1.2. Komponen Perancangan Percobaan: Perubahan yang Dilakukan terhadap Objek dan Lingkungan Percobaan

Pada materi kuliah 1.1 kita sudah membahas apa itu percobaan dan perancangan percobaan. Kita juga sudah membahas bahwa perancangan percobaan merupakan bagian dari perancangan yang lebih luas pengertiannya, yaitu perancangan penelitian. Penelitian dalam bidang pertanian dilaksanakan bukan hanya dengan cara melakukan percobaan, tetapi juga dengan cara lain. Namun penelitian dengan cara melakukan percobaan perlu dilakukan jika ingin memastikan bahwa dalam suatu proses yang menjadi masalah penelitian, sesuatu terjadi benar-benar karena perubahan yang dilakukan secara sengaja oleh peneliti, tanpa ada kontribusi dari luar perubahan tersebut. Untuk memastikan bahwa percobaan bisa menghasilkan sesuatu yang terjadi benar-benar karena perubahan yang dilakukan oleh peneliti maka percobaan perlu dirancang. Pada materi kuliah ini kita akan membahas perancangan percobaan dari aspek perubahan yang dilakukan secara sengaja oleh peneliti, untuk kemudian kita lanjutkan untuk membahas perancangan dari aspek sesuatu yang terjadi karena perubahan tersebut.

1.2.1. MATERI KULIAH

1.2.1.1. Membaca Materi Kuliah
Perancangan Percobaan dan Masalah Penelitian

Percobaan merupakan metode penelitian, yang lazim dikenal sebagai metode eksperimental. Untuk menentukan apakah penelitian akan dilakukan dengan menggunakan metode percobaan, perlu terlebih dahulu dirumuskan masalah penelitian. Apa itu masalah penelitian? Masalah penelitian merupakan pernyataan mengenai suatu proses yang akan diteliti. Misalnya proses mengenai pengaturan jarak tanam dapat mempengaruhi hasil, proses mengenai pemupukan dapat meningkatkan hasil, proses mengenai pengendalian organisme pengganggu tumbuhan dapat mengurangi kehilangan hasil, proses mengenai pengolahan hasil dapat meningkatkan umur simpan dan mempertahankan nilai gizi pangan, dan sebagainya. Namun tidak semua proses memerlukan penelitian. Sebagian besar proses semacam itu telah diteliri. Oleh karena itu, masalah penelitian perlu dirumuskan, yaitu menjadikan proses yang akan diteliti menjadi sangat spesifik sehingga sangat mungkin belum pernah diteliti.

Masalah penelitian biasanya dirumuskan dalam bentuk pernyataan atau bentuk pertanyaan. Oleh karena itu, masalah penelitian masalah penelitian juga disebut pernyataan masalah atau pertanyaan penelitian. Pernyataan masalah atau pertanyaan penelitian dirumuskan dalam satu kalimat yang menghubungkan dua hal dalam suatu proses. Misalnya dalam bentuk pernyataan: "pengaturan jarak tanam yang tepat dapat meningkatkan roduksi tanaman jagung" atau dalam bentupertanyaan: "Sejauh mana pengaturan jarak tanam dapat meningkatkan produksi tanaman jagung?" Hal pertama dalam pernyataan atau pertanyaan penelitian ini adalah jarak tanam dan hal kedua adalah produksi tanaman jagung. Jika kita lambangkan jarak tanam sebagai x dan produksi tanaman jagung sebagai y maka masalah penelitian dapat dinyatakan sebagai "jika x maka y". Dalam hal ini, secara statistik x merupakan peubah bebas dan y merupakan peubah tidak bebas.

Perlakuan: Peubah Bebas yang Diatur secara Sengaja oleh Peneliti
Uraian di atas telah menjelaskan mengenai pernyataan masalah atau pertanyaan penelitian, tetapi belum menjelaskan kapan penelitian perlu dilakukan dengan cara melakukan percobaan. Dengan kata lain, kapan penelitian perlu dilakukan dengan menggunakan metode experimental. Untuk menjelaskan mengenai hal ini, mari kita kembali kepada percobaan memainkan lato-lato yang sudah kita bahas pada materi 1.1. Bermain lato-lato yang sudah kita bahas adalah: (1) Mencoba memainkan lato-lato dan (2) Memainkan lato-lato dengan mencoba panjang tali yang berbeda. Mencoba dalam konteks mencoba memainkan lato-lato bukan merupakan percobaan yang akan kita pelajari dalam mata kuliah perancangan percobaan. Yang akan kita pelajari adalah memainkan lato-lato dengan mencoba panjang tali tang berbeda. Untuk mengetahui bagaimana panjang tali lato-lato berhubungan dengan lama waktu seseorang dapat memainkan lato-lato, kita dapat melakukan dua hal. 

