JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
Jurnal Penelitian dan Pembelajaran IPA
ANALISIS PROFIL MODEL MENTAL SISWA SMA PADA MATERI LAJU REAKSI (Diterima 30 September 2015; direvisi 30 November 2015; disetujui 30 November 2015) Yuli Handayanti1, Agus Setiabudi2, Nahadi3 1
Program Studi Pendidikan IPA Konsentrasi Pendidikan KimiaSL, Sekolah Pascasarjana Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung Email:
[email protected]
2,3
Program Studi Pendidikan Kimia, FPMIPA, Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung
Abstract The research, entitled "Analysis Students’ Profile Mental Models High School on the rate of reaction" aims to obtain an overview of high school students' mental modelson the rate of reaction. The method used is descriptive research method, involving 32 students of class XI IPA who come from high schools in the district of Ciamis. The data was collected by a research instrument diagnostic tests, interview guides and documentation of study. Research results showed that students' understanding of the sub-microscopic level on the subject matter of rate of reaction is still low compared to other levels of chemical representation. Meanwhile, the category of mental models of the students on the subject matter of rate of reaction varied for each level of chemical representation. The chemical representation relationship with the category ofmental models of high school students on the subject matter of rate of reactionis almost in line with the previous analysis, which is based on the comparison betweenthe characteristics of the chemical representation and mental models of its catagory. Keywords: Chemical Representation,Mental Models,Rate of Reaction Abstrak Penelitian yang berjudul “Analisis Profil Model Mental Siswa SMA pada Materi Laju Reaksi” ini bertujuan untuk memperoleh gambaran umum model mental siswa SMA pada materi laju reaksi. Metode yang digunakan adalah metode penelitian deskriptif, dengan subjek siswa kelas XI IPA sebanyak 32 orang yang berasal dari SMA Negeri di kabupaten Ciamis. Pengumpulan data dilakukan dengan instrumen penelitian berupa tes diagnostik, pedoman wawancara dan studi dokumentasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemahaman siswa pada level sub mikroskopik pada materi laju reaksi masih rendah dibandingkan representasi kimia pada level lainnya. Sementara itu, kategori model mental yang dimiliki siswa pada materi laju reaksi ini beragam untuk setiap level representasi kimianya. Adapun hubungan representasi kimia dengan kategori model mental siswa SMA pada materi laju reaksi ini hampir sesuai dengan analisis sebelumnya, yaitu berdasarkan perbandingan antara karakteristik representasi kimia dan kategori model mental yang dimilikinya. Kata Kunci: Representasi Kimia, Model Mental, Laju Reaksi
107
ketiga level representasi tersebut akan
PENDAHULUAN Karakteristik khas kimia sebagai
membuat pemahaman kimia menjadi
bagian dari Ilmu Pengetahuan Alam
utuh.
(IPA) yaitu dapat dipelajari melalui tiga level
representasi
meliputi
Dalam
perkembangannya,
level
penelitian model mental telah dilakukan
makroskopik, sub mikroskopik, dan
pada banyak konsep kimia seperti ikatan
simbolik (Johnstone dalam Jansoon, et
kimia, pengenceran, partikel materi,
al., 2009). Pemahaman terhadap ketiga
asam basa,
level representasi tersebut seringkali
polarisasi,
diistilahkan
mental.
sebagai konsep abstrak dan sulit (Lin
Model mental dianggap mewakili ide-
and Chiu, 2010; Coll, 2008; McClary
ide
yang
and Talanquer, 2011; Wang and Barrow,
digunakan untuk menggambarkan dan
2011; Adbo and Taber, 2009; Jansoon,
menjelaskan fenomena (Jansoon, et al.,
et
2009).
dilakukan mulai dari jenjang pendidikan
sebagai
model
dalam pikiran
seseorang
al.,
geometri yang
2009).
molekul
biasanya
Penelitian
dan
dianggap
tersebut
Model mental memegang peranan
dasar sampai pendidikan tinggi, baik
penting dalam kimia karena dapat
untuk kelompok berkemampuan rendah,
membantu
sedang, maupun tinggi. Hasil penelitian
menjelaskan
mengenai terjadi
level
pemahaman
makroskopik
(Coll,
2008).
yang
yang diperoleh pun beragam tergantung
Pemahaman
pada jenjang pendidikan dan kategori
terhadap ketiga level representasi kimia
kemampuannya
tersebut mengurangi terjadinya konsepsi
Semakin tinggi jenjang pendidikan,
alternatif
model
seperti
penelitian
yang
mental
masing-masing.
terhadap
level
dilaporkan Jansoon, et al. (2009). Akan
mikroskopik pun semakin meningkat
tetapi,
dan sesuai dengan konsep ilmiah.
berdasarkan
hasil
studi
pendahuluan yang peneliti lakukan dan
Berdasarkan
hasil
studi
hasil penelitian dari Bunce et al.
pendahuluan yang peneliti lakukan,
(Jansoon,et al., 2009), menunjukkan
ditemukan fakta bahwa laju reaksi
bahwa pembelajaran kimia yang terjadi
merupakan salah satu materi kimia yang
di
banyak
dianggap sulit bagi sebagian besar
didominasi pada level simbolik. Hal ini
siswa. Beberapa sub konsep laju reaksi
menyebabkan
hanya
mencakup konsep abstrak yang sulit
dihapal tanpa dimaknai konsep yang
divisualisasikan dan melibatkan cukup
terjadi
banyak persamaan matematis (Iriany,
sekolah
di
saat
ini
materi
lebih
kimia
dalamnya.
