Pembelajaran Inkuiri Berbasis Model 5E

Apa perbedaan inkuiri sebagai model pengajaran dengan model pengajaran lainnya, misalkan ceramah? Tentu salah satunya adalah pada tahapan-tahapannya atau yang biasa disebut sintaks. Sebagai sebuah model pembelajaran, inkuiri memiliki sintaks yang khas, yang meski ada beberapa variasi, menjadi ciri khusus model pembelajaran inkuiri.

Adalah sangat kurang tepat jika ada guru menyatakan sudah melakukan model inkuiri namun tidak memahami (dan terlebih lagi melakukan) sintaks inkuiri itu sendiri. Ia hanya memahami pembelajaran inkuiri sebagai proses siswa melakukan kegiatan aktif pencarian pengetahuan. 

Dalam artikel kali ini, esaiedukasi.com sebagai sebuah web pendidikan dan pembelajaran akan membahas tentang salah satu varian paling populer dari pembelajaran inkuiri, yakni pembelajaran inkuiri berbasis model 5E. Diharapkan setelah membaca artikel ini Anda akan paham dan kemudian bisa menerapkan varian model inkuiri 5E dengan baik. Selamat membaca!

Model Pembelajaran 5E

Sudah Padahal Belum

Pak Joko bangga. Sebagai seorang guru ia merasa sudah melakukan pembelajaran inkuiri. Di kelas IPA tadi, ia meminta siswanya praktek menjatuhkan bola dan buku yang sama beratnya dari ketinggian yang sama. Di akhir, ia meminta siswa mengumpulkan tabel untuk dinilai. 

Apakah yang sudah dilakukan Pak Joko adalah sebuah model pembelajaran inkuiri? Tepatkah jika Pak Joko merasa bangga? 

Sekali lagi, sebagai sebuah model, maka inkuiri memiliki sintaks. Apa yang dilakukan Pak Joko tidak bisa dikatakan sebagai inkuiri. Dalam model pembelajaran inkuiri, khususnya variasi 5E, apa yang dilakukan Pak Joko bahkan masih jauh dari mirip inkuiri. 

Mengenal Pembelajaran Inkuiri Model 5E

Model pembelajaran Inkuri 5E dikembangkan pertama kali oleh Rodger W. Bybee. Berkat penelitian dan kerja-kerasnya, guru di seluruh dunia akhirnya mengenal salah satu model pembelajaran inkuiri paling populer sekaligus paling 'nyaman' untuk dipraktikkan di kelas, yakni 5E.

Di balik kesederhanaan lima huruf “E” yang kini sering kita tuliskan dalam RPP atau modul ajar, terdapat perjalanan panjang riset pendidikan sains yang serius dan sistematis.

Siapa Rodger W. Bybee?

Rodger W. Bybee adalah seorang pakar pendidikan sains asal Amerika Serikat yang menempuh pendidikan doktoral (Ph.D.) di bidang Science Education. Ia bukan hanya akademisi kampus, tetapi juga praktisi kebijakan pendidikan. Kariernya mencakup pengalaman mengajar di berbagai jenjang pendidikan serta memimpin lembaga pengembangan kurikulum sains yang berpengaruh.

Bybee pernah menjabat sebagai pimpinan di Biological Sciences Curriculum Study (BSCS), sebuah organisasi pengembangan kurikulum yang sejak 1950-an berperan besar dalam reformasi pendidikan sains di Amerika Serikat. Di sinilah Model 5E lahir dan berkembang.

Ia juga terlibat dalam pengembangan standar pendidikan sains nasional Amerika serta berkontribusi dalam diskursus literasi sains internasional. Dengan kata lain, Bybee bukan hanya perancang model pembelajaran, tetapi juga arsitek kebijakan pendidikan sains modern.

