lebih peka terhadap keragaman budaya, bahasa, dan nilai moral dalam memahami proses belajar. Pendekatan yang mengabaikan dimensi ini berpotensi menghasilkan praktik pembelajaran yang tidak relevan atau bahkan bertentangan dengan nilai-nilai lokal. Oleh karena itu, pengembangan learning science yang kontekstual dan inklusif menjadi agenda penting ke depan.⁸

9.4. Arah Penelitian Masa Depan

Ke depan, penelitian learning science perlu mengarah pada integrasi yang lebih seimbang antara aspek kognitif, emosional, sosial, dan nilai dalam pembelajaran. Penelitian lintas budaya dan lintas konteks pendidikan menjadi penting untuk memperkuat validitas eksternal temuan-temuan learning science.⁹

Selain itu, perkembangan teknologi dan kecerdasan buatan membuka peluang penelitian baru terkait personalisasi pembelajaran dan pembelajaran adaptif. Namun, penelitian di bidang ini perlu disertai kajian etis yang mendalam agar pemanfaatan teknologi tidak mengorbankan aspek kemanusiaan dalam pendidikan.¹⁰

Arah penelitian masa depan juga mencakup penguatan kolaborasi antara peneliti dan praktisi pendidikan. Pendekatan design-based research dapat menjadi jembatan antara teori dan praktik, sehingga learning science tidak hanya berkembang sebagai disiplin akademik, tetapi juga sebagai sarana transformasi pendidikan yang berkelanjutan.

Footnotes

[1] Daniel T. Willingham, Why Don’t Students Like School? (San Francisco: Jossey-Bass, 2009), 6–9.

[2] Gert Biesta, Good Education in an Age of Measurement (Boulder, CO: Paradigm Publishers, 2010), 19–22.

[3] Philip W. Jackson, Life in Classrooms (New York: Teachers College Press, 1990), 3–5.

[4] John Hattie and Gregory C. R. Yates, Visible Learning and the Science of How We Learn (London: Routledge, 2014), 12–14.

[5] R. Keith Sawyer, The Cambridge Handbook of the Learning Sciences, 2nd ed. (Cambridge: Cambridge University Press, 2014), 40–43.

[6] Dylan Wiliam, Embedded Formative Assessment (Bloomington, IN: Solution Tree Press, 2011), 65–67.

[7] James Paul Gee, Social Linguistics and Literacies (London: Routledge, 2012), 29–32.

[8] Knud Illeris, How We Learn (London: Routledge, 2007), 207–210.

[9] OECD, Innovating Education and Educating for Innovation (Paris: OECD Publishing, 2016), 22–25.

[10] Ben Williamson, Big Data in Education (London: SAGE, 2017), 97–100.

10. Penutup

10.1. Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan pada bab-bab sebelumnya, dapat disimpulkan bahwa learning science merupakan bidang kajian interdisipliner yang berupaya memahami proses belajar manusia secara ilmiah, komprehensif, dan berbasis bukti empiris. Learning science mengintegrasikan temuan dari psikologi kognitif, neurosains, ilmu pendidikan, serta teknologi pembelajaran untuk menjelaskan bagaimana manusia memperoleh, mengolah, dan mentransfer pengetahuan secara efektif.¹

Kajian ini menunjukkan bahwa belajar bukanlah proses pasif, melainkan aktivitas aktif yang melibatkan interaksi kompleks antara kognisi, emosi, motivasi, konteks sosial, dan mekanisme biologis otak. Prinsip-prinsip utama learning science—seperti pembelajaran aktif, retrieval practice, spaced learning, umpan balik yang bermakna, serta pembelajaran berorientasi transfer—memberikan landasan ilmiah yang kuat bagi perancangan pembelajaran yang efektif dan berkelanjutan.²

Selain itu, learning science menegaskan bahwa desain instruksional, pemanfaatan teknologi, dan kebijakan pendidikan harus diselaraskan dengan cara kerja belajar manusia, bukan sekadar didorong oleh tradisi, intuisi, atau tuntutan administratif. Dengan demikian, learning science berkontribusi dalam menjembatani kesenjangan antara teori pendidikan dan praktik pembelajaran di lapangan.

