Desain Penelitian Eksperimen

Pada artikel sebelumnya telah dibahas jenis metode penelitian kuantitatif, selanjutnya pada artikel kali ini saya akan membahas hal lebih spesifik, yakni membahas desain penelitian eksperimen.

Pembahasan saya kali ini akan fokus pada desain eksperimen dan langkah-langkahnya secara teknis, sementara pembahasan mengenai definisi, karakteristik, kelemahan dan kekuatannya bisa cek di Jenis Metode Penelitan Kuantitatif.

Telah saya sampaikan sebelumnya bahwa para ahli mengklasifikasikan desain metode eksperimen dari beberapa perspektif.

Pendahuluan

Ada yang mengklasifikasikan desain penelitian eksperimen ini dari banyaknya grup yang digunakan (Creswell (2012) adapula yang mengklasifikasikan desain penelitian eksperimen ini berdasarkan tingkat kekuatannya (Johnson & Christensen (2014).

Berdasarkan banyaknya grup yang digunakan, Creswell membaginya menjadi 2 bentuk desain eksperimen;

• Between Group Subject Design, dan
• Within group subject design.

Sementara menurut tingkat kekuatannya, Johnson & Christensen, membaginya menjadi 3 bentuk desain penelitian eksperimen;

• Weak experimental research design
• Strong experimental research design
• Quasi experimental research design

Weak experimental research design merupakan desain yang lemah karena desain ini tidak mengontrol banyak variabel asing yang berpotensi membingungkan, bentuk dalam desain ini adalah Pre Experimental Design (saya bahas di paragraf terakhir).

Adapun Strong Experimental Research Design merupakan desain penelitian eksperimental yang kuat di mana pengaruh variabel asing yang mengganggu telah dikontrol, bentuk desain ini adalah True Experimental Design.

Eh sebantar.. Kawan-kawan tahu enggak definisi desain eksperimen?

Oke deh, saya bahas dulu aja ya..

Definisi Desain Penelitian Eksperimen

Sekaran & Bougie (2016) mengemukakan bahwa desain mengacu pada bagaimana mengumpulkan data, menganalisis, menafsirkan, kemudian memberikan jawaban atas masalah.

Creswell (2011) mendefinisikan desain sebagai prosedur khusus yang terlibat dalam proses penelitian, meliputi; pengumpulan data, analisis data, dan penulisan laporan.

McMillan (2010) mendefinisikan desain penelitian sebagai rencana dan struktur penyelidikan yang digunkana untuk memperoleh bukti-bukti empiris dalam menjawab penelitian.

Berdasarkan dari definisi-definisi di atas, dapat disimpulkan bahwa desain penelitian merupakan kerangka kerja sistematis yang digunakan untuk  melaksanakan penelitian.

Penelitian Eksperimen Berdasarkan Banyaknya Grup

Klasifikasi yang pertama ini dikemukakan oleh Creswell (2012) bahwa penelitian eksperimen secara umum terbagi ke dalam dua jenis, yaitu Between Group Design dan Within Gorup Design.

Desain Penelitian Eksperimen dengan Between Group Design

Between Group Design, desain ini merupakan desain eksperimen di mana peneliti membandingkan dua kelompok atau lebih. Di dalam desain Between Group Design, kelompok bisa dibentuk secara random assingment atau menggunakan kelompok yang sudah ada tanpa melakukan prosedur random assignmen.

by the way, kawan-kawan pembaca paham nggak sih random assignment? kalau belum, perhatikan ilustrasi random assignment perhatikan gambar berikut.

Berdasarkan Gambar tersebut, menunjukkan bahwa dalam prosedur random assignment peneliti dengan sengaja membentuk kelompok secara acak dari sampel yang telah terkumpul.

Misalnya gini:

Saya hendak melakukan penelitian mengenai metode pembelajaran A dan metode pembelajaran B pada kelas X di sebuah SMA. Jumlah kelas X di sekolah yang bersangkutan terdiri dari 3 kelas dengan masing-masing kelas terdiri dari 30 orang siswa.

Jika saya melakukan prosedur random assignment, maka ke 90 siswa kelas X (lingkaran A) tersebut akan saya undi ulang untuk menentukan siswa mana yang masuk ke kelas treatmen A (lingkaran B1) dan siswa mana yang masuk ke kelas treatment B (lingkaran B2).