Pertama dengan cara bertemu dengan anak-anak yang memainkan lato-lato, meminta mereka memainkan lato-lato, dan mengukur lama waktu dapat memainkan tanpa henti, dan kemudian mengukur panjang tali lato-lato yang dimainkan. Hal ini perlu diulangi sampai jumlah anak memainkan lato-lato yang diukur waktu bermainnya dan dikur panjang tali lato-latonya cukup banyak, katakan misalnya 50 orang. Kemudian dari 50 orang itu kita masukkan datanya ke dalam sheet Excel, panjang tali lato-lato sebagai peubah x dan lama waktu memainkan lato-lato sebagai peubah y. Cara kedua adalah mengumpulkan anak-anak yang umurnya kira-kira sama dan sudah pernah memainkan lato-lato dalam waktu yang kira-kira juga sama. Misalnya kita kumpulkan 15 orang anak dan kita suruh mereka berbaris dalam tiga barisan dengan jarak kiri-kanan dan depan-belakang yang sama, misalnya 3 m. Kita beri nomor setiap anak secara acak, misalnya dengan penarikan lotere. Kemudian kita siapkan 15 lato-lato dengan 5 macam panjang tali yang berbeda, yaitu 20 cm, 25 cm, 30 cm, 35 cm, dan 40 cm. Kita beri label panjang tali lato-lato tersebut berturut-turut A, B, C, D, dan E. Selanjutnya kita bagikan ke-15 lato-lato dengan panjang tali yang berbeda sesuai dengan hasil pengacakan, seorang anak menerima lato-lato dengan panjang tali berapa. Data hasil permainan kita catat dalam sheet Excel yang berbeda, tetapi panjang tali lato-lato tetap sebagai peubah x dan lama waktu memainkan lato-lato tetap sebagai peubah y.

Dari kedua cara memainkan lato-lato di atas, cara yang manakah dapat menghasilkan kesimpulan bahwa panjang tali lato-lato mempengaruhi lama waktu seseorang dapat memainkan lato-lato? Untuk menjawab pertanyaan ini, Anda mungkin perlu menanyakan kepada siri sendiri faktor apa saja yang dapat mempengaruhi seseorang dalam memainkan lato-lato selain panjang tali. Apakah ukuran dan berat bola lato-lato? Jika ya, pada cara yang manakah ukuran dan berat bola lato-lato dapat diatur supaya sama, apakah pada cara pertama atau pada cara kedua? Apakah suhu udara dan hembusan angin juga dapat mempengaruhi lama waktu seseorang memainkan lato-lato? Jika ya, pada cara yang manakah suhu udara dan hembusan angin lebih sama sama, apakah pada cara pertama pada tempat yang berbeda-beda atau pada cara kedua pada tempat yang sama? Dari menjawab pertanyaan-pertanyaan di atas, Anda seharusnya dapat menyimpulkan dari cara yang mana Anda dapat menyimpulkan bahwa panjang tali lato-lato mempengaruhi waktu seseorang memainkan lato-lato.

Seseorang melakukan percobaan atau memilih metode eksperimental dalam melakukan penelitian jika ingin meneliti apakah suatu proses dipengaruhi oleh sesuatu. Dalam percobaan memainkan lato-lato dengan panjang tali yang berbeda, penelitinya ingin mengetahui apakah panjang tali lato-lato dapat mempengaruhi lama waktu seseorang memainkan lato-lato. Kata mempengaruhi dalam hal ini berkaitan dengan hubungan sebab dan akibat. Melalui penelitian dengan metode eksperimental, seorang peneliti ingin memastikan bahwa dalam suatu proses, sesuatu merupakan sebab terhadap sesuatu lainnya. Dalam memainkan lato-lato, ingin mengetahui bahwa panjang tali lato-lato merupakan penyebab lama waktu seseorang dapat memainkan lato-lato. Dalam bahasa statistika, peubah bebas x merupakan penyebab peubah tidak bebas y. Untuk memastikan bahwa hubungan antara x dan y merupakan hubungan sebab-akibat maka semua keadaan yang dapat mengubah y harus dibuat sama. Satu-satunya yang berbeda hanyalah peubah x. Dalam bahasa perancangan percobaan, sesuatu yang sengaja dibuat berbeda-beda disebut perlakuan atau faktor, sedangkan perbedaan yang dicobakan dalam satu perlakuan atau faktor disebut taraf perlakuan atau taraf faktor. Dalam contoh percobaan memaninkan lato-lato, panjang tali lato-lati adalah perlakuan atau faktor, sedangkan panjang tali yang berbeda-beda, yaitu 20 cm, 25 cm, 30 cm, 35 cm, dan 40 cm, adalah taraf perlakuan atau taraf faktor, sedangkan A, B, C, D, dan E yang digunakan sebagai pengenal adalah label taraf perlakuan atau taraf faktor.

