BAB II TINJAUAN PUSTAKA Dalam bab ini akan dipaparkan hasil penelitian atau kajian pustaka yang berkaitan dengan masalah yang diteliti, diantara adalah ilmu kimia dan kegiatan praktikum, pengertian alat peraga, tinjauan terhadap pengembangan alat peraga praktikum kimia skala kecil, dan alat yang dijadikan model penelitian, serta tinjauan komponen dan praktikum dalam KTSP Kimia SMA/MA. 2.1
Ilmu Kimia dan Kegiatan Praktikum
Ilmu kimia pada dasarnya adalah bersifat percobaan. Belajar bermakna akan terjadi jika siswa mampu mengaitkan konsep yang bersifat logika abstrak dengan pengalaman nyata baik dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam skala laboratorium.2 Konsep-konsep yang abstrak hanya dapat dipahami oleh siswa dengan baik jika siswa sudah mencapai tingkat intelektual berpikir formal. Salah satu faktor yang mempengaruhi
pencapaian
tingkat
intelektual
berpikir
formal
adalah
bertambahnya pengalaman alamiah yang dihasilkan dari interaksi individu dengan sesamanya atau dengan pengetahuan yang baru. Pelaksanaan praktikum atau eksperimen yang benar yakni bertujuan menemukan konsep, dan melibatkan siswa secara aktif akan mampu mengurangi tingkat keabstrakan konsep dan kemungkinan terjadinya salah konsep.2 Melalui kegiatan praktikum siswa akan mendapatkan konsep yang dipelajari melalui pengalaman langsung, mengamati, menafsirkan, meramalkan serta mengajukan pertanyaan-pertanyaan selama kegiatan praktikum berlangsung.5
6
Tujuan praktikum diantaranya meliputi beberapa keluaran, yaitu : pemahaman konsep, pemahaman isi, keterampilan penalaran saintifik, kognisi yang lebih tinggi, keterampilan laboratorium, sikap terhadap sains, pemahaman sifat kerja sains. 5 a. Pemahaman konsep Melalui kegiatan praktikum diharapkan siswa dapat lebih memahami konsep kimia yang telah dipelajari. Apabila konsepnya dikuasai dengan baik, maka tidak diragukan lagi pemahaman lebih lanjut tentang kimia, termasuk yang aplikatif, akan jauh lebih mudah dan bermanfaat. b. Pemahaman isi Kegiatan praktikum diharapkan menimbulkan bahan diskusi dan membuahkan pengetahuan baru atau pemahaman konsep yang lebih baik dari sebelumnya. Disamping itu, seringkali terjadi selama melakukan percobaan di laboratorium ditemukan beberapa hal baru yang tidak terduga. c. Keterampilan penalaran saintifik Melalui praktikum diharapkan dapat mengasah kemampuan praktikan untuk mencari tahu sebab akibat dari suatu fenomena yang terjadi selama mereka praktikum, dan kemampuan ini diharapkan akan terus bisa dimiliki oleh praktikan untuk menjawab fenomena-fenomena baru yang mereka temukan di masa mendatang dalam kehidupannya. d. Kognisi yang lebih tinggi Melalui praktikum diharapkan praktikan mampu secara bertahap memahami fenomena kimia yang terjadi. Kemudian praktikan harus memberikan pembahasan mengenai fenomena tersebut secara sistematis dari mulai fenomena mendasar hingga yang lebih kompleks e. Keterampilan laboratorium Melalui praktikum diharapkan praktikan mendapat keterampilan laboratorium yang baik dalam melakukan praktikum di laboratorium.
7
f. Sikap terhadap sains Dengan praktikum diharapkan sikap terhadap sains, khususnya kimia, dapat lebih baik dan mendapat apresiasi yang baik dari publik pada umumnya. g. Pemahaman sifat kerja sains Semua metode saintifik yang dilakukan dalam melakukan suatu percobaan diterapkan secara terintegrasi dalam praktikum. Dengan demikian diharapkan para praktikan terbiasa menggunakan metode saintifik ini dalam memecahkan berbagai permasalahan di sekitarnya, bukan hanya kimia, melainkan pengetahuan secara lebih luas lagi. Dalam setiap pelaksanaan praktikum, tentu saja pada kenyataannya tidak semua aspek keluaran di atas bisa dicapai, tetapi paling tidak, ada satu atau beberapa tujuan tersebut yang bisa diwujudkan. 2.2
Pengertian Alat Peraga
Secara umum pengertian alat peraga adalah benda atau alat-alat yang diperlukan untuk melaksanakan kegiatan pembelajaran. Jika benda atau alat tersebut digunakan untuk pembelajaran kimia, benda atau alat itu disebut sebagai alat peraga kimia.8 Regional
Education
Centre
of
Science
and
Mathematic
(RECSAM),
mengelompokkan alat peraga sebagai berikut : 9 a. Alat praktik, adalah suatu alat atau set alat yang digunakan secara langsung untuk membentuk suatu konsep. Contoh alat praktek IPA: termometer. Termometer dapat digunakan untuk menanamkan konsep suhu dan kalor. Alat praktik IPA digunakan untuk melakukan kegiatan praktikum dan eksperimen. b. Alat peraga, adalah alat yang digunakan untuk membantu memudahkan memahami suatu konsep secara tidak langsung. Termasuk ke dalam kelompok ini antara lain: model, karta, dan poster. c. Alat
pendukung,
adalah
alat
yang
sifatnya
mendukung
jalannya
percobaan/eksperimen atau kegiatan pembelajaran yang lainnya. Contoh alat yang termasuk kelompok ini adalah pembakar spiritus, papan flanel, OHP, dan sebagainya.