Padahal
pembelajaran kimia yang mencakup
2009).
JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
108
Yuli Handayanti, dkk
Banyak penelitian yang telah mengungkapkan
miskonsepsi
kesulitan
dalam
laju reaksi masih rendah. Padahal materi
dan
laju reaksi sarat akan konsep yang
memahami
seharusnya dapat dijelaskan melalui
konsep laju reaksi. Seperti dituliskan
level makroskopik, sub mikroskopik,
dalam jurnal penelitian tentang laju
dan simbolik. Berdasarkan masalah-
reaksi
dengan
masalah yang dipaparkan tersebut, maka
konsentrasi atau tekanan oleh Cakmakci,
tujuan penelitian ini untuk menganalisis
et al. (2006) bahwa siswa lebih banyak
sejauh mana profil model mental yang
menggunakan pemodelan pada level
dimiliki siswa SMA pada materi laju
makroskopik
reaksi.
siswa
dan
hubungannya
daripada
mikroskopik
level
ataupun
sedangkan
simbolik,
mahasiswa
memberikan
penjelasan
sub
METODE PENELITIAN
mampu
Penelitian ini dilakukan dengan
berdasarkan
menggunakan
metode
deskriptif.
model teoritis yang ditampilkannya.
Sukmadinata (2007) menyatakan bahwa
Akan tetapi, kedua kelompok tersebut
penelitian deskriptif tidak memberikan
sama-sama
perlakuan, manipulasi atau pengubahan
konseptual
memiliki dalam
kesulitan
mentransformasi
pada
ketiga level representasi kimia. Hasil
penelitian
lain
variabel-variabel bebas, tetapi
menggambarkan juga
suatu
kondisi
apa
adanya. Penelitian deskriptif (descriptive
menunjukkan hanya 8,3% siswa yang
research)
memahami teori tumbukan dan 70,8%
mendeskripsikan suatu keadaan atau
siswa memiliki pemahaman yang salah
fenomena-fenomena apa adanya. Dalam
pada
penelitian
konsep
laju
reaksi
seperti
ditujukan
ini,
metode
untuk
penelitian
menganggap bumbu yang dihancurkan
deskriptif ditujukan untuk melihat profil
sebelum
model mental siswa SMA pada materi
memasak
memiliki
luas
permukaan yang kecil (Arviani, 2011).
laju reaksi.
Selain itu, penelitian lain menunjukkan
Subyek penelitian yang digunakan
masih terdapat beberapa konsep laju
adalah siswa kelas XI IPA di salah satu
reaksi yang mengalami miskonsepsi
SMA Negeri di Kabupaten Ciamis yang
seperti
dimana
telah mempelajari materi laju reaksi
orientasi yang tepat hanya terjadi antara
pada semester I tahun ajaran 2012/2013.
atom-atom yang sama (Amarlita, 2010).
Instrumen yang digunakan adalah tes
konsep
tumbukan
Fakta-fakta tersebut memberikan
diagnostik, pedoman wawancara, dan
gambaran bahwa representasi kimia
studi dokumentasi.
pada level sub mikroskopik untuk materi JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
109
Yuli Handayanti, dkk
Tes yang digunakan berupa tes
mikroskopik, dan simbolik ini dibatasi
diagnostik yang bertujuan untuk melihat
pada indikator pembelajaran yang telah
profil model mental siswa pada materi
ditetapkan
laju reaksi. Tes diagnostik didefinisikan
pembelajaran
sebagai tes yang digunakan untuk
indikator pembelajaran (3) dan (4) yaitu
mengetahui kelemahan-kelemahan siswa
indikator pembelajaran (3) Menjelaskan
sehingga
orde reaksi dan persamaan laju reaksi;
berdasarkan
kelemahan-
sebelumnya.
Indikator
tersebut
meliputi
kelemahan tersebut dapat diberikan
dan
indikator
pembelajaran
perlakuan yang tepat (Arikunto, 2009).
Menjelaskan
Tes diagnostik pada penelitian model
mempengaruhi laju reaksi (konsentrasi,
mental ini berupa pertanyaan terbuka
luas permukaan, dan suhu) berdasarkan
(dengan gambar dan deskripsi). Tes
teori tumbukan.
faktor-faktor
(4) yang
diagnostik berupa pertanyaan terbuka
Indikator pembelajaran tersebut
tersebut dipilih dengan harapan bisa
diturunkan kembali menjadi 8 indikator
memperlihatkan gambaran kemampuan
butir soal yang masing-masing sudah
level makroskopik, sub mikroskopik,
dirancang untuk melihat pemahaman
dan simbolik siswa, serta kategori model
siswa pada materi laju reaksi ditinjau
mental yang mereka miliki karena siswa
dari
diberi keleluasaan dalam menyampaikan
mikroskopik, dan simbolik. Kesesuaian
pendapatnya.
indikator pembelajaran dengan indikator
Adapun gambaran pemahaman
level
makroskopik,
makroskopik,
sub
butir soal dan representasi kimianya
siswa pada materi laju reaksi ditinjau dari
level
seperti diperlihatkan pada Tabel 1:
sub
Tabel 1. Kesesuaian Indikator Pembelajaran dengan Indikator Butir Soal Tes Diagnostik dan Representasi Kimianya Indikator Pembelajaran 3. Menjelaskan orde reaksi dan persamaan laju reaksi.