Perlakuan atau faktor dalam percobaan dapat bersifat kuantitatif sebagaimana dalam contoh percobaan memainkan lato-lato dengan panjang tali yang berbeda-beda. Dalam perlakuan yang bersifat kuantitatif, kita mengetahui secara pasti perbedaan antara dua taraf perlakuan atau taraf faktor yang berurutan, yaitu 5 cm dalam contoh perlakuan dalam percobaan memainkan lato-lato dengan panjang tali yang berbeda. Demikian juga dalam percobaan pemupukan N, misalnya dengan dosis 50, 100, 150, 200, dan 250 kg/ha, kita tahu perbedaa dosis yang dicobakan secara pasti, yaitu 50 kg. Apakah boleh mencobakan dengan jarak taraf perlakuan atau taraf faktor yang tidak sama? Tentu saja boleh, tetapi kita tetap bisa mengetahui perbedaannya. Misalnya kita mencobakan taraf dosis pupuk N 50, 100, 150, 175, dan 200 kg/ha, boleh saja, kita tetap tahu perbedaan antar dosis taraf perlakuan, yaitu 50 kg dan 25 kg. Berbeda dengan jika kita mencobakan perlakuan atau faktor dengan taraf kualitatif, misalnya merek lato-lato. Kita tidak tahu persis apa sebenarnya perbedaan antara lato-lato merek A, B, C, dst. Hal yang sama terjadi jika kita misalnya melakukan percobaan dengan perlakuan varietas tanaman, jenis pupuk, jenis pestisida, jenis bahan pengawet pangan, dsb. Perbedaan dalam sifat perlakuan atau faktor ini menentukan dalam memilih cara menganalisis data yang diperoleh dari percobaan sebagaimana akan kita bahas pada materi kuliah selanjutnya,

Bagaimana memilih perlakuan dan menentukan taraf perlakuan dalam percobaan? Memilih perlakuan dilakukan melalui perumusan pernyataan masalah atau pertanyaan penelitian pada saat menyusun proposal penelitian. Untuk itu perlu dijelaskan mengapa perlu dilakukan penelitian dengan metode eksperimental, bukan dengan menggunakan metode lainnya, melalui argumentasi yang disertai dengan rujukan pustaka. Setelah pernyataan masalah atau pertanyaan penelitian diarahkan kepada penelitian dengan metode eksperimental, penentuan taraf perlakuan dilakukan melalui kajian pustaka terkait di dalam bab tinjauan pustaka. Jika perlakuan adalah pemupukan maka di dalam bab tinjauan pustaka perlu dicantumkan sub-bab mengenai pemupukan dan dosis yang sudah pernah digunakan disertai dengan rujukan pustaka. Berdasarkan tinjauan pustaka tersebut kemudian di dalam bab mengenai metode penelitian ditentukan taraf perlakuan mengenai dosis pemupukan yang akan dicobakan. Akan lebih baik jika pada saat menentukan taraf dosis yang akan dicobakan dalam bagian metode penelitian dijelaskan alasan pemilihan taraf dosis berdasarkan pada kajian pustaka yang sudah dilakukan. Jumlah taraf perlakuan yang dilibatkan dalam suatu percobaan merupakan ukuran perlakuan (size of treatment)

Ulangan dan Satuan Percobaan

Pada percobaan memainkan lato-lato dengan lima taraf panjang tali lato-lato, setiap panjang tali lato-lato dimainkan oleh tiga orang anak. Proses pemainan taraf panjang tali lato-lato yang sama oleh lebih dari satu orang dalam percobaan memainkan lato-lato dengan panjang tali yang berbeda-beda ini, dalam perancangan percobaan, dikenal sebagai pengulangan (replications), sedangkan jumlah anak-anak yang memainkan lato-lato dengan panjang tali yang sama, dalam perancangan percobaan, dikenal sebagai ulangan (replicates). Satu taraf percobaan tertentu, yang dalam percobaan memainkan lato-lato adalah lato-lato dengan panjang tali tertentu, yang diaplikasikan pada satu ulangan, yang dalam percobaan memainkan lato-lato adalah seorang anak, dikenal sebagai satuan percobaan (eksperimental unit). Dalam satu percobaan, jumlah satuan percobaan adalah jumlah taraf perlakuan dikalikan dengan jumlah ulangan. Dalam percobaan memainkan lato-lato dengan lima taraf perlakuan panjang tali lato-lato yang masing-masing dimainkan oleh 3 orang anak sebagai ulangan, jumlah satuan percobaan adalah 5 x 3 = 15 satuan percobaan.