8
Berdasarkan pengelompokan alat peraga dari RECSAM, maka alat peraga yang dibuat pada penelitian ini dikelompokkan sebagai alat praktik, karena alat yang dibuat digunakan untuk melakukan praktikum kimia skala kecil. 2.3
Tinjauan terhadap Pengembangan Alat Peraga Praktikum Kimia Skala Kecil
Kegiatan praktikum kimia di sekolah selama ini dilakukan di laboratorium dengan peralatan kimia standar pabrik (tradisional) dan memakai bahan kimia yang banyak. Sebagai konsekuensinya diperlukan biaya yang cukup besar untuk kegiatan praktikum tersebut. Kegiatan praktikum sesungguhnya tidak selalu harus berlangsung di laboratorium dan menggunakan alat yang mahal dan canggih. Eksperimen dapat dilakukan di mana saja dengan bahan yang biasa dikenal oleh siswa sehari-hari dan alat-alat yang murah. Sebagai contoh, penggunaan pelat mikro plastik sebagai salah satu kit yang dijadikan sebagai alternatif penggunaan gelas-gelas kimia berukuran besar yang mudah pecah, gelas ukur dapat digantikan fungsinya dengan bejana plastik yang dikalibrasi sendiri volumenya.10 Demikian pula untuk demonstrasi sel Galvani seperti yang dilakukan oleh Lise Kvittengen et al, adalah mempergunakan tabung suntik.11 Sementara pada penentuan potensial sel dapat dilakukan dengan menggunakan pipet plastik yang dipasang elektroda dan jembatan garam.12 Di Indonesia, alat peraga yang khusus dibuat produsen untuk praktikum skala kecil masih sukar ditemukan. Pada umumnya alat peraga praktikum kimia yang diproduksi di Indonesia masih berupa peralatan standar. Sebagai contoh adalah kit praktikum kimia yang diproduksi oleh Pudak Scientific masih menggunakan alat standar dan menggunakan banyak bahan kimia, seperti pada Gambar 2.1
.
9
Gambar 2-1. Alat Peraga Kimia dari Pudak Scientific13 Sedangkan di luar negeri alat peraga praktikum kimia skala kecil sudah banyak di produksi. Sebagai contoh alat elektrolisis dari Boreal North West, kit praktikum kimia dari MRI Florida Division, microscale chemistry dari The Royal Society of Chemistry, microscale chemistry dari micrecol, dan produk dari Sueward High School Nebraska. Gambar 2.2 menunjukkan contoh alat peraga untuk praktikum kimia skala kecil dari micrecol.
Gambar 2-2. Alat Peraga Praktikum Kimia Skala Kecil dari Micrecol14 Di pasaran, telah mulai ada buku praktikum atau demonstrasi kimia, seperti buku Permainan Kimia. Namun masih menggunakan bahan-bahan kimia yang sukar didapat, sehingga guru mengalami kesulitan melaksanakannya. Disamping itu
10
materi demonstrasi yang disajikan tidak mengacu kepada materi pada kelas tertentu di SMA/MA. Demikian juga buku Petunjuk Praktikum Kimia dari Departemen Pendidikan Nasional dan Departemen Agama masih menggunakan peralatan standar. Sedangkan buku praktikum kimia skala kecil sejauh pengetahuan penulis belum ditemukan di Indonesia. Gambar 2.3 memperlihatkan salah satu buku demostrasi kimia yang berjudul Permainan Kimia.
Gambar 2-3. Buku Permainan Kimia13
2.4
Alat yang Dijadikan Model Penelitian
Melakukan praktikum kimia di sekolah bukanlah kegiatan yang mudah untuk dilakukan. Untuk mempersiapkan alat dan bahan diperlukan waktu yang cukup lama. Sedangkan waktu yang tersedia untuk kegiatan praktikum sangat singkat. Keadaan ini diperparah lagi dengan jumlah siswa yang banyak sedangkan peralatan praktikum tidak mencukupi. Hal ini mengakibatkan kurang efektifnya pelaksanaan praktikum. Dalam mempersiapkan bahan kimia, misalnya larutan yang dibuat dari zat padat yang dilarutkan dalam pelarut, guru cukup direpotkan dengan proses pengadukan atau pemanasan. Guru melakukan pengadukan/pemanasan secara manual tanpa menggunakan alat otomatis seperti pengaduk magnetik. Hal ini tentu saja mengakibatkan penggunaan waktu tidak efisien dan praktikum/demonstrasi yang
11
memerlukan pengadukan otomatis juga tidak bisa dilakukan. Sedangkan untuk membeli alat pengaduk magnetik seperti pada Gambar 2.4 harganya cukup mahal, selain itu alat ini sulit ditemukan di daerah.