Adapun jika saya tidak melakukan prosedur random assignment, maka saya akan langsung memilih dua dari ketiga kelas yang tersedia untuk dijadikan kelas treatment A dan kelas treatment B.

Ada beberapa jenis desain yang termasuk ke dalam kelompok Between Subject Design ini, sebagai berikut.

True Experiment

Desain True Experiment atau dalam bahasa Indonesia dikenal dengan eksperimen sejati, merupakan desain eksperimen yang paling ketat dan kuat karena dalam penelitian true experiment subjek penelitian dipilih secara random.

Tujuan dilakukannya Random assignment ini supaya ancaman terhadap validitas internal tidak muncul.

Adanya random assignment diharapkan agar anggota kelompok eksperimen maupun kelompok pembanding tidak terpengaruh akan status mereka sehingga hasil ekperimen tidak terkena Hawthorne effect dan John Herry Effect.

Kedua efek tersebut merupakan efek sampingan yang disebabkan anggota kelompok kontrol menyadari statusnya sehingga ada upaya ekstra dari mereka untuk menyamai hasil kelompok eksperimen.

Menurut Creswell (2012) desain penelitian ini terdiri dari dua jenis, yaitu;

• Pre and Posttest Design
• Posttest-Only Design.

Secara umum kedua desain tersebut saya sajikan dalam Gambar berikut berikut.

Sampai sini paham? Insya Allah pahamlah ya. by the way, kalau mau paham dalam konteks teknis, kawan-kawan harus baca juga contoh penelitian eksperimen.

Quasi Experiment

Desain ini merupakan kebalikan penelitian true experiment, bedanya dalam desain Quasi experiment, peneliti menggunakan kelompok yang sudah ada dan tidak melakukan randomize assignment (membentuk kelompok secara acak).

Quasi eksperimen dilakukan karena secara umum dalam dunia nyata desain true experiment sulit dilakukan karena terbentur dengan situasi dan kondisi.

Pada dunia pendidikan misalnya, desain true experiment cenderung sulit dilakukan karena akan sangat sulit membuat kelas buatan secara random assignment karena akan terbentur dengan aturan dan agenda sekolah.

Menurut Creswell (2012) desain Quasi eksperimen ini secara umum sama dengan true experiment, yaitu;

• Pre and Posttest Group Design/ The Non-Equivalent Control Group
• Posttest-Only Group Design

Perbedaannya hanya terletak pada pemilihan subjek yang tidak dilakukan secara random assignment (dalam Quasi Eksperimen subjek dipilih langsung oleh peneliti).

Sementara itu, Johnson & Christensen (2014) menambahkan Times series design (dibahsa dalam sub-judul selanjutnya) dan non-Equivalent Comparison-Group Design dalam desain quasi eksperimen.

Sebenarnya non-Equivalent Comparison-Group Design ini mirip dengan Pre and Posttest Group Design, hanya saja dalam non-Equivalent comparison-group, masing-masing kelompok diberi treatment yang berbeda.

Perhatikan Gambar.

Baca juga: Cermat menyusun Kuesioner Penelitian

Factorial Design

Desain faktorial digunakan jika peneliti mengambil lebih dari dua variabel bebas yang akan dijadikan sebagai perlakuan dan  masih harus ditinjau lagi dari aspek lain sehingga desainnya akan menjadi desain faktorial.

Factorial Design sering disebut dengan pola F pada prinsipnya sama dengan Treatment by Level Designs (T-L).

Misalnya;

Peneliti merasa belum cukup hanya meneliti perbedaan dua metode mengajar, dan ingin meninjau masing-masing metode mengajar dilihat dari tiga level motivasi belajar; sedang, dan rendah, desainnya menjadi desain faktorial 2 X 3.

Maka desain faktorial untuk desain faktorial di atas, adalah sebagai berikut.

Level (B)	Treatment (A)/ A1	Treatment (A)/ A2
Rendah (B1)	A1B1	A2B1
Sedang (B2)	A1B2	A2B2
Tinggi (B3)	A1B3	A2B3

Di dalam desain faktorial ini peneliti dapat melihat tiga pengaruh, yaitu:

• Main effect (efek utama) A; perbandingan A1 & A2
• Simple effect (efek sederhana) A; A1B1 dibanding A2B1, A1B2 dibanding A2B2, serta A1B3 dibanding A2B3.
• Interaction effect (efek interaksi) A x B terhadap variabel dependen

Sebenarnya jawabannya masih debatable.