Mengapa dalam suatu percobaan perlu ada ulangan? Bagaimana menentukan bahwa jumlah anak yang harus memainkan adalah 3, bukan 2, 4, 5, dst.? Dan apakah dalam satu percobaan setiap taraf perlakuan harus dicobakan dalam jumlah ulangan yang sama? Misalnya apakah dalam percobaan memainkan lato-lato dengan perlakuan panjang tali lato-lato setiap taraf panjang tali lato-lato harus dimainkan oleh jumlah anak yang sama, yaitu 3 anak? Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini diperlukan pengetahuan mengenai statistika. Mengapa pengetahuan mengenai statistika? Karena berkaitan dengan data lama waktu memainkan lato-lato yang bisa dilakukan dengan panjang tali yang berbeda-beda. Ingat bahwa dalam statistika, segala sesuatu terjadi karena peluang (probabilitas, probability), bukan sebagai sesuatu yang pasti. Oleh karena itu, jika misalnya seorang anak yang memainkan lato-lato dengan panjang tali 30 cm mampu memainkan secara terus menerus selama 10 menit, belum tentu anak yang lain juga akan menghasilkan angka 10 menit? Sebelum melanjutkan, perlu saya sampaikan, perlu dibedakan istilah "ulangan" dan istilah "diulang". Ulangan menyatakan jumlah berapa kali suatu taraf perlakuan dicobakan. Diulang berarti berapa kali dicobakan kembali satu taraf perlakuan yang sudah dicobakan. Jika satu taraf percobaan sudah dicobakan 1 kali dan diulang sebanyak 3 kali maka jumlah ulangannya adalah 4. 

Di dunia nyata segala sesuatunya beragam sehingga dalam statistika dikenal ukuran pemusatan dan ukuran sebaran data. Salah satu ukuran pemusatan adalah rerata (mean). Untuk memperoleh nilai rerata, kita memerlukan anak lain untuk memainkan lato-lato dengan panjang tali yang sama. Lalu berapa banyak anak perlu memainkan lato-lato dengan panjang tali yang sama, yaitu 30 cm? Atau berapa ulangan diperlukan untuk memainkan lato-lato dengan panjang tali 30 cm? Untuk menjawab pertanyaan ini kita tahun bahwa salah satu ukuran sebaran data dalam statistika adalah ragam (variance, s2) yang jika diakarkan akan menghasilkan simpangan baku (standard deviation, SD, SD=sqrt(s2)). Kita juga tahu bahwa rerata mempunyai galat yang dikenal sebagai galat baku (standard error, SE, SE = SD/sqrt(n)) dan galat baku dapat digunakan sebagai ukuran presisi. Oleh karena galat baku SE merupakan ukuran presisi maka jika ingin meningkatkan presisi, kita perlu memperbesar n (ulangan). Dengan kata lain, selain untuk memperoleh nilai rerata, ulangan diperlukan untuk meningkatkan presisi nilai rerata. Untuk menghitung jumlah ulangan dalam percobaan tentu saja dilakukan bukan menggunakan persamaan SE ini, melainkan menggunakan persamaan yang berbeda tetapi logikanya sama. Lalu memperbesar ulangan sampai berapa banyak? Dalam melakukan percobaan, selain faktor presisi kita juga perlu mempertimbangkan faktor lain, misalnya biaya. Semakin besar ukuran ulangan maka semakin besar biaya yang diperlukan untuk melakukan percobaan. Mengenai jumlah ulangan harus sama, tentu saja tidak harus. Hanya saja, jika ulangan tidak sama maka melibatkan perhitungan yang lebih rumit dalam menganalisis data percobaan.

Selain pengulangan (replication) dalam beberapa ulangan (replicates), dalam percobaan juga dikenal istilah pemberulangan (repetition) dalam beberapa keberulangan (repeates). Untuk memahami konsep keberulangan dan berulangan ini, mari kita gunakan contoh percobaan yang berbeda, yaitu percobaan dosis pemupukan N terhadap padi sawah dengan perlakuan taraf dosis pemupukan 50, 75, 100, 125, dan 125 kg/ha yang dicobakan dalam 3 ulangan dan diberikan ketika tanaman padi berumur 1 minggu. Misalkan sebagai tanggapan terhadap perlakuan dosis pemupukan N tersebut dilakukan pengamatan terhadap jumlah anakan pada 2, 3 dan 4 minggu setelah tanam. Dalam percobaan ini, pemberulangan merujuk kepada berapa kali dilakukan pengamatan terhadap jumlah anakan. Karena pengamatan dilakukan ketika tanaman serumur 2, 3, 4, dan 5 minggu setelah tanam maka keberulangan (repeates) dalam percobaan ini adalah 4. Perhatikan perbedaannya dengan ulangan, yang dalam hal ini berjumlah 3 dan keberulangan, yang berjumlah 4. Pemberlulangan dalam suatu percobaan berkonsekuansi terhadap cara menganalisis data sebagaimana akan dibahas pada materi mengenai rancangan percobaan tertentu.