Latar Belakang Di Balik Lahirnya Model Inkuiri 5E

Untuk memahami 5E, kita perlu melihat konteksnya. Pada dekade 1960-an, proyek Science Curriculum Improvement Study (SCIS) memperkenalkan konsep learning cycle berbasis teori perkembangan kognitif. Siklus awal ini terdiri dari tiga tahap utama: eksplorasi, penemuan konsep, dan aplikasi.

tujuan model pembelajaran inkuiri 5E

Namun, praktik di lapangan menunjukkan bahwa guru membutuhkan struktur yang lebih eksplisit dan sistematis agar pendekatan berbasis inkuiri dapat diterapkan secara konsisten.

Di sinilah Bybee dan tim BSCS menyempurnakan learning cycle tersebut menjadi model lima tahap: Engage, Explore, Explain, Elaborate, dan Evaluate. Penyempurnaan ini terjadi pada akhir 1980-an dan dipublikasikan secara luas pada awal 1990-an.

Model ini dirancang bukan sekadar sebagai urutan aktivitas, tetapi sebagai kerangka pedagogis yang berakar pada:

• Psikologi kognitif
• Teori konstruktivisme
• Penelitian perubahan konseptual (conceptual change)
• Praktik pembelajaran sains

Dari Konstruktivisme ke Perubahan Konseptual

Model 5E selaras dengan pemikiran konstruktivisme yang dipengaruhi oleh tokoh seperti Jean Piaget dan Lev Vygotsky. Intinya sederhana tetapi revolusioner, yakni siswa tidak menerima pengetahuan secara pasif. Mereka membangunnya. Bybee (1997) menegaskan bahwa melalui siklus 5E, siswa:

• Mendefinisikan ulang gagasan awalnya
• Mereorganisasi struktur pemahaman
• Mengelaborasi konsep
• Mengubah pemahaman awal melalui refleksi dan interaksi sosial

Dengan kata lain, 5E dirancang untuk memfasilitasi perubahan konseptual, bukan sekadar transfer informasi.

Di sinilah letak kekuatannya. Banyak pembelajaran gagal bukan karena siswa tidak diajar, tetapi karena miskonsepsi awalnya tidak pernah disentuh. Tahap Engage dan Explore dalam 5E secara khusus dirancang untuk membuka ruang itu.

Peran Strategis dalam Reformasi Pendidikan Sains

Model 5E kemudian menjadi salah satu kerangka yang banyak digunakan dalam reformasi pendidikan sains di Amerika Serikat, termasuk dalam pengembangan standar pembelajaran berbasis literasi sains.

Tujuan akhirnya bukan sekadar memahami definisi ilmiah, melainkan membangun scientific literacy, kemampuan memahami, mengevaluasi, dan menggunakan pengetahuan sains dalam kehidupan nyata.

Model 5E memungkinkan guru:

1. Mendesain pembelajaran berbasis pengalaman
2. Mengintegrasikan asesmen formatif secara alami
3. Menggeser peran guru dari pemberi informasi menjadi fasilitator belajar
4. Mengorganisasi pembelajaran dari satu pertemuan hingga satu tahun ajaran

Satu hal yang menarik, Bybee menegaskan bahwa 5E tidak selalu berjalan linear. Guru dapat kembali ke tahap Explore setelah Explain jika siswa belum siap melangkah ke Elaborate. Siklus ini dinamis dan fleksibel.

Mengapa Model 5E Bertahan Hingga Kini?

Banyak model pembelajaran muncul dan hilang. Namun 5E bertahan lebih dari tiga dekade. Mengapa? Karena ia:

• Sederhana secara struktur
• Kuat secara teori
• Praktis secara implementasi
• Teruji dalam penelitian pendidikan sains

Model ini bukan tren pedagogis sesaat, melainkan sintesis dari riset dan praktik panjang. Di tengah tuntutan pembelajaran abad ke-21, Model 5E menawarkan sesuatu yang relevan: struktur yang jelas tanpa membunuh kreativitas guru.

• Jika pembelajaran inkuiri adalah filosofi, maka 5E adalah arsitekturnya.
• Jika konstruktivisme adalah teori, maka 5E adalah jembatan praktiknya.

Dan di balik itu semua, ada Rodger W. Bybee, sosok yang menjadikan inkuiri tidak hanya wacana, tetapi desain pembelajaran yang operasional.