4. Menjelaskan faktor
faktoryang
Indikator Butir Soal - Mengamati perubahan warna sebagai dasar penentuan laju suatu reaksi - Menjelaskan grafik suatu reaksi - Menghitung laju rata-rata suatu reaksi - Membaca grafik laju reaksi terhadap konsentrasi berdasarkan orde reaksinya - Menjelaskan grafik orde suatu reaksi - Menyimpulkan faktor-faktor yang mempengaruhi laju
JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
110
Representasi - Makroskopik
- Sub mikroskopik - Simbolik - Simbolik
- Sub mikroskopik - Makroskopik Yuli Handayanti, dkk
Indikator Pembelajaran mempengaruhi laju reaksi (konsentrasi, luas permukaan, dan suhu) berdasarkan teori tumbukan.
Indikator Butir Soal reaksi berdasarkan data eksperimen atau pengamatan - Menerangkan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi berdasarkan teori tumbukan.
Representasi
- Sub mikroskopik
Berikut ini adalah salah satu
soal ini telah melewati tahap validasi isi
contoh soal yang dapat mengakses tiga
yang dilakukan oleh dua orang ahli dan
level representasi siswa sesuai dengan
dinyatakan valid.
indikator yang telah disusun. Rumusan Suatu zat A dipanaskan akan bereaksi membentuk zat B yang dapat terlihat dari perubahan warnanya, seperti diperlihatkan pada gambar di bawah ini:
Perubahan dari reaksi 2A 2B tersebut dicatat setiap waktu dan hasilnya disajikan dalam bentuk grafik di bawah ini:
Gambar 1. Grafik Perubahan Konsentrasi A terhadap waktu a. Apa yang dapat kamu simpulkan berdasarkan data di atas?
b. Jelaskan apa yang mendasari jawabanmu pada soal di atas? Gunakan gambar di bawah ini untuk membantu menjelaskannya. Keterangan:
c. Nyatakanlah perubahan konsentrasi A terhadap waktu dari grafik a tersebut ke dalam bentuk persamaan matematis laju reaksi, dan hitunglah laju pengurangan konsentrasi A antara t1 dan t2. JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
111
Yuli Handayanti, dkk
Adapun adalah
pedoman
daftar
direncanakan
wawancara
pertanyaan diajukan
(analisis
yang
RPP)
dianalisis
membuat
kepada
dengan
transkripnya
dan
menginterpretasikannya
sebagai
responden (Firman, 2008). Wawancara
pendukung terhadap hasil tes diagnostik
yang dipilih adalah model wawancara
yang diperoleh. Kategori model mental
terstruktur yang dilakukan kepada siswa
tersebut mengikuti kategori menurut Lin
untuk
and Chiu (2007) yaitu Scientific Model
memperoleh
informasi
dan
konfirmasi yang mendukung jawaban
(SM),
mereka pada tes diagnostik laju reaksi
Character-Symbol Model (CSM) dan
yang dilakukan. Selain itu, wawancara
Inference Model (IM).
terstruktur dilakukan juga terhadap guru
HASIL DAN PEMBAHASAN
kimia untuk memperoleh informasi dan
Phenomenon
Model
(PM),
Profil model mental siswa SMA
tanggapan terhadap model mental siswa
pada
selama pembelajaran pada materi laju
mendeskripsikan bagaimana gambaran
reaksi.
umum
Sementara itu, studi dokumentasi
materi
laju
hasil
reaksi
penelitian
ini
berupa
pemahaman siswa SMA pada materi laju
merupakan teknik pengumpulan data
reaksi
yang tidak langsung ditujukan kepada
representasi kimia. Hal ini karena model
subjek penelitian. Studi dokumentasi ini
mental memberikan gambaran terhadap
dibuat sebagai pedoman untuk melihat
kontribusi
dokumentasi yang digunakan guru, yaitu
ketiga
menganalisis
pelaksanaan
dalam Jansoon, et al., 2009). Temuan
pembelajaran (RPP) yang dibuat dan
yang diperoleh juga digunakan untuk
dipergunakan guru selama ini dalam
mendeskripsikan kategori model mental
mengajar materi laju reaksi.
yang dimiliki siswa dan menjelaskan
rencana
Hasil dari tes diagnostik dianalisis
ditinjau
dari
ketiga
pemahaman
representasi
kimia
kimia
antara
dengan cara mengelompokkan jawaban
representasi
kimia
yang
model mental yang dimiliki siswa.
