Selaras pada tiga konsep pendidikan abad ke-21 yang dikembangkan oleh Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia iaitu pengembangan kurikulum baharu menuju Indonesia Kreatif tahun 2045 yang berpusat pada 21st Century Skills (Trilling dan Fadel, 2009), scientific approach (Dyer, et al., 2009) dan authentic assesment (Wiggins dan McTighe, 2011). Berdasarkan hal di atas tampak bahawa Kurikulum 2013 digunakan sebagai acuan dalam pembentukan individu yang kompetitif, dinamik, tangkas dan berdaya tahan serta dapat menguasai ilmu sains dan keterampilan teknologi.
Namun begitu, melihat pada pelajar yang boleh menguasai ilmu sains agak menurun dalam tahap pencapaian kompetensi kerana tidak mampu memahami pembelajaran yang disampaikan oleh guru (Zaharah et. al 2013). Hal ini disebabkan kerana guru masih menggunakan pembelajaran tradisional dan tidak menggunakan media dalam proses Pengajaran dan Pembelajaran (P&P). Pelajar kelas X di MAN 1 Kota Bukittinggi menggunakan pembelajaran berasaskan Kurikulum 2013. Pengkaji percaya bahawa pembelajaran tradisional di dalam kelas tidak akan meningkatkan pencapaian pelajar. Oleh sebab itu, pelajar perlu menyelesaikan masalah menggunakan kaedah inkuiri yang berkaitan dengan penguasaan kemahiran proses matematika. Maka, eksperimen boleh memberi peluang kepada pelajar untuk berfikir dan seterusnya dapat menyelesaikan masalah dengan berkesan dan mengarahkan pelajar untuk aktif dalam P&P sehinga pelajar boleh menemenukan dan menyimpulkan sendiri hasil dari proses P&P yang telah dilaksanakan di dalam kelas.

Melalui tinjauan yang telah dibuat, tampak bahawa banyak daripada guru matematika melaksanakan proses P&P secara tradisonal dan hanya menekankan kepada teori pembelajaran matematika. Selain itu, dalam proses P&P yang dilakukan secara tradisonal juga tidak menggunakan media pembelajaran sehingga pelajar tidak boleh melihat langsung bagaimana pembelajaran matematika tersebut dilakukan. Hal ini menyebabkan banyak pelajar yang tidak faham terhadap pembelajaran matematika, dan pencapaian akademik pelajar menurun yang menyebabkan pelajar tidak berminat pada pembelajaran matematika.
Hal di atas tidak sahaja berupa ayat yang ditulis oleh pengkaji kerana ada beberapa pelajar yang telah menyampaikan persoalannya kepada pengkaji. Selain itu pengkaji pernah melakukan temu bual bersama guru matematika di MAN 1 Bukittinggi, dan guru tersebut menyebutkan banyak pelajar kelas X yang belum faham pada pembelajaran matematika berasaskan Kurikulum 2013.

Rendahnya pencapaian akademik pelajar menyebabkan minat pelajar terhadap matematika menurun. Hal ini boleh menjadi penghambat pada pendidikan abad ke-21 yang berpusat pada perkembangan sains dan teknologi serta boleh menyebabkan keterlambatan dalam menuju Indonesia Kreatif tahun 2045. Tidak adanya pengamatan langsung yang dilakukan oleh pelajar dan tidak adanya penggunaan media pembelajaran di dalam kelas boleh menyebabkan pelajar tidak dapat mengingat dan menguasai konsep pembelajaran sehingga pelajar mendapatkan markah rendah dalam pelajaran matematika

Terdapat banyak kajian lepas yang telah mengkaji tentang teknik dan gaya mengajar guru dalam meningkatkan hasil prestasi pelajar. Namun masalah yang paling utama yang dihadapi pelajar adalah cara mengajar guru yang bersifat tradisional sehingga pembelajaran berasaskan pengamatan langsung tidak terlaksanakan dengan baik yang menyebabkan kefahaman pelajar kepada pembelajaran matematika menurun dan boleh tampak pada pencapaian akademik pelajar.

Banyak pihak yang boleh mendapatkan faedah dari kajian yang akan dikaji iaitu:
a. Guru boleh mengenal pasti penyebab rendahnya pencapaian kompetensi pelajar dan kurangnya minat pelajar terhadap pembelajaran matematika. Selain itu guru boleh mengubah cara P&P yang bersifat tradisional menjadi pembelajaran yang lebih menyeronokkan, aktif, dan inovatif.
b. Pelajar boleh mengetahui bagaimana pembelajaran yang boleh digunakan dalam proses P&P itu sendiri sehingga pelajar mempunyai minat pada pembelajaran matematika.
c. Pemerintahan boleh mengetahui punca-punca yang menjadi penghambat dalam pengembangan Kurikulum 2013 di sekolah.