Intisari Model Pembelajaran 5E

Sekarang sampailah kita pada bagian paling penting, yaitu membahas apa dan bagaimana model pembelajaran inkuiri berbasis 5E tersebut. Pertama-tama, kita akan membahas konsepnya lalu kemudian mencoba untuk merancang skenario penerapannya di kelas. 

Apa Itu Model 5E?

Model pembelajaran 5E adalah suatu jenis varian dari pembelajaran inkuiri yang terstrktur dan terdiri dari 5 tahapan, yakni: engage, explorasi, explain, elaborate dan evaluate. 

Beberapa keunggulan dari model 5E antara lain adalah: 

• Sederhana
• Mudah diterapkan
• Memberi keleluasaan bagi siswa untuk bereksplorasi
• Guru tetap diposisikan sebagai fasilitator sekaligus pembimbing
• Dinamis, bisa kembali ke siklus sebelumnya jika diperlukan

Dengan segala keunggulan di atas, maka tak heran jika model ini menjadi sangat populer di kalangan para guru, khususnya guru-guru yang mengampu mata pelajaran sains maupun STEM. Dengan model ini, siswa menjadi memiliki pengalaman nyata untuk mengeksplorasi materi. 

Sintaks Pembelajaran Inkuiri Model 5E

Sesuai dengan namanya, sintaks dari 5E terdiri dari 5 tahapan dan semuanya berawalan dengan huruf E. Kelima tahapan tersebut adalah: 

1. Engage
2. Explore
3. Explain
4. Elaborate
5. Evaluate

Untuk penjelasan lebih lanjut mengenai masing-masing tahapan dalam sintaks ini, silahkan lihat tabel di bawah ini. 

Tahapan	Kegiatan Utama	Apa yang Dilakukan Siswa	Apa yang Dilakukan Guru
Engage	Mengaktifkan pengetahuan awal dan membangkitkan rasa ingin tahu terhadap konsep baru.	• Mengajukan pertanyaan • Mengemukakan ide awal • Membagikan pengamatan • Menyampaikan pemahaman sementara	• Mengajukan pertanyaan terbuka • Menggali pengetahuan awal siswa • Mengidentifikasi miskonsepsi • Mengaitkan konsep dengan pengalaman siswa • Membangkitkan rasa ingin tahu
Explore	Investigasi langsung melalui aktivitas konkret dan pemecahan masalah.	• Menguji prediksi • Merancang dan melakukan penyelidikan • Mengamati fenomena • Berdiskusi dan membandingkan gagasan • Memecahkan masalah	• Mengamati interaksi siswa • Memberikan waktu eksplorasi • Mendorong kolaborasi • Mengajukan pertanyaan penuntun • Bertindak sebagai fasilitator
Explain	Klarifikasi konsep melalui diskusi dan penegasan ilmiah.	• Menjelaskan hasil eksplorasi dengan bukti • Mendengarkan penjelasan teman • Mengajukan klarifikasi • Mencatat pemahaman baru	• Memfasilitasi diskusi kelas • Mengklarifikasi miskonsepsi • Memberikan definisi formal • Menyusun konsep secara sistematis • Menguatkan pemahaman ilmiah
Elaborate	Mengaplikasikan konsep pada situasi baru dan memperluas pemahaman.	• Menarik kesimpulan • Menghubungkan pengalaman lama dan baru • Mengajukan pertanyaan lanjutan • Menerapkan konsep dalam konteks berbeda	• Mengajukan pertanyaan pendalaman • Memberikan penguatan istilah • Mendorong aplikasi pada situasi baru • Menyediakan tantangan lanjutan
Evaluate	Menilai pemahaman dan perkembangan belajar secara formatif maupun sumatif.	• Mengevaluasi kemajuan diri • Memberi umpan balik pada teman • Menjawab pertanyaan terbuka • Merefleksikan pembelajaran	• Menggunakan berbagai bentuk asesmen • Memberi kesempatan refleksi diri • Mencatat perkembangan siswa • Mengajukan pertanyaan evaluatif

Jika kita melihat tabel di atas, jelaslah sudah alasan mengapa model 5E begitu populer. Model ini sederhana tetapi sangat rapi sekaligus dinamis.