Tapi kalau dilihat dari situasi dan kondisinya saya pikir desain faktorial ini bisa masuk ke dalam true experiment atau quasi experiment, tergantung pada penentuan subjeknya; apakah dilakukan dengan prosedur random assignment atau tidak.

Desain Penelitian Eksperimen dengan Within Group Design

Apabila jumlah subjek terbatas dan tidak memungkinkan melibatkan lebih dari satu kelompok, sehingga peneliti terpaksa harus menggunakan satu kelompok saja, maka penggunaan Within Group Design merupakan pilihan yang tepat.

Pada praktik penggunaan desain within group design ini peneliti hanya mengukur perubahan yang terjadi pada satu kelompok subjek saja.

Perhatikan Gambar berikut.

Berdasarkan Gambar tersebut, jadi peneliti membandingkan dampak dari ketiga treatment tersebut terhadap variabel dependen pada satu kelompok subjek.

Misalnya gini:

Seorang peneliti ingin membandingkan pengaruh model pembelajaran A, B, dan C, terhadap kemampuan berpikir kritis siswa. Melalui desain ini, peneliti akan mengujicobakan ketiga model pembelajaran dalam subjek yang sama untuk kemudian dilihat model mana yang paling tinggi pengaruhnya terhadap kemampuan berpikir kritis siswa.

Within Group Design terdiri dari tiga jenis, yang terdiri:

Time Series Experiment

Di dalam bahasa Indonesia, desain ini disebut juga sebagai desain deret waktu, desain ini merupakan alternatif ketika peneliti hanya mempunyai akses kepada satu subjek namun memiliki keleluasaan waktu untuk mempelajari selama periode waktu tertentu.

Desain seri waktu terdiri dari mempelajari satu kelompok dari waktu ke waktu, dengan beberapa pengukuran pretest dan posttest atau pengamatan yang dilakukan oleh peneliti.

Desain ini relatif mudah dilakukan karena desain ini tidak memerlukan akses ke sejumlah besar peserta, artinya hanya membutuhkan satu kelompok untuk penelitian.

Desain deret waktu terbagi menjadi dua desain, yaitu Interrupted Time Series Design dan Equivalent Time Series Design.

Johnson dan Christensen (2014) mengemukakan bahwa interrupted time series design dikategorikan ke dalam desain quasi eksperimen.

Perhatikan Gambar Berikut.

Dalam pelaksanaan rancangan ini sebelum diberikan perlakuan pada subjek, terlebih dahulu dilakukan beberapa kali observasi terhadap subjek, sehingga dapat diketahui kecenderungan kelompok. Sesudah itu baru diberikan perlakuan.

Se­telah semua perlakuan selesai, baru dilakukan tes (observasi) dengan menggunakan instrumen yang sama dengan yang dilakukan sebelum perlakuan. Selanjutnya, untuk mengetahui kecenderungan subjek penelitian sesudah perlakuan juga dilaksanakan beberapa kali observasi.

Dalam desain equivalent time series design, perlakuan diperkenalkan bukan satu kali melainkan berulang kali dengan diselingi adanya periode yang tidak diberi perlakuan.

Salah satu keuntungan Equivalent Time Series Design, yaitu peneliti dapat meniadakan bias, walaupun kelompok kontrol tidak ada. Hal itu dimungkinkan karena pada periode tertentu perlakuan tidak diberikan. Kelemahan dari rancangan ini yaitu validitas eksternal tidak dapat dikontrol oleh peneliti.

Pada beberapa referensi lain, Equivalent time series design ini disebut juga dengan nama The Equivalent Time Samples Design. Selain itu, desain ini juga termasuk ke dalam kategori quasi eksperimen.

Perbedaan antara interrupted time series design dan equivalent time series design terletak pada treatment yang dilakukan. Amati aja gambarnya ye.. :v

Repeated Measures Experiment Design

Di dalam desain tindakan berulang, semua peserta dalam satu kelompok berpartisipasi dalam semua perlakuan eksperimental dengan masing-masing kelompok menjadi kontrol sendiri. Peneliti membandingkan kinerja grup di bawah satu perlakuan eksperimental dengan kinerjanya di bawah perlakuan eksperimental lain.