dalam
satu
kategori,
menghitung persentase tiap kategori,
A. Pemahaman
ketiga dengan
Siswa
pada
(Devetak
hubungan
mirip
level
level kategori
SMA
pada
serta menafsirkan nilai persentase siswa
Materi Laju Reaksi Ditinjau dari
ke dalam bentuk deskriptif, meliputi
Level
pemahaman siswa pada setiap level
Mikroskopik, dan Simbolik
Makroskopik,
Sub
representasi kimia dan kategori model
Johnstone (Jansoon, et al., 2009)
mental yang dimilikinya. Sedangkan
menyatakan bahwa pembelajaran kimia
hasil wawancara dan studi dokumentasi
dapat
JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
112
dipelajari
melalui
tiga
level
Yuli Handayanti, dkk
representasi, yaitu level makroskopik,
persamaan
sub mikroskopik, dan simbolik. Ketiga
mekanisme reaksi, analogi, dan model
level representasi tersebut memiliki
kit (Johnstone dalam Jansoon, et al.,
keterkaitan
satu
2009).
digunakan
untuk
sama
lain
memahami
dan
matematika,
grafik,
suatu
Berdasarkan hasil tes diagnostik
fenomena yang terjadi. Representasi
laju reaksi yang dilakukan terhadap 32
kimia memainkan peranan vital dalam
orang siswa kelas XI IPA 5 SMA Negeri
pembelajaran
di kabupaten Ciamis, diperoleh temuan
kimia
(Chittleborough,
2004).
berupa
Representasi
pada
level
jawaban
dikelompokkan
siswa
yang
berdasarkan
telah
kategori
makroskopik fokus pada sesuatu yang
jawaban
yang
mereka
berikan.
dapat dilihat. Pada level ini, siswa
Pengelompokkan
jawaban
tersebut
mengamati fenomena kimia yang terjadi.
mengikuti
Adapun representasi pada level sub
diperoleh
mikroskopik adalah level abstrak, tetapi
diagnostik yang dilakukan sebelumnya
menyediakan penjelasan dari fenomena
pada kelas XI IPA yang lain. Kelompok
secara mikroskopik (partikulat). Level
jawaban yang diberikan siswa tersebut
ini dikarakterisasi oleh konsep, teori dan
kemudian dibuat ke dalam bentuk
prinsip
persentase, untuk memudahkan dalam
yang
digunakan
untuk
menjelaskan apa yang teramati pada level
makroskopik,
alternatif dari
jawaban
hasil
uji
yang
coba
tes
menginterpretasikannya.
menggunakan
Tingkatan
pemahaman
siswa
penjelasan seperti perpindahan elektron,
SMA pada materi laju reaksi yang
molekul
disusun per indikator pembelajarannya
representasi digunakan
atau pada untuk
atom. level
Sedangkan simbolik
untuk
merepresentasikan
level
mikroskopik,
fenomena kimia yang terjadi pada level
makroskopik, dan
simbolik,
sub secara
umum dapat dilihat pada Gambar 2:
makroskopik melalui persamaan kimia,
JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
113
Yuli Handayanti, dkk
Persentase (%) masing-masing level representasi kimia
93.75
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
77.08 Makroskopik 45.83
Sub Mikroskopik Simbolik
25 7.82
ke-3
ke-4
Indikator Pembelajaran
Gambar 2. Tingkatan Pemahaman Siswa SMA pada Materi Laju Reaksi Tiap Indikator Pembelajaran untuk Masing-masing Level Representasi Kimia Pada indikator pembelajaran ke-3
karena pada indikator ini peneliti tidak
tentang menjelaskan orde reaksi dan
membuat soal yang dirancang untuk
persamaan laju reaksi, hanya sebagian
mengukur
kecil siswa yang memiliki pemahaman
tersebut.
yang
level
karakteristik konsep faktor-faktor yang
mikroskopik.
mempengaruhi laju reaksi, dimana siswa
Persentase pada level sub mikroskopik
dituntut paham pada level makroskopik
lebih sedikit daripada level makroskopik
(melalui
sehingga
pengamatan)
baik
makroskopik
ditinjau dan
dapat
sub
dari
dikatakan
bahwa
pemahaman level makroskopik lebih baik
dibandingkan
Hal
ini
data
pada
sesuai
level dengan
eksperimen
dan
sub
atau
mikroskopik
(berdasarkan teori tumbukan) saja.
sub
Melalui interpretasi representasi
mikroskopik. Sementara itu, hampir
kimia yang diperoleh tersebut, maka
seluruh siswa memiliki pemahaman
secara keseluruhan dari dua indikator
yang baik ditinjau dari level simbolik.
pembelajaran di atas dapat ditarik
Adapun pada indikator ke-4 tentang
kecenderungan
faktor-faktor yang mempengaruhi laju
siswa pada materi laju reaksi ditinjau
reaksi dapat dikatakan bahwa hampir
dari level sub mikroskopik paling rendah
seluruh siswa memiliki pemahaman
dibandingkan dengan level makroskopik
yang
level
dan simbolik. Hasil ini pun sama dengan
makroskopik, dan hampir separuhnya
tinjauan dari tiap indikator butir soal
saja yang memiliki pemahaman yang
yang mewakili masing-masing level
baik ditinjau dari level sub mikroskopik.