Pengacakan dan Pemblokan

Untuk memahami apa itu pengacakan dan pemblokan, mari kita kembali ke percobaan memainkan lato-lato dengan panjang tali yang berbeda, yaitu panjang tali 20 cm, 25 cm, 30 cm, 35 cm, dan 40 cm, yang berturut-turut kita beri label A, B, C, D, dan E. Karena kita melakukan percobaan ini dalam 3 ulangan maka untuk membedakan ulangan kita gunakan label angka 1, 2, dan 3. Kombinasi antara label taraf perlakuan dan label ulangan menghasilkan label A1, A2, A3; B1, B2, B3; C1, C2, C3; D1, D2, D3; E1, E2, E3, seluruhnya berjumlah 15 satuan percobaan. Untuk mengacak, kita potong kertas sebanyak 15 potongan kecil, kita tulisi label A1 sampai D5 sebegaimana di atas dan kemudian kita gulung untuk menyembunyikan tulisannya. Sebelum melanjutkan, kita bariskan anak-anak yang akan memainkan lato-lato pada posisi X dalam Gambar 1.2.1 bagian P. Lalu kita lakukan pengacakan sebanyak dua kali.

Pada pengacakan kali pertama, kita kocok ke-15 gulungan kertas lalu kita panggil anak-anak mulai dari mana saja untuk mengambil gulungan kertas, lalu kita minta kembali ke posisinya berdiri semula. Sebelum memanggil setiap anak, kita kocok ulang gulungan kertas. Setelah selesai, kita bisa menghasilkan posisi label A1 sampei E3 sebagaimana pada Gambar 1.2.1 bagian Q. Tentu saja dapat diperoleh posisi berbeda, tetapi polanya kurang lebih sama. Pada pengacakan kali kedua, kita pisahkan gulungan kertas dengan label ulangan 1, ulangan 2, dan ulangan 3 dengan menempatkannya masing-masing dalam wadah yang berbeda. Sebelum melakukan pengundian gulungan kertas dengan label A1 sampei E3 tersebut, kita terlebih dahulu melakukan pengundian baris, dengan menuliskan angka 1, 2, dan 3 pada sepotong kertas dan kemudian menggulungnya dan meletakkannya dalam satu wadah. Kemudian kita panggil anak yang berdiri paling depan dari setiap baris untuk mewakili barisnya, mengambil satu gulungan kertas bertuliskan 1, 2, atau 3 setelah dikocok, kemudian meminta anak yang bersangkutan kembali ke barisannya. Setelah ketiga anak yang meakili barisannya kembali ke barisan masing-masing dan membuka gulungan kertasnya, diperoleh posisi baris bernomor ulangan satu, baris tengah bernomor ulangan 3, dan baris kanan bernomor ulangan 2. Selanjutnya kita lakukan pengundian gulungan kertas A sampai E bernomor ulangan 1 dengan cara memanggil secara bergiliran anak-anak hanya pada barisan paling kiri. Dengan cara yang sama kita lakukan pengundian gulungan kertas A sampai E bernomor ulangan 22 dan 3. Setelah pengundian selesai, kita bisa menghasilkan posisi label A1 sampei E3 sebagaimana pada Gambar 1.2.1 bagian R.