Tabel di atas memperlihatkan bahwa Model 5E bukan sekadar urutan prosedural, melainkan desain pembelajaran yang terstruktur dan berorientasi pada konstruksi makna. Setiap tahap memiliki fungsi kognitif yang berbeda, sekaligus menunjukkan perubahan peran guru dan siswa secara bertahap.

Pada tahap Engage, pembelajaran dimulai dari apa yang sudah ada dalam pikiran siswa. Guru tidak langsung menjelaskan konsep, melainkan membuka ruang dialog. Di sinilah pengetahuan awal, termasuk miskonsepsi, mulai terlihat. Tahap ini menentukan arah pembelajaran berikutnya karena kualitas eksplorasi sangat bergantung pada seberapa baik guru memahami titik awal siswa.

Tahap Explore menjadi jantung pembelajaran inkuiri. Siswa diberi kesempatan mengalami, menguji, dan mendiskusikan fenomena secara langsung. Peran guru berubah menjadi fasilitator yang mengamati, mengarahkan dengan pertanyaan penuntun, dan memastikan proses berjalan produktif tanpa mendominasi.

Memasuki Explain, struktur ilmiah mulai ditegaskan. Namun penting dicatat: penjelasan formal hadir setelah siswa memiliki pengalaman konkret. Urutan ini membantu mencegah pembelajaran yang hanya bersifat hafalan.

Pada tahap Elaborate, pemahaman diperluas dan diaplikasikan pada konteks baru. Di sinilah kedalaman konsep diuji. Siswa tidak hanya memahami, tetapi menggunakan konsep tersebut untuk memecahkan persoalan yang berbeda.

Akhirnya, Evaluate bukan sekadar tes akhir. Evaluasi dalam 5E bersifat berkelanjutan dan reflektif, memberi ruang bagi siswa untuk menilai perkembangan dirinya sekaligus memberi guru gambaran tentang perubahan konseptual yang terjadi.

Secara keseluruhan, tabel ini menunjukkan bahwa 5E adalah siklus belajar yang menyeimbangkan pengalaman, refleksi, klarifikasi, aplikasi, dan penilaian dalam satu kerangka yang koheren.

Contoh Aktivitas Pada Model Pembelajaran 5E

Model 5E yang dikembangkan oleh Rodger W. Bybee bukan sekadar kerangka teoritis. Kekuatan model ini justru terletak pada kejelasan operasionalnya. Setiap tahap memiliki aktivitas konkret, tujuan kognitif yang spesifik, serta pembagian peran yang tegas antara guru dan siswa.

Untuk memudahkan pemahaman, mari kita ilustrasikan melalui contoh pembelajaran IPA sederhana tentang perubahan wujud benda di kelas V.

1. Engage: Mengaktifkan Skemata dan Rasa Ingin Tahu

Guru menunjukkan es batu yang diletakkan di atas piring dan bertanya: “Mengapa es ini lama-lama berubah menjadi air?” Guru juga dapat menampilkan video singkat tentang fenomena embun pagi.

Tujuan utama tahap ini:

• Menggali pengetahuan awal siswa
• Mengidentifikasi miskonsepsi
• Membangkitkan rasa ingin tahu

Di sini guru tidak memberi jawaban. Fokusnya adalah memunculkan pertanyaan.

Penekanan peran:

• Siswa bertanya dan menyampaikan dugaan.
• Guru memancing, bukan menjelaskan.

Tahap ini penting karena pembelajaran inkuiri selalu berangkat dari apa yang sudah ada dalam pikiran siswa. Tanpa aktivasi skemata, eksplorasi berikutnya menjadi dangkal.

2. Explore: Mengalami dan Menyelidiki

Siswa bekerja dalam kelompok kecil. Mereka diberi es batu dan stopwatch untuk mengamati proses mencair. Sebagian kelompok diminta meletakkan es di bawah sinar matahari, sebagian di tempat teduh. Mereka mencatat waktu dan perubahan yang terjadi.