representasi kimia. Pemahaman siswa
Sedangkan
level
pada materi laju reaksi ditinjau dari level
siswa,
sub mikroskopik masih rendah daripada
baik
simbolik
ditinjau
pemahaman tidak
level
pemahaman
dari
pada
diperlihatkan
JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
114
bahwa
pemahaman
Yuli Handayanti, dkk
level makroskopik dan simbolik, yang
dimana soal laju reaksi selama ini lebih
terlihat dari besarnya persentase siswa
mengarah pada konsep hitungan. Hal itu
yang menjawab benar pada soal-soal
didukung dengan hasil wawancara siswa
yang diberikan. Hal tersebut ternyata
bahwa pada pembelajaran materi laju
serupa dengan review dari beberapa
reaksi, mereka lebih sering berlatih pada
penelitian terkait yang relevan, bahwa
konsep hitungan (menghitung laju reaksi
pemahaman
dan orde reaksi).
siswa
pada
level
sub
mikroskopik untuk materi laju reaksi
Temuan yang diperoleh dari hasil
masih rendah dibandingkan representasi
wawancara siswa dan guru serta analisis
pada level lainnya (Cakmakci, et al.,
dari RPP guru tersebut, sama seperti
2006; Arviani, 2011; Amarlita, 2010).
penelitian yang dilaporkan Bunce et al.
Padahal
(Jansoon, et al., 2009). Siswa seringkali
level
merupakan menjelaskan
sub
jembatan fenomena
mikroskopik yang pada
dapat
mampu memecahkan masalah kimia
level
numerik,
menggunakan
persamaan
makroskopik dengan representasi pada
matematika dan memasukkan angka-
level simbolik, sehingga pemahaman
angka tanpa memahami konsep kimia
siswa menjadi utuh.
atau ilmu yang mendasarinya. Dengan
Rendahnya pemahaman level sub
demikian, jelaslah bahwa pemahaman
mikroskopik ini dapat dianalisis pula
materi laju reaksi siswa pada level
dari hasil wawancara siswa dan guru
simbolik lebih mendominasi daripada
serta analisis dari RPP guru yang
level lainnya.
dilakukan. Diperoleh temuan bahwa
Secara
lebih
rinci,
tingkatan
dalam pembelajaran laju reaksi, konsep
pemahamansiswa SMA pada materi laju
hitungan laju reaksi lebih ditekankan
reaksi yang ditinjau dari masing-masing
oleh guru dibandingkan dengan konsep
level representasi kimia untuk kedua
lainnya.Guru
bahwa
indikator pembelajaran tersebut dapat
penguasaan matematis siswa sangat
dilihat berdasarkan setiap indikator butir
penting. Guru ingin mempersiapkan
soalnya. Rincian tersebut terangkum
siswa agar kompeten menghadapi ujian
pada Tabel 2:
beranggapan
kenaikan kelas dan ujian nasional,
JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
115
Yuli Handayanti, dkk
Tabel 2. Tingkatan Pemahaman Siswa SMA pada Materi Laju Reaksi Tiap Indikator Butir Soal untuk Masing-masing Level Representasi Kimia Representasi Kimia Makroskopik
Sub mikroskopik
Simbolik
Indikator Butir Soal
Soal
Persentase
- Mengamati perubahan warna sebagai dasar penentuan laju suatu reaksi - Menyimpulkan faktorfaktor yang mempengaruhi laju reaksi berdasarkan data eksperimen atau pengamatan - Menjelaskan grafik suatu reaksi - Menjelaskan grafik orde suatu reaksi - Menerangkan faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi berdasarkan teori tumbukan. - Menghitung laju rata-rata suatu reaksi - Membaca grafik laju reaksi terhadap
1 (a)
25%
3 (a) 4 (a) 5 (a)
31,25% 100% 100%
1 (b)
0
2 (b)
6,25%
3 (b) 4 (b) 5 (b)
50% 25% 62,5%
1 (c)
93,75%
2 (a)
93,75%
B. Kategori Model Mental Siswa SMA
Persentase Rata-Rata
64,06%
35,94%
93,75%
Inference Model (IM) (Lin and Chiu,
Pada Materi Laju Reaksi
2007).
Hasil jawaban siswa terhadap soal
Sesuai
dengan
deskripsi
dan
tes diagnostik laju reaksi yang diberikan,
indikator dari kategori model mental
dianalisis lebih lanjut untuk melihat
menurut Lin and Chiu (2007) tersebut,
profil
mereka.
maka peneliti telah menarik suatu
Pengelompokkan yang telah dilakukan
hubungan antara kategori model mental
terhadap jawaban siswa tersebut untuk
berdasarkan
melihat pemahaman siswa ditinjau dari
deskripsi
level makroskopik, sub mikroskopik,
representasi
dan simbolik, juga digunakan untuk
tingkatan kategori model mental siswa
menggambarkan kategori model mental
untuk
siswa, apakah termasuk Scientific Model
mikroskopik, dan simbolik pada materi
(SM),
(PM),
laju reaksi yang disusun per indikator
Character-Symbol Model (CSM), atau
pembelajarannya, dapat dilihat pada
model
mental
Phenomenon
Model
kesesuaiannya
dari
masing-masing
kimia.
level
Secara
makroskopik,
dengan level umum,
sub
Gambar 3.
JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
116
Yuli Handayanti, dkk
Persentase (%) kategori model mental
93.75
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Scientific Model (SM)
77.08 60.94
Phenomenon Model (PM)
43.75 34.38 25
Character-Symbol Model (CSM)
31.25
Inference Model (IM)
ke-3
ke-4
Indikator Pembelajaran
Gambar 3.Tingkatan Kategori Model Mental Siswa SMA pada Materi Laju Reaksi Tiap Indikator Pembelajaran Gambar di atas menunjukkan bahwa
kategori
prinsip, atau sesuai dengan kaidah
Character-Symbol
keilmuan tertentu juga sedikit. Ada juga
Model (CSM) dimiliki oleh hampir
yang
seluruh
indikator
generalisasi dari beberapa konsep ilmiah
pembelajaran ke-3. Hampir separuhnya
yang terpisah-pisah, tetapi membentuk
pada kategori Phenomenon Model (PM)
kesimpulan yang tidak tepat, sehingga
dan Inference Model (IM), serta hanya
membuatnya
sebagian kecil yang masuk pada kategori
Inference
Scientific Model (SM).
kategori
siswa
pada
memberikan
penjelasan
masuk
Model
pada
(IM).
Phenomenon
atau
kategori
Selanjutnya Model
(PM)
Gambaran yang diperoleh pada
dimiliki hampir separuh siswa karena
indikator pembelajaran ke-3 tersebut
pemahaman mereka lebih banyak pada
sesuai dengan temuan dan analisis dari
level makroskopik, begitupun ketika
pemahaman siswa pada masing-masing
menjelaskan pada level sub mikroskopik
level representasi kimia. Hampir seluruh
tetap menggunakan penjelasan dari apa
siswa memiliki pemahaman yang baik
yang dapat mereka amati saja.
ditinjau dari level simbolik, sesuai
Adapun
untuk
indikator
dengan kategori model mental yang
pembelajaran ke-4 diperoleh temuan
dimilikinya
Character-Symbol
bahwa kategori Phenomenon Model
Model (CSM). Adapun yang memiliki
(PM) dimiliki oleh hampir seluruh
kategori Scientific Model (SM) hanya
siswa. Banyaknya siswa yang masuk
sedikit karena penjelasan siswa terhadap
pada kategori model mental ini sesuai
fenomena
dengan pemahaman mereka ditinjau dari
yaitu
yang
terjadi
dengan
menggambarkan, menginterpretasi, dan
level
memprediksi berdasarkan fakta, hukum,
pembelajaran ini. Selanjutnya kategori
JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
117
makroskopik
untuk
indikator
Yuli Handayanti, dkk
Scientific Model (SM) dimiliki oleh
Seperti
telah
diketahui
sebagian besar siswa, dan Inference
sebelumnya, bahwa representasi kimia
Model (IM) oleh hampir separuhnya
terdiri dari level makroskopik, sub
siswa. Sementara itu, pada indikator
mikrokopik, dan simbolik dimana setiap
pembelajaran ke-4 ini tidak ada yang
level
masuk pada kategori Character-Symbol
masing-masing. Begitu juga dengan
Model (CSM). Hal tersebut karena pada
kategori model mental menurut Lin and
indikator ini tidak dibuat soal yang
Chiu (2007) yang memiliki deskripsi
mengukur
dan indikator khas untuk masing-masing
pemahaman
siswa
yang
memiliki
karakteristik
ditinjau dari level simbolik, sehingga
kategori.
tidak ada siswa yang masuk pada
antara karakteristik representasi kimia
kategori model mental CSM.
dan
C. Hubungan dengan
Representasi
Kategori
Model
Kimia
Dengan
khas
kategori
model
dimilikinya,
Mental
membandingkan
mental
maka
yang peneliti
menghubungkan antara keduanya seperti
Siswa SMA Pada Materi Laju Reaksi
ditunjukkan pada Tabel 3:
Tabel 3. Hubungan Kategori Model Mental dan Representasi Kimia Representasi Kimia Kategori Model Level Sub Level Mental Level Makroskopik Mikroskopik Simbolik Scientific Model (SM) √ √ √ Phenomenon Model √ (PM) Character-Symbol √ Model (CSM) Inference Model (IM) √ √ √ (Membentuk kesimpulan yang tidak tepat) Secara ringkas, hubungan tersebut
mengukur
pemahaman
pada
level
menunjukkan bahwa meskipun kategori
makroskopik adalah Phenomenon Model
model mental Scientific Model (SM)
(PM). Sementara itu, untuk soal yang
mencakup
mengukur
ketiga
level
representasi
pemahaman
pada
level
kimia, tetapi kategori ini merupakan
simbolik maka kategori model mental
alternatif jawaban benar untuk butir soal
yang sesuai adalah Character-Symbol
level sub mikroskopik. Hal ini karena
Model (CSM). Kategori model mental
penjelasan
Inference
terhadap
level
sub
Model
(IM)
merupakan
mikroskopik memerlukan pemahaman
alternatif jawaban pada setiap butir soal
pula
di level makroskopik, sub mikroskopik,
pada
level
makroskopik
dan
simbolik. Sedangkan kategori model
dan
mental yang sesuai untuk soal yang
kesimpulan yang tidak tepat.
JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
118
simbolik
yang
membentuk
Yuli Handayanti, dkk
Keragaman model mental yang
Berikut
adalah
Tabel
4.
yang
dimiliki siswa pada setiap soal yang
menunjukkan berbagai kategori model
mengukur pemahaman pada masing-
mental yang dimiliki siswa SMA pada
masing
setiap indikator butir soalnya.
level
representasi
kimia
diperoleh dari hasil penelitian ini. Tabel 4.Kategori Model Mental Siswa SMA pada Setiap Butir Soal Representasi Indikator Butir Soal Soal Kategori Model Mental Kimia Makros- Mengamati 1 (a) - Scientific Model kopik perubahan warna - Phenomenon Model sebagai dasar - Character-Symbol Model penentuan laju suatu - Inference Model reaksi - Menyimpulkan 3 (a) - Scientific Model faktor-faktor yang - Phenomenon Model mempengaruhi laju - Character-Symbol Model reaksi berdasarkan - Inference Model data eksperimen atau pengamatan 4 (a) - Scientific Model - Phenomenon Model - Character-Symbol Model - Inference Model 5 (a)
Sub mikrosko pik
25% 25% 0 50%
-
40,63% 31,25% 0 28,13%
-
0 100% 0 0 0 100% 0 0 0 43,75% 0 56,25% 0 0 0 100% 56,25% 0 0 43,75%
Scientific Model Phenomenon Model Character-Symbol Model Inference Model Scientific Model Phenomenon Model Character-Symbol Model Inference Model Scientific Model Phenomenon Model Character-Symbol Model Inference Model Scientific Model Phenomenon Model Character-Symbol Model Inference Model
-
4 (b)
-
Scientific Model Phenomenon Model Character-Symbol Model Inference Model
- 53,13% -0 -0 - 46,87%
5 (b)
-
Scientific Model Phenomenon Model Character-Symbol Model Inference Model
-
1 (b)
-
2 (b)
- Menerangkan faktorfaktor yang mempengaruhi laju reaksi berdasarkan teori tumbukan.
-
-
- Menjelaskan grafik suatu reaksi
Menjelaskan grafik orde suatu reaksi
Persentase
3 (b)
JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
119
93,75% 0 0 6,25%
Yuli Handayanti, dkk
Representasi Kimia Simbolik
Indikator Butir Soal
Soal
- Menghitung laju rata-rata suatu reaksi
1 (c)
- Membaca grafik laju reaksi terhadap
2 (a)
Berdasarkan Tabel 4 di atas, dapat disimpulkan
bahwa
kategori
-
Kategori Model Mental
Persentase
Scientific Model Phenomenon Model Character-Symbol Model Inference Model Scientific Model Phenomenon Model Character-Symbol Model Inference Model
-
memecahkan
model
masalah
0 0 100% 0 0 0 93,75 6,25%
atau
ketika
berhadapan dengan situasi tertentu.
mental yang dimiliki siswa SMA untuk
Adapun kategori model mental
soal yang melihat pemahaman pada
yang dimiliki siswa SMA untuk soal
level makroskopik adalah Scientific
yang melihat pemahaman pada level sub
Model (SM), Phenomenon Model (PM),
mikroskopik adalah Scientific Model
dan Inference Model (IM). Dari ketiga
(SM), Phenomenon Model (PM), dan
kategori model mental yang dimiliki
Inference Model (IM). Dimana rerata
siswa tersebut, dapat dilihat reratanya
siswa yang memiliki model mental
bahwa kategori model mental PM lebih
dengan kategori SM lebih banyak,
banyak, diikuti kategori IM dan terakhir
diikuti kategori IM dan PM. Hal tersebut
kategori SM. Hal ini menunjukkan
sesuai dengan prediksi yang telah
bahwa kategori model mental siswa
ditentukan sebelumnya, bahwa kategori
secara umum sesuai dengan karakteristik
model mental SM yang paling tepat
soal pada level makroskopik ini, yaitu
dimiliki
Phenomenon Model (PM). Sementara
mikroskopik ini. Scientific Model (SM)
itu, adanya kategori model mental IM
merupakan model yang sesuai dengan
dan SM karena model mental siswa itu
kaidah keilmuan yang berlaku umum
menyesuaikan dengan pengetahuan yang
(Lin
and
Chiu,
2007).
telah mereka ketahui sebelumnya, dan
penjelasan
siswa
terhadap
kondisi
fenomena
secara
pada
saat
menjawab
Hal
ini
sejalan
tersebut. pernyataan
menganggap
Vosniadou bahwa
(2007) model
soal
siswa
sub
Artinya, suatu
mikroskopik
memerlukan pemahaman pada level
yang
makroskopik dan simbolik, sehingga
mental
menghasilkan generalisasi yang berlaku umum
saat
keilmuan tertentu.
pertanyaan
sub
soal
dengan
adalah struktur dinamis yang terbentuk menjawab
pada
atau
JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
120
dan
sesuai
dengan
kaidah
Yuli Handayanti, dkk
Sementara itu, kategori model
Dengan
demikian,
hubungan
mental yang dimiliki siswa SMA untuk
antara representasi kimia pada level
soal yang melihat pemahaman pada
makroskopik, sub mikroskopik, dan
level simbolik adalah Character-Symbol
simbolik dengan kategori model mental
Model (CSM) dan Inference Model
yang dimiliki siswa SMA pada materi
(IM). Kategori model mental CSM
laju reaksi dapat disimpulkan dalam
paling mendominasi daripada IM. Hal
bentuk grafik pada Gambar 4:
ini sesuai dengan karakter yang ada pada soal level simbolik dengan indikator dari kategori model mental CSM itu sendiri.