Melakukan pengundian untuk mengacak sebagaimana yang kita lakukan di atas hanyalah salah satu cara pengacakan. Anda dapat melakukan pengacakan dengan menggunakan tabel bilangan acak yang diberikan pada buku-buku statistika atau dapat diperoleh secara daring disertai dengan cara penggunaannya. Pengacakan juga dapat dilakukan dengan menggunakan layanan pengacakan yang tersedia secara daring, misalnya Research Ransomizer dari randomizer.org. Namun khusus untuk melakukan pengacakan dalam merancang percobaan, aplikasi yang sebaiknya digunakan adalah EDGAR: Experimental Design Generator And Randomiser yang dapat dijalankan dalam program aplikasi Excel untuk jenis rancangan percobaan tertentu, silahkan klik Choose an experimental design lalu pilih jenis rancangan percobaan yang Anda gunakan. Namun apapun yang Anda gunakan untuk melakukan pengacakan, silahkan perhatikan posisi kertas berlabel A1 sampei E5 pada Gambar 1.2.1 bagian Q dan bagian R. Apakah Anda melihat perbedaannya? Jika dapat melihat perbedaannya, berarti Anda berhasil membedakan antara pengacakan tanpa penlokan dan pengacakan dengan pemblokan. Gambar 1.2.1 bagian P menunjukkan hasil pengacakan tanpa pemblokan, sedangkan Gambar 1.2.1 bagian R menunjukkan hasil pengacakan dengan pemblokan. Pengacakan dan pemblokan, sebagaimana halnya dengan pengulangan, merupakan prinsip dasar dalam perancangan percobaan. Kita sudah tahu mengapa pengulangan merupakan prinsip dasar, sebagaimana telah kita bahas di atas. Tetapi mengapa pengacakan dan pemblokan juga merupakan prinsip dasar? Atau dengan kata lain, mengapa kita perlu melakukan pengacakan dan pemblokan dalam merancang suatu percobaan? Jawaban terhadap pertanyaan ini, sebagian berbasis logika sebab-akibat dan sebagian lagi-lagi statistika.

Sebagaimana sudah kita bahas pada materi 1.1, percobaan kita lakukan untuk mempelajari hubungan sebab-akibat dalam suatu proses, yaitu memastikan bahwa peubah bebas x merupakan penyebab terjadinya peubah bebas y. Dalam percobaan memainkan lato-lato dengan panjang tali yang berbeda, x adalah panjang tali lato-lato dan y adalah lama waktu memainkan lato-lato. Pada awal materi ini kita sudah membahas bahwa selain panjang tali, lama waktu memainkan lato-lato dapat dipengaruhi oleh banyak faktor lain yang tidak dapat sepenuhnya diatur, misalnya silau karena sinar matahari, panas sinar matahari, arah angin, dsb. Untuk mengatasi pengaruh faktor yang sulit dikendalikan inilah maka perlu dilakukan pengacakan dan pemblokan. Jika faktor yang mempengaruhi tidak kita ketahui arahnya, kita tidak dapat melakukan pemblokan, melainkan hanya dapat melakukan pengacakan. Namun jika faktor berpengaruh tersebut mempunyai arah tertentu, misalnya arah cahaya matahari yang menyilaukan atau arah angin yang tetap maka kita dapat melakukan pemblokan. Dalam bahasa statistika, pengacakan dan pemblokan kita lakukan untuk meminimalisasi ketercampuran pengaruh (confounding effects), bukan hanya pengaruh dari perlakuan yang kita buat tetapi juga pengaruh faktor lain yang sulit kita atur menjadi seragam, sehingga hasil pengamatan mengalami apa yang dikenal sebagai mengalami penyimpangan (bias).

Selain dari faktor lingkungan yang sulit dapat kita kendalikan, ketercampuran pengaruh yang menghasilkan data menyimpang juga dapat terjadi dari kesalahan kita dalam melakukan percobaan. Misalnya, dalam percobaan bidang pertanian yang melibatkan tanaman di lapangan, hal-hal yang dapat menimbulkan ketercampuran pengaruh adalah: (1) ukuran petak yang terlalu kecil dibandingkan dengan ukuran tanaman seperti misalnya tanaman jagung dalam petak berukuran 2 m x 3 m, (2) melakukan pengamatan terhadap tanaman yang berada pada tepi petak, (3) melakukan percobaan dengan melibatkan objek bergerak seperti misalnya, burung, serangga, dan bahkan patogen, dalam petak berukuran kecil dan tanpa batas fisik antar petak, (4) melakukan percobaan pemupukan tanpa mengatur aliran air, dan (5) masih banyak contoh lainnya lagi. Perancangan percobaan dilakukan dengan berbagai cara, selain dengan melakukan pengacakan dan pemblokan, untuk meminimalisasi masalah ketercampuran pengaruh ini. Hal ini perlu dilakukan karena begitu percobaan selesai dirancang dan dilaksanakan, tidak ada cara lain lagi untuk mengatasi masalah ini. Analisis data secanggih apapun tidak dapat mengatasi masalah ketercampuran pengaruh ini sehingga benar-benar harus diperhatikan dalam perancangan percobaan.