10.2. Rekomendasi

Berdasarkan temuan dan analisis dalam kajian ini, beberapa rekomendasi dapat diajukan. Pertama, pendidik dan perancang kurikulum disarankan untuk mengadopsi pendekatan pembelajaran yang selaras dengan prinsip-prinsip learning science, dengan tetap mempertimbangkan konteks sosial, budaya, dan nilai yang melingkupi peserta didik.³

Kedua, lembaga pendidikan dan pembuat kebijakan perlu mendorong pengambilan keputusan berbasis riset (evidence-informed decision making) dalam pengembangan kurikulum, evaluasi pembelajaran, dan pelatihan pendidik. Investasi dalam pengembangan profesional guru dan dosen menjadi kunci agar temuan learning science dapat diterjemahkan secara tepat ke dalam praktik pendidikan.⁴

Ketiga, penelitian lanjutan di bidang learning science perlu diarahkan pada penguatan kajian kontekstual dan lintas budaya, serta integrasi dimensi etika, nilai, dan kemanusiaan dalam pembelajaran. Pendekatan ini penting agar learning science tidak hanya berkontribusi pada efektivitas pembelajaran, tetapi juga pada pembentukan manusia yang utuh.⁵

10.3. Refleksi Akademik

Sebagai bidang yang terus berkembang, learning science tidak menawarkan jawaban final atau metode pembelajaran yang bersifat universal. Sebaliknya, learning science menuntut sikap ilmiah yang terbuka, reflektif, dan kritis terhadap setiap klaim pedagogis.⁶

Refleksi akademik ini menegaskan bahwa kekuatan learning science terletak pada kemampuannya untuk terus diperbarui melalui dialog antara teori, riset empiris, dan praktik pendidikan. Dengan sikap tersebut, learning science dapat berfungsi sebagai kerangka ilmiah yang dinamis untuk memahami pembelajaran manusia secara lebih mendalam dan bermakna, serta berkontribusi pada pengembangan pendidikan yang berorientasi pada pengetahuan, nilai, dan keberlanjutan.

Footnotes

[1] R. Keith Sawyer, The Cambridge Handbook of the Learning Sciences, 2nd ed. (Cambridge: Cambridge University Press, 2014), 1–6.

[2] John Dunlosky et al., “Improving Students’ Learning With Effective Learning Techniques,” Psychological Science in the Public Interest 14, no. 1 (2013): 4–6.

[3] Knud Illeris, How We Learn (London: Routledge, 2007), 210–213.

[4] OECD, The Future of Education and Skills: Education 2030 (Paris: OECD Publishing, 2018), 12–15.

[5] Gert Biesta, Good Education in an Age of Measurement (Boulder, CO: Paradigm Publishers, 2010), 105–108.

[6] Daniel T. Willingham, “Why Don’t Students Like School?” (San Francisco: Jossey-Bass, 2009), 183–186.

Daftar Pustaka

Baddeley, A. (1986). Working memory. Oxford University Press.

Barrows, H. S. (1996). Problem-based learning in medicine and beyond: A brief overview. New Directions for Teaching and Learning, 1996(68), 3–12. https://doi.org/

Berliner, D. (2011). High-stakes testing. Educational Policy, 25(1), 5–20. https://doi.org/

Bergmann, J., & Sams, A. (2012). Flip your classroom: Reach every student in every class every day. International Society for Technology in Education.

Biesta, G. (2010). Good education in an age of measurement: Ethics, politics, democracy. Paradigm Publishers.

Bjork, R. A., & Bjork, E. L. (2011). Making things hard on yourself, but in a good way: Creating desirable difficulties to enhance learning. In M. A. Gernsbacher et al. (Eds.), Psychology and the real world (pp. 56–64). Worth Publishers.

Black, P., & Wiliam, D. (1998). Assessment and classroom learning. Assessment in Education: Principles, Policy & Practice, 5(1), 7–74. https://doi.org/

Bloom, B. S. (1984). The 2 sigma problem: The search for methods of group instruction as effective as one-to-one tutoring. Educational Researcher, 13(6), 4–16. https://doi.org/

Bransford, J. D., Brown, A. L., & Cocking, R. R. (2000). How people learn: Brain, mind, experience, and school. National Academy Press.

Deci, E. L., & Ryan, R. M. (2000). The “what” and “why” of goal pursuits. Psychological Inquiry, 11(4), 227–268. https://doi.org/

Dewey, J. (1938). Experience and education. Macmillan.

Dick, W., Carey, L., & Carey, J. O. (2009). The systematic design of instruction (7th ed.). Pearson.

Doidge, N. (2007). The brain that changes itself. Viking.

Dunlosky, J., Rawson, K. A., Marsh, E. J., Nathan, M. J., & Willingham, D. T. (2013). Improving students’ learning with effective learning techniques. Psychological Science in the Public Interest, 14(1), 4–58. https://doi.org/

Dweck, C. S. (2006). Mindset: The new psychology of success. Random House.