Setelah peneliti memilih peserta, selanjutnya peneliti akan memutuskan perlakuan eksperimental yang berbeda untuk menentukan efek masing-masing pada satu atau lebih hasil.

Ukuran hasil atau obeservasi akan mengiktui perlakuan eksperimental pertama, dan kemudian ukuran hasil kedua diambil setelah perlakuan eksperimen kedua.  Selanjutnya variasi dalam ukuran hasil kemudian dinilai untuk dilihat perbedaan antar-perlakuannya.

Pada beberapa referensi lain, repeated measures design masuk ke dalam penelitian dengan format true experiment. Selain itu, menurut Johnson & Christensen, desain ini bisa dilakukan dalam format Between ataupun Within subject.

Perhatikan Gambar berikut.

Masih menurut Johnson & Christensen, salah satu modifikasi dari desain repeated measures ini adalah Repeated-measures design with counterbalancing. Perhatikan Gambar berikut.

Single Subject Experiment

Penelitian subjek tunggal bisa disebut juga (N of 1 Research), merupakan eksperimen yang dilakukan terhadap subjek tunggal. Di dalam eksperimen ini, subjek atau pasrtisipannya bersifat tunggal (bisa satu, dua orang atau lebih).

Hasil eksperimen single subject ini disajikan dan dianlisis berdasarkan subjek secara individual.

Rosnow & Rosenthal (1999) mengemukakan bahwa desain subjek tunggal (single subject design) merupakan penelitian yang fokus pada individu sebagai sampel penelitian.

Perbandingan tidak dilakukan antar-individu maupun kelompok, tetapi dibandingkan pada subjek yang sama dalam kondisi yang berbeda dan yang dimaksud kondisi di sini adalah kondisi baseline dan kondisi eksperimen.

Baseline adalah kondisi di mana pengukuran target berhavior dilakukan pada keadaan natural sebelum diberikan intervensi (treatment) apapun.

Sementara itu, kondisi eksperimen adalah kondisi di mana suatu intervensi (treatment) telah diberikan dan target behavior diukur di bawah kondisi tersebut.

Desain ini terbagi menjadi tiga jenis, sebagai berikut.

• A/B Design, terdiri dari mengamati dan mengukur perilaku selama periode percobaan (A), melakukan intervensi, dan mengamati dan mengukur perilaku setelah intervensi (B). 
• A/B/A Design, desain ini merupakan variasi dari desain A/B design. desain ini disebut juga desain pembalikan, di mana peneliti menetapkan perilaku garis dasar, mengelola intervensi, dan kemudian menarik intervensi dan menentukan apakah perilaku tersebut kembali ke tingkat garis dasar. 
• Multiple Baseline Design, dalam desain ini, masing-masing peserta menerima perlakuan eksperimental pada waktu yang berbeda. Peneliti memilih desain ini ketika treatment tidak dapat dibalik dengan berbagai alasan.
• Alternating Treatment Design, adalah desain subjek tunggal di mana peneliti meneliti efek relatif dari dua intervensi atau lebih dan menentukan intervensi mana yang merupakan pengobatan yang lebih efektif.

Desain Penelitian Eksperimen Berdasarkan Tingkat Kekuatanya

Selain Creswell (2012), ada pula referensi lain yang membagi penelitian eksperimen menjadi tiga jenis, meliputi; Pre Experiment, Quasi Experiment, dan True Experiment.

Di pada sub-bab ini, saya hanya membahas pre experimental design saja, karena true experiment dan quasi experiment telah saya bahas pada pemaparan sub-judul sebelumnya. Silakan aja Scroll ke atas ya. wkwk

Pre Experimental Design

Penelitian pre-eksperimen atau pre-experimental designs merupakan rancangan penelitian yang belum dikategorikan sebagai eskperimen sungguhan.

Hal tersebut karena pada rancangan ini belum dilakukan pengambilan sampel secara acak atau random serta tidak dilakukan kontrol yang cukup terhadap variabel penganggu yang dapat mempengaruhi variabel terikat.