Pengacakan dan pemblokan perlu kita lakukan karena analisis statistika mengasumsikan bahwa data dari satu satuan percobaan tertentu bersifat bebas dari satuan percobaan lainnya dan berdistribusi normal dengan rerata populasi dan ragam populasi tertentu. Mengenai hal ini kita bahas lebih lanjut pada materi 1.3. Namun perlu kita pahami bahwa teknik analisis yang akan kita gunakan untuk menganalisis data didasarkan pada asumsi tersebut. Jika data kita peroleh dari percobaan yang menyalahi asumsi tersebut, kita tetap dapat memperoleh hasil analisis. Bahkan mungkin hasil analisis yang sesuai dengan tujuan penelitian yang kita lakukan. Hanya saja, hasil analisis semacam itu adalah hasil analisis yang menyimpang sehingga menyesatkan, sekalipun dihasilkan dari menganalisis data dengan menggunakan program aplikasi secanggih apapun. Program aplikasi analisis statistik yang kita gunakan untuk menganalisis data hanyalah alat bantu. Yang lebih penting bukanlah kecanggihan program aplikasi analisis data yang kita gunakan, melainkan kecanggihan kita dalam merancang percobaan. Sebagai alat bantu, program aplikasi analisis statistik bersifat GIGO, garbage in, garbage out. Jika yang kita masukkan data sampah maka hasil analisisnya tidak mungkin emas, melainkan tetap sampah.

1.2.2. Mengunduh dan Membaca Pustaka Daring

Silahkan mengunduh buku-buku perancangan percobaan dari Pustaka Daring dan membaca bab atau sub-bab yang berkaitan dengan prinsip perancangan percobaan. Untuk memperoleh informasi lebih lanjut, silahkan juga baca:

• Randomization in experimental design dari Xoxco
• Replicates and repeats in designed experiments dari Minitab
• What is block? dari Minitab
• What is randomization? dari Minitab
• What is replication in an experiment, and why is it important?, diskusi dalam Quora

Mahasiswa wajib menyampaikan melalui Laporan Melaksanakan Kuliah dan Mengerjakan Tugas judul buku, judul bab buku, dan isi bab buku yang telah dibaca terkait dengan materi kuliah ini.

1.2.3. Kuis

Setelah membaca materi kuliah 1.1 dan materi kuliah 1.2 serta mengklik tautan dan membaca pustaka yang diberikan pada materi kuliah, setiap mahasiswa wajib mengerjakan kuis secara mandiri untuk mengevaluasi diri dalam memahami kedua materi kuliah:

1. Mengerjakan dan Memasukkan Lembar Jawaban Kuis selambat-lambatnya pada Minggu, 11 Februari 2024 pukul 24.00 WITA
2. Memeriksa Daftar Lembar Jawaban untuk Memastikan Lembar Jawaban Kuis sudah masuk dan memeriksa nilai yang diperoleh.

Pada saat memeriksa daftar lembar jawaban, silahkan periksa sendiri berapa nilai yang Anda peroleh. Bila memperoleh nilai <60 berarti Anda belum memahami materi kuliah sehingga perlu membaca kembali kedua materi kuliah. Mahasiswa yang tidak mengerjakan quiz tidak akan memperoleh nilai untuk setiap quiz yang tidak dikerjakan.

1.2.2. TUGAS KULIAH

1.2.2.1. Mendiskusikan dengan Cara Menyampaikan dan/atau Menanggapi Komentar

Setelah membaca materi kuliah, silahkan buat minimal satu pertanyaan dan atau komentar mengenai materi kuliah. Buat pertanyaan secara langsung tanpa perlu didahului dengan selamat pagi, selamat siang, dsb., sebab belum tentu akan dibaca pada jam sesuai dengan ucapan selamat yang diberikan. Ketik pertanyaan atau komentar secara singkat tetapi jelas, misalnya "Mohon menjelaskan apakah memperoleh pengetahuan dengan menggunakan pendekatan ilmiah mempunyai kelebihan dan kelemahan". Pertanyaan dan/atau komentar diharapkan ditanggapi oleh mahasiswa lainnya dan setiap mahasiswa wajib menanggapi minimal satu pertanyaan dan/atau komentar yang disampaikan oleh mahasiswa lainnya. Pertanyaan dan/atau komentar maupun tanggapannya disampaikan paling lambat pada Minggu, 11 Februari 2024 pukul 24.00 WITA dengan cara menjawab pertanyaan pada laporan melaksanakan kuliah.