Ferguson, R. (2012). Learning analytics: Drivers, developments and challenges. International Journal of Technology Enhanced Learning, 4(5–6), 304–317. https://

Flavell, J. H. (1979). Metacognition and cognitive monitoring. American Psychologist, 34(10), 906–911. https://doi.org/

Gee, J. P. (2003). What video games have to teach us about learning and literacy. Palgrave Macmillan.

Gee, J. P. (2012). Social linguistics and literacies (4th ed.). Routledge.

Glasersfeld, E. von. (1995). Radical constructivism: A way of knowing and learning. Falmer Press.

Gluck, M. A., Mercado, E., & Myers, C. E. (2014). Learning and memory: From brain to behavior (2nd ed.). Worth Publishers.

Hattie, J. (2009). Visible learning: A synthesis of over 800 meta-analyses relating to achievement. Routledge.

Hattie, J., & Timperley, H. (2007). The power of feedback. Review of Educational Research, 77(1), 81–112. https://doi.org/

Hattie, J., & Yates, G. C. R. (2014). Visible learning and the science of how we learn. Routledge.

Howard-Jones, P. A. (2010). Introducing neuroeducational research. Routledge.

Illeris, K. (2007). How we learn: Learning and non-learning in school and beyond. Routledge.

Jackson, P. W. (1990). Life in classrooms. Teachers College Press.

Jarvis, P. (2004). Adult education and lifelong learning (3rd ed.). Routledge.

Kandel, E. R., Schwartz, J. H., Jessell, T. M., Siegelbaum, S., & Hudspeth, A. J. (2013). Principles of neural science (5th ed.). McGraw-Hill.

Kirschner, P. A., & Hendrick, C. (2020). How learning happens. Routledge.

LeDoux, J. E. (1996). The emotional brain. Simon & Schuster.

Mayer, R. E. (2008). Learning and instruction (2nd ed.). Pearson.

Mayer, R. E. (2009). Multimedia learning (2nd ed.). Cambridge University Press.

Mazur, E. (1997). Peer instruction: A user’s manual. Prentice Hall.

McEwen, B. S. (2007). Stress and the brain. Dialogues in Clinical Neuroscience, 9(4), 445–450.

Means, B., Toyama, Y., Murphy, R., Bakia, M., & Jones, K. (2010). Evaluation of evidence-based practices in online learning. U.S. Department of Education.

Neisser, U. (1967). Cognitive psychology. Appleton-Century-Crofts.

OECD. (2016). Innovating education and educating for innovation. OECD Publishing.

OECD. (2018). The future of education and skills: Education 2030. OECD Publishing.

OECD. (2019). Education at a glance. OECD Publishing.

Paivio, A. (1986). Mental representations: A dual coding approach. Oxford University Press.

Perkins, D. N. (2009). Making learning whole. Jossey-Bass.

Picciano, A. G. (2014). Blended learning: Research perspectives. Routledge.

Prince, M. (2004). Does active learning work? Journal of Engineering Education, 93(3), 223–231. https://doi.org/

Roediger, H. L., III, & Karpicke, J. D. (2006). Test-enhanced learning. Psychological Science, 17(3), 249–255. https://doi.org/

Rohrer, D., & Taylor, K. (2006). The effects of overlearning and distributed practice. Applied Cognitive Psychology, 20(4), 481–498. https://doi.org/

Sawyer, R. K. (2014). The Cambridge handbook of the learning sciences (2nd ed.). Cambridge University Press.

Selwyn, N. (2016). Education and technology: Key issues and debates. Bloomsbury.

Siemens, G., & Gašević, D. (2012). Learning analytics. Journal of Educational Technology & Society, 15(3), 1–2.

Skinner, B. F. (1953). Science and human behavior. Free Press.

Squire, L. R., & Kandel, E. R. (1999). Memory: From mind to molecules. Scientific American Library.

Sweller, J., Ayres, P., & Kalyuga, S. (2011). Cognitive load theory. Springer.

Vygotsky, L. S. (1978). Mind in society. Harvard University Press.

Wiggins, G., & McTighe, J. (2005). Understanding by design (2nd ed.). ASCD.

Wiliam, D. (2011). Embedded formative assessment. Solution Tree Press.

Willingham, D. T. (2009). Why don’t students like school? Jossey-Bass.

Williamson, B. (2017). Big data in education. SAGE.

Woolf, B. P. (2009). Building intelligent interactive tutors. Morgan Kaufmann.

Zimmerman, B. J. (2002). Becoming a self-regulated learner. Theory Into Practice, 41(2), 64–70. https://doi.org/

Halaman

Kamis, 18 Desember 2025