Tujuan utama tahap ini:

• Memberi pengalaman langsung
• Menguji dugaan awal
• Mengembangkan keterampilan proses (mengamati, mencatat, membandingkan)

Tahap Explore adalah jantung inkuiri. Siswa belajar melalui interaksi langsung dengan fenomena.

Penekanan peran:

• Siswa melakukan investigasi.
• Guru mengamati, mengajukan pertanyaan penuntun, dan memastikan diskusi berjalan sehat.

Pada fase ini guru tidak memberikan definisi tentang “mencair” atau “kalor”. Konsep formal belum diberikan. Siswa terlebih dahulu membangun pengalaman konkret.

3. Explain: Klarifikasi dan Penegasan Konsep

Setelah eksperimen, tiap kelompok mempresentasikan hasilnya. Guru menanyakan: “Apa yang menyebabkan es mencair lebih cepat di bawah sinar matahari?” Baru kemudian guru memperkenalkan istilah ilmiah seperti “kalor” dan “perubahan wujud”.

Tujuan utama tahap ini:

• Mengklarifikasi pemahaman
• Meluruskan miskonsepsi
• Memberikan kerangka ilmiah formal

Tahap ini sering disalahpahami sebagai ceramah. Padahal penjelasan formal diberikan setelah siswa memiliki pengalaman eksplorasi.

Penekanan peran:

• Siswa menjelaskan temuan berdasarkan bukti.
• Guru menyusun dan menegaskan konsep ilmiah.

Dengan urutan ini, konsep tidak terasa asing karena sudah berakar pada pengalaman nyata siswa.

4. Elaborate: Memperluas dan Menerapkan

Guru menantang siswa untuk menjawab: “Mengapa pakaian yang dijemur bisa kering?” Atau meminta siswa merancang percobaan sederhana tentang penguapan.

Tujuan utama tahap ini:

• Memperluas pemahaman
• Mengaplikasikan konsep pada konteks baru
• Menguatkan transfer belajar

Tahap Elaborate memastikan konsep tidak berhenti pada contoh tunggal. Pemahaman diuji dalam situasi berbeda.

Penekanan peran:

• Siswa menerapkan dan menghubungkan konsep.
• Guru memberi tantangan dan memperdalam analisis.

Inilah tahap yang membuat pembelajaran lebih bermakna, karena siswa melihat relevansi konsep dalam kehidupan sehari-hari.

5. Evaluate: Refleksi dan Penilaian Berkelanjutan

Guru memberikan pertanyaan terbuka: “Jelaskan dengan bahasamu sendiri mengapa es bisa berubah menjadi air.” Siswa juga mengisi refleksi singkat tentang apa yang mereka pelajari.

Tujuan utama tahap ini:

1. Menilai perubahan pemahaman
2. Memberi umpan balik
3. Mendorong refleksi diri

Evaluasi dalam 5E tidak hanya berupa tes tertulis. Observasi selama diskusi, catatan eksperimen, dan presentasi kelompok juga bagian dari asesmen.

Penekanan peran:

• Siswa merefleksi dan menunjukkan pemahaman.
• Guru mengumpulkan bukti belajar dan memberi umpan balik.

Fleksibilitas Siklus: Tidak Selalu Linear

Meskipun 5E tampak berurutan, dalam praktiknya siklus ini dinamis. Guru bisa saja kembali ke tahap Explore jika pada tahap Explain ditemukan miskonsepsi yang belum terselesaikan. Atau kembali ke Engage untuk memantik ulang rasa ingin tahu ketika diskusi mulai stagnan.

Model 5E bukan rel kereta yang kaku. Ia lebih menyerupai spiral belajar. Kadang perlu mundur untuk melompat lebih jauh.

Fleksibilitas ini justru menunjukkan kedewasaan desainnya. Pembelajaran bukan sekadar mengikuti langkah, tetapi membaca kebutuhan konseptual siswa.

Inti yang Perlu Ditekankan

Dari contoh di atas, terlihat jelas bahwa:

• Setiap tahap memiliki tujuan kognitif yang berbeda.
• Peran guru dan siswa berubah secara progresif.
• Pengalaman mendahului penjelasan.
• Evaluasi terjadi sepanjang proses, bukan hanya di akhir.