1.2.2.2. Mendiskusikan dengan Cara Membagikan Materi Kuliah

Setelah membaca materi kuliah, silahkan bagikan materi kuliah melalui media sosial yang dimiliki disertai dengan mencantumkan status tertentu, misalnya "Saya sekarang sudah tahu bahwa ternyata pengetahuan terdiri atas beberapa macam ... dst." Untuk membagikan lauar klik tombol Beranda dan kemudian klik tombol pembagian memalui media sosial dengan mengklik tombol media sosial yang tertera di sebelah kanan judul materi kuliah. Jika media sosial yang dimiliki tidak tersedia dalam ikon yang ditampilkan, klik ikon paling kanan untuk membuka ikon media sosial lainnya. Materi kuliah dibagikan paling lambat pada Minggu, 11 Februari 2024 pukul 24.00 WITA dengan cara menjawab pertanyaan pada laporan melaksanakan kuliah.

1.2.2.3. Mengerjakan dan Melaporkan Latihan Kasus

Pada tugas materi kuliah 1.1 Anda sudah mengunggah file daftar nama mahasiswa dan kepemilikan komputer yang sudah Anda lengkapi. Dengan mempertimbangkan keseimbangan jumlah mahasiswa yang tergabung dalam satu mahasiswa pemilik komputer maka saya mengatur kembali nama mahasiswa yang tergabung dalam satu mahasiswa yang memiliki komputer menjadi daftar kelompok mahasiswa berdasarkan urutan abjad nama mahasiswa. Silahkan mengunduh file Daftar Kelompok Mahasiswa (klik setelah tautan aktif) untuk mengerjakan tugas berikut ini secara kelompok:

1. Setiap kelompok mengunduh masing-masing lima (5) file skripsi dari halaman Respositori Skripsi prodi Agroteknologi dengan ketentuan setiap kelompok mengunduh skripisi termutakhir. Selanjutnya ketik kelima judul skripsi yang telah diunduh dan setelah membaca bab Metode Penelitian, sebutkan setelah judul skripsi apakah skripsi yang diunduh menggunakan metode eksperimentak atau tidak. Jika belum menemukan skripsi dengan yang menggunakan metode eksperimental, unduh file skripsi dengan judul lain sampai memperoleh minimal dua skripsi yang menggunakan metode eksperimental.
2. Dari antara judul skripsi yang menggunakan metode eksperimental, pilih satu judul lalu baca bagian rancangan percobaan dan kemudian tentukan apa yang merupakan perlakuan, berapa taraf perlakuan yang dicobakan, apakah taraf perlakuan bersifat kualitatif atau kuantitatif.
3. Baca bagian rancangan percobaan lalu tentukan apakah percobaan dilakukan di laboratorium, di rumah kaca, atau di lapangan lalu cari apa yang merupakan satuan percobaan dan ukuran satuan percobaan yang digunakan tersebut.
4. Baca bagian rancangan percobaan lalu tentukan apakah diuraikan cara melakukan pengacakan dan apakah pengacakan dilakukan secara menyeluruh atau di dalam blok
5. Baca bagian rancangan percobaan lalu tentukan berapa jumlah ulangan yang dicobakan dan apakah disertai dengan penjelasan mengapa memilih jumlah ulangan tertentu.

Laporkan data hasil pengamatan untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan Pengerjaan Tugas Projek pada saat memasukan Laporan Melaksanakan Kuliah dan Mengerjakan Tugas.

1.2.3. ADMINISTRASI PELAKSANAAN KULIAH

Untuk membuktikan telah melaksanakan perkuliahan daring materi kuliah ini, Anda wajib mengakses, menandatangani presensi, dan mengumpulkan tugas di situs SIADIKNONA. Sebagai cadangan, silahkan juga menandatangani daftar hadir dan memasukkan laporan melaksanakan kuliah dan mengerjakan tugas dengan mengklik tautan berikut ini: 

1. Menandatangani Daftar Hadir Melaksanakan Kuliah selambat-lambatnya pada Selasa, Selasa, 6 Februari 2024 pukul 24.00 WITA dan setelah menandatangani, silahkan periksa untuk memastikan daftar hadir sudah ditandatangani;
2. Menyampaikan Laporan Melaksanakan Kuliah dan Mengerjakan Tugas selambat-lambatnya pada Minggu, 11 Februari 2024 pukul 24.00 WITA dan setelah memasukkan, silahkan periksa untuk memastikan laporan sudah masuk.

Mahasiswa yang tidak mengisi dan menandatangani Daftar Hadir Melaksanakan Kuliah dan tidak menyampaikan Laporan Melaksanakan Kuliah dan Mengerjakan Tugas akan ditetapkan sebagai tidak mengikuti perkuliahan.

***********

Hak cipta blog pada: I Wayan Mudita
Diterbitkan pertama kali pada 29 Januari 2023, belum pernah diperbarui.

Hak cipta selurun tulisan pada blog ini dilindungi berdasarkan Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported License. Silahkan mengutip tulisan dengan merujuk sesuai dengan ketentuan perujukan akademik.