Dari hasil penelitian, menunjukkan bahwa nilai rerata dan ketuntasan klasikal meningkat secara signifikan. Hal ini terjadi karena pembelajaran dilakukan dengan mengajak pelajar ikut aktif melakukan percobaan sehingga pelajar terlibat langsung pada materi yang sedang dipelajari. Pada aspek merangkai alat dan bahan nilai ketercapain siklus I sebesar 70,24 % meningkat menjadi 79,17% pada siklus II, hal ini disebabkan pelajar mulai menyukai merangkai alat, sedangkan pada siklus III terjadi penurunan menjadi 77,78%, hal ini karena tejadi sedikit kasalahan dalam merangkai alat dan bahan. Metode pembelajaran yang diterapkan adalah model pembelajaran inkuiri dengan metode pictorial riddle. Antara siklus I dan siklus II diperoleh peningkatan atau gain (g) sebesar 0,297 dengan kriteria rendah Sedangkan peningkatan pada siklus II dan siklus III sebesar 0,329 dengan kriteria peningkatan sedang.

a. Uji Normalitas, uji normalitas bertujuan untuk melihat apakah data berdistribusi normal/tidak. Untuk uji normalitas peneliti kembali menggunakan uji Liliefors sama dengan uji yang dilakukan pada data awal yang diperoleh untuk menentukan kelas sampel

b. Uji Homogenitas, dilakukan untuk melihat apakah data yang diperoleh memiliki varians yang sama atau tidak. Uji ini dapat dilakukan dengan beberapa uji seperti uji Barlett, uji f & uji yang membandingkan varians terbesar dengan yang terkecil, dimana pada penelitian ini peneliti menggunakan uji yang ketiga iaitu membandingkan varians yang terbesar dengan yang terkecil.

Uji Hipotesis, uji hipotesis digunakan untuk melihat pencapaian kompetensi belajar pelajar menggunakan pembelajaran berbasis pengamatan langsung dan tanpa pengamatan langsung. Adapun hipotesis yang digunakan adalah H_0:μ_1= μ_2 dan H_0:μ_1> μ_2. Kerana pada uji sebelumnya mendapatkan hasil normal, maka uji t boleh digunakan pada saat ini. Dimana:
H_0:μ_1= μ_2 apabila pencapaian kompetensi pelajar melalui pembelajaran berbasis pengamatan langsung sama dengan pencapaian pelajar yang tidak menggunakan pengamatan langsung dalam proses P&P matematika.
H_0:μ_1> μ_2 apabila pencapaian kompetensi pelajar menggunakan kaedah pengamatan langsung lebih baik daripada pelajar yang tidak menggunakan kaedah pengamatan langsung.
Apabila berdistribusi secara normal dan sampel bervariansi homogen gunakan:

t= ((x_1 ) ̅-(x_2 ) ̅)/(S√(1/n_1 )+1/n_2 ) dengan,
S^2= ((n_1-1) s_1^2+(n_2-1) s_2^2)/(n_1+n_2-2)
Petunjuk:
(x_1 ) ̅ : purata kumpulan eksperimen
(x_2 ) ̅ : purata kumpulan kontrol
s_1^2 : variansi hasil belajar kumpulan eksperimen
s_2^2 : variansi hasil belajar kumpulan kontrol
n_1 : banyak pelajar kumpulan eksperimen
n_2 : banyak pelajar kumpulan kontrol

Jika H_0= -t_((1-1/2 α) )<t < t_((1-1/2 α) ) maka diterima, dan sebaliknya

Kelas Purata s^2 s t_hitung t_tabel Ket
X.5 71.43 225.36 15.23 2.08 1.68 H_0:μ_1> μ_2.
X.4 61.67 238.33

Berdasarkan data diketahui bahawa H_0:μ_1> μ_2 yang berarti pencapaian kompetensi ranah konigtif kelas eksperimen dengan pembelajaran berbasis pengamatan langsung lebih baik daripada kelas kontrol yang tidak melakukan pengamatan langsung oleh guru.

Inkuiri ialah sebuah model pembelajaran yang diambil dari konsep teori kontruktivisme. Inkuiri berasal dari bahasa Inggris inquiry yang dapat diartikan sebagai proses bertanya dan mencari tahu jawapan terhadap pertanyaan ilmiah yang diajukannya. Pertanyaan ilmiah ialah pertanyaan yang dapat mengarahkan pada kegiatan penyelidikan terhadap objek pertanyaan. Dengan kata lain, inkuiri
adalah suatu proses untuk memperoleh dan mendapatkan informasi dengan melakukan observasi dan atau eksperimen untuk mencari jawapan atau memecahkan masalah terhadap pertanyaan atau rumusan masalah dengan menggunakan kemampuan berpikir kritis dan logis (Schmidt, 2003)
Pembagian Inkuiri menurut Sunand dan Trownbridge dalam
E. Mulyasa (2014), mengemukakan bahwa pelaksanaan model inkuiri ini mempunyai tiga macam cara, yaitu:
1)Inkuiri terpimpin (guide inquiry);
yaitu peserta didik memperoleh pedoman sesuai yang dibutuhkan. Pedoman-pedoman tersebut biasanya berupa pertanyaan-pertanyaan ang membimbing. Dalam pelaksanaannya, sebagian besar perencanaan dibuat oleh guru, peserta didik tidak merumuskan permasalahan. Petunjuk mengenai cara menyusunan dan mencatat data dibuat oleh guru.
2)Inkuiri bebas (free inquiry);
Dalam hal ini peserta didik melakukan penelitian bebas sebagaimana seorang ilmuan, metodenya adalah setiap peserta didik dilibatkan dalam kelompok tertentu, setiap kelompok mempunyai tugas yang sesuai. Misalnya ada koordinator kelompok, pembimbing tekhnis, pencatatan pengevaluasi data.
3)Inkuiri bebas yang dimodipikasi (modified free inquiry);
pada inkuiry jenis ini guru hanya sebagai pemberi masalah atau peroblem, kemudian peserta didikdiminta untuk memecahkan permasalahan tersebut melalui pengamatan, eksplorasi, dan prosedur penelitian.

Terjadi peningkatan hasil pencapaian kompetensi pelajar matematika siswa yang menggunakan kaedah inkuiri berbantukan modul dibandingkan dengan yang menggunakan kaedah tradisional.