Persentase (%) kategori model mental
120 Scientific Model (SM)
96.86
100
Phenomenon Model (PM) 80 60 40
Character-Symbol Model (CSM) Inference Model (IM)
67.71
64.06
50.62 32.82
43.75
39.07
20 6.25 0 Makroskopik Sub Mikroskopik
Representasi Kimia
Simbolik
Gambar 4.Tingkatan Kategori Model Mental Siswa SMA pada Materi Laju Reaksi pada Setiap Level Representasi Kimia Kategori model mental siswa SMA pun
KESIMPULAN Berdasarkan
hasil
pengolahan
beragam mulai dari Scientific Model
data, temuan penelitian dan pembahasan
(SM),
mengenai profil model mental siswa
Character-Symbol Model (CSM), dan
SMA
reaksi
Inference Model (IM). Sementara itu,
menunjukkan hasil yang bervariasi.
hubungan representasi kimia dengan
Pemahaman
sub
kategori model mental siswa SMA pada
mikroskopik untuk materi laju reaksi ini
materi laju reaksi hampir sesuai dengan
paling
analisis sebelumnya, yaitu berdasarkan
pada
materi
siswa
rendah
laju
pada
jika
level
dibandingkan
denganrepresentasi pada level lainnya.
Phenomenon
perbandingan
JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
121
antara
Model
(PM),
karakteristik
Yuli Handayanti, dkk
representasi kimia dan kategori model
Iriany. 2009. Model Pembelajaran Inkuiri Laboratorium Berbasis Teknologi Informasi Pada Konsep Laju Reaksi Untuk Meningkatkan Keterampilan Generik Sains dan Berpikir Kreatif Siswa SMU. Tesis. UPI, Bandung.
mental yang dimilikinya. DAFTAR PUSTAKA Adbo, K. and K.S. Taber. 2009. Learners' Mental Models of the Particle Nature of Matter: A study of 16-year-old Swedish science students. International Journal of Science Education. 31( 6), 757–786.
Jansoon, N., R.K. Coll, and E.Somsook.2009. Understanding Mental Models of Dilution in Thai Students. International Journal of Environmental & Science Education. 4(2), 147-168.
Amarlita, D.M. 2010. Identifikasi Kesalahan Konsep Materi Laju Reaksi pada Siswa Kelas XI SMA Negeri 1 Pagak dan Perbaikannya dengan Menggunakan Strategi Konflik Kognitif. http://karyailmiah.um.ac.id/. Diakses tanggal 31 Januari 2013.
Lin, J.W. and Chiu, M.H. 2007. Exploring the Characteristics and Diverse Sources of Students’ Mental Models of Acids and Bases. International Journal of Science Education.29 (6), 771803.
Arikunto, S. 2009. Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan. Bumi Aksara. Jakarta.
Lin, J.W. and M.H. Chiu. 2010. The Mismatch between Students’ Mental Models of Acids/Bases and their Sources and their Teacher’s Anticipations thereof. International Journal of Science Education.32 (12), 1617-164.
Arviani, V. 2011. Identifikasi Pemahaman Konsep Laju Reaksi Siswa Kelas XI SMA Brawijaya Smart Schoo. http://karyailmiah.um.ac.id/.Diakses tanggal31 Januari 2013.
McClary, L. and Talanquer, V. 2011. College Chemistry Students’ Mental Models of Acids and Acid Strength. Journal of Research In Science Teaching. 48(4), 396–413.
Cakmakci, G., J. Leach, and J.Donnelly. 2006. Students’ ideas about reaction rate and its relationship with concentration or pressure. International Journal of Science Education.28(15), 1795-1815.
Sukmadinata, N. S. 2007. Metode Penelitian Pendidikan. Remaja Rosda Karya.Bandung
Chittleborough, G.D. 2004. The Role of Teaching Models and Chemical Representations in Developing Students’ Mental Models of Chemical Phenomena. Disertasi.Curtin University of Technology.
Wang, C.Y. and L.H. Barrow. 2011. Characteristics and Levels of Sophistication: An Analysis of Chemistry Students’ Ability to Think with Mental Models. Research in Science Education.41, 561–586.
Coll, R.K. 2008. Chemistry Learners’ Preferred Mental Models for Chemical Bonding. Journal of Turkish Science Education. 5(1), 2247. Firman, H. 2008. Penelitian Pendidikan Kimia. Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI, Bandung. JPPI, Vol. 1, No. 1, November 2015, Hal. 107-122 e-ISSN 2477-2038
122
Yuli Handayanti, dkk