Model 5E membantu guru menyusun pembelajaran yang koheren: dari rasa ingin tahu, menuju pengalaman, ke klarifikasi, lalu aplikasi, dan akhirnya refleksi.

Di sinilah pembelajaran inkuiri menemukan bentuk operasionalnya. Bukan sekadar diskusi, bukan sekadar eksperimen, melainkan siklus yang dirancang untuk menghasilkan perubahan konseptual yang nyata.

Konsep KWL

Dalam melaksanakan pembelajaran berbasis model inkuiri 5E, maka tidak ada salahnya juga untuk melengkapi dengan konsep KWL. 

Apa itu KWL. Konsep KWL adalah suatu konsep untuk memetakan apa yang sudah diketahui siswa dan mengkoneksikannya dengan apa yang akan mereka pelajari. KWL sendiri merupakan singkatan daripada: 

K= Know 

W=Want to know

L=Learned

Contoh Tabel KWL

Inti dari metode KWL adalah memetakan pengetahuan yang sudah dimiliki siswa. Cara paling mudah adalah dengan membuat tabel yang terdiri dari tiga kolom; kolom Know, Want to learn dan Learned. 

Kolom know memuat apa saja yang sudah diketahui siswa. Bisa dikatakan konsep KWL sangat terpengaruh oleh filosofi bahwa siswa tidak datang ke kelas dengan zero knowledge.

Kolom want to know berisi apa saja yang mereka ingin pelajari, atau apa yang akan dipelajari. Ini bisa memuat tujuan pembelajaran saat itu. 

Kolom learned diisi paling terakhir, memuat apa saja yang sudah mereka pelajari dalam kegiatan pembelajaran.

Lantas apa hubungan metode KWL dengan pembelajarna model 5E? Penggunaan KWL bisa sangat membantu guru dan siswa, khususnya dalam hal memetakan apa yang sudah mereka ketahui lalu mengkonfirmasi apa yang baru saja mereka pelajari.

Dalam tahapan engage, guru bisa meminta siswa untuk mengisi kolom K dan W. Lalu setelah tahapan elaborate, siswa bisa diminta mengisi kolom L. 

Di kesempatan yang lain kita akan bahas lebih dalam mengenai metode KWL, khususnya hubungannya dengan pembelajaran berbasis inkuiri. 

Kesimpulan dan Bacaan Lebih Lanjut

Model 5E, Terstruktur, Mudah dan Bermakna

Model 5E adalah salah satu varian dari penerapan pembelajaran inkuiri. Dalam model 5E, pembelajaran terbagi dalam 5 tahapan, yakni: engage, explore, explain, elaborate dan terakhir evaluasi.

Pembelajaran model 5E dikembangkan oleh Rodger W. Bybee dan sangat cocok untuk mendukung pengajaran STEM. Di model ini, siswa memiliki kesempatan untuk merasakan bagaimana menjadi seorang pencari pengetahuan sekaligus mengelaborasi apa yang sudah mereka temukan. 

pembelajaran inkuiri 5E dan STEM

Dalam pelaksanaannya, model inkuiri 5E bisa dipadukan dengan metode KWL. Dengan menggunakan konsep KWL, siswa bisa dengan jelas memetakan apa yang sudah mereka pelajari dengan apa yang akan mereka pelajari.

Ayo Ambil Keputusan

Ada banyak hal yang harus diperbaiki di dunia pendidikan tanah air. Benang kusut problematika pendidikan Indonesia jika dibiarkan terus menerus akan membuat negeri ini makin tertinggal dari bangsa-bangsa lain.

Esaiedukasi.com sebagai web pendidikan berkomitmen untuk terus mengusung isu pendidikan dengan memberikan artikel-artikel berkualitas yang inspiratif sekaligus sebagai bahan refleksi bagi segenap anak bangsa. Dukung terus eksistensi esaiedukasi.com dengan terus membaca konten-konten dari kami, menyebarkannya melalui social media Anda dan dukungan-dukungan lainnya. Salam pendidikan!