Beberapa desain yang termasuk pada desain pre experimental, meliput:

The One Shoot Case Study

Johnson & Christensen (2014) menyebut desain ini dengan nama One-Group Posttes Only-Design, atau beberapa peneliti Indonesia menyebutnya Desain sekali Tes.

Rancangan ini hanya melibatkan satu kelompok atau kejadian pada periode waktu tertentu. Dengan demikian, tidak ada kelompok kontrol sebagai bandingan dari kelompok eksperimen.

Perlakuan diberikan pada permulaan dan kemudian untuk mengetahui seberapa jauh hasilnya dilaksanakan pengukuran pada akhir kegiatan atau kejadian.

Desain penelitian dapat digambarkan sebagai berikut.

The One Group Pretest-Posttest Design

Rancangan ini terdiri dari satu kelompok (tidak ada kelompok kontrol), sedang­kan proses penelitiannya dilaksanakan dalam tiga tahap.

Selisish antara pretest dan posttest diasumsikan sebagai hasil dari perlakuan (treatment).

Tetapi sulit untuk mengatakan apakah selisih itu betul­-betul merupakan akibat perlakuan, sebab banyaknya variabel yang tidak dapat dikontrol, antara lain variabel extraneous. Di samping itu, kematangan, keadaan di sekitar penelitian, pengetesan, regresi statistika dan mortality experimental tidak dapat dikontrol.

Perhatikan Gambar berikut.

The Static Group Comparison Design

Oleh Johnson & Christensen (2014), desain ini disebut dengan The posttest-only design with non-equivalent groups. Pada dasarnya rancangan ini menggunakan dua kelompok, namun pemilihan kedua kelompok itu, bukan secara random. 

Di samping itu perlakuan hanya diberi­kan pada salah satu kelompok, desain ini juga hanya memberlakukan posttest saja, kendati demikian karena rancangan ini menggunakan kelompok kontrol, maka be­berapa faktor yang memengaruhi validitas internal dapat dikontrol.

Perhatikan Gambar berikut, biar mudah memahaminya.

Di lihat dari desainnya dalam The Static Group Comparison Design ini, pada tahap akhir peneliti akan mengomparasi hasil posttest antar-kedua kelas. Sehingga diketahui treatment mana yang lebih efektif dalam mempengaruhi variabel dependen.

Penutup

Sebenenanrnya masih banyak desain eksperimen atau modifikasi dari desain eksperimen yang belum saya sampaikan di atas, misalnya desain Solomon, dll. Adapun desain eksperimen penelitian eksperimen yang saya sampaikan di atas adalah desain-desain eksperimen yang populer dan banyak digunakan.

Ada beberapa buku yang bisa saya rekomendasikan bagi teman-teman yang ingin mempelajari desain penelitian eksperimen ini secara lebih mendalam, berikut daftar bukunya.

• McMillan, J.H. & Schumacher, S. (2010). Research in Education
• Yusuf, M., A., (2017). Metode Penelitian: Kuantitatif, Kualitatif, dan Gabungan
• Cohen, L., Manion, L., & Morrison, K. (2000). Research Method in Education.
• Fraenkel,J.R & Wallen, N.E (2012). How to Design and Evaluate Research in Education
• Campbell DT, Stanley JC (1963) Experimental and quasi-experimental designs for research
• Ary, D. (2010). Introduction to Research in Education
• Gravetter, F. J., & Forzano, L.-A. B. (2012). Research Method: For The Behavioral Science
• Creswell, J. W. (2012). Educational Research
• Johnson & Christensen (2014). Educational Research
• Buku lain yang sekiranya relevan.

Daftar Bacaan
Campbell DT, Stanley JC (1963). Experimental and quasi-experimental designs for research.
Cohen, L., Manion, L., & Morrison, K. (2000). Research Method in Education.
Creswell, J. W. (2012). Educational Research.
Fraenkel,J.R & Wallen, N.E (2012). How to Design and Evaluate Research in Education.
Gravetter, F. J., & Forzano, L.-A. B. (2012). Research Method: For The Behavioral Science.
Johnson & Christensen (2014). Educational Research.
McMillan, J.H. & Schumacher, S. (2010). Research in Education.
Rosnow, R. L., & Rosenthal, R. (1999). Beginning behavioral research: A conceptual primer.
Yusuf, M., A., (2017). Metode Penelitian: Kuantitatif, Kualitatif, dan Gabungan.