Gambar 2-4. Pengaduk magnetik standar15 Untuk melakukan praktikum reaksi kimia yang menghasilkan gas diperlukan alat generator gas. Dalam merangkai alat generator gas seperti pada Gambar 2.5 cukup sulit dan memerlukan waktu yang cukup lama . Disamping pada umumnya alat seperti ini tidak dimiliki sekolah.
Gambar 2-5. Generator Gas16
12
Demikian pula untuk praktikum elektrokimia dan pengujian larutan elektrolit dan non elektrolit diperlukan peralatan khusus yang terpisah-pisah, sehingga dianggap tidak praktis. Gambar 2.6 memperlihatkan alat peraga untuk mengukur potensial sel.
Gambar 2-6. Alat peraga pengukuran potensial sel17 Gambar 2.7 memperlihatkan alat peraga untuk melakukan proses elektrolisis.
Gambar 2-7. Alat peraga elektrolisis18
13
Gambar 2.8 memperlihatkan alat peraga untuk mengetahui larutan elektrolit dan non elektrolit.
Gambar 2-8. Alat peraga untuk mengetahui larutan elektrolit dan non elektrolit19 Dengan ketidakpraktisan alat praktikum selama ini, maka bisa dipahami kalau guru kimia tidak melakukan praktikum. Sedangkan dari Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP), guru dituntut untuk melakukan kegiatan praktikum tersebut.20 Oleh karena, itu perlu dicari alternatif untuk membuat alat peraga kimia yang bisa digunakan secara lebih praktis, mudah, murah, dan menggunakan sedikit bahan kimia, yang salah satunya adalah alat peraga praktikum kimia skala kecil yang dibuat pada penelitian ini. 2.5
Tinjauan Komponen dan Praktikum dalam KTSP Kimia SMA/MA
Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) berkaitan dengan cara mencari tahu tentang gejala alam secara sistematis, sehingga IPA bukan hanya penguasaan kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan. Pendidikan IPA diharapkan dapat menjadi wahana bagi peserta didik untuk mempelajari diri sendiri dan alam sekitar, serta prospek pengembangan lebih lanjut dalam menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari. Proses pembelajarannya menekankan pada pemberian pengalaman langsung untuk mengembangkan kompetensi agar peserta didik mampu menjelajahi dan memahami alam sekitar secara ilmiah. Pendidikan IPA
14
diarahkan untuk mencari tahu dan berbuat sehingga dapat membantu peserta didik untuk memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang alam sekitar.20 Dalam pendidikan IPA dikenal istilah proses IPA. Hubungan antara produk IPA dengan proses IPA adalah satu kesatuan karena jika kita hanya mengajarkan produk IPA berupa fakta, konsep, prinsip, atau teori pada siswa tanpa mengajarkan proses IPA maka yang diajarkan bukan IPA. Dengan demikian, dalam pengajaran IPA penekanannya jangan terlalu berlebihan pada konsep tanpa mempertimbangkan pada proses atau sebaliknya. Kegiatan pengamatan dan percobaan IPA melalui pendekatan eksperimen diharapkan dapat memberikan kesempatan kepada siswa untuk memperoleh pengetahuan yang muncul dari pengalaman siswa, mengembangkan konsep dasar, belajar dan mempraktekkan keterampilan dan memanipulasi, meningkatkan rasa ingin tahu melalui observasi dan percobaan, mengembangkan keterampilan bahasa dan berkomunikasi, merangsang minat dan kreativitas serta memperoleh rasa percaya diri dalam mengendalikan situasi baru. Kegiatan pembelajaran IPA yang dilaksanakan dengan aktif, tidak ceramah atau verbalistik, serta tidak terlalu berorientasi pada penghafalan istilah atau konsepkonsep IPA secara kaku diharapkan akan lebih menyenangkan dan dapat meningkatkan keterampilan proses IPA siswa. Dengan demikian siswa bukan hanya sekedar menghafal, tetapi juga berpikir sebab akibat dan cara menyelesaikannya. Siswa perlu diberikan kesempatan luas untuk menggunakan dan mengembangkan keterampilan visual dan alat indera sehingga siswa dapat mengumpulkan informasi dengan cara yang sesuai dengan gaya pengetahuan masing-masing.21 Kimia merupakan ilmu yang termasuk rumpun IPA, oleh karenanya kimia mempunyai karakteristik sama dengan IPA. Karakteristik tersebut adalah objek ilmu kimia, cara memperoleh, serta kegunaannya. Kimia merupakan ilmu yang pada awalnya diperoleh dan dikembangkan berdasarkan percobaan namun pada perkembangan selanjutnya kimia juga diperoleh dan dikembangkan berdasarkan teori. Kimia adalah ilmu yang mencari jawaban atas pertanyaan apa, mengapa, dan bagaimana gejala-gejala alam yang berkaitan dengan komposisi, struktur dan 15
sifat, perubahan, dinamika, dan energetika zat. Oleh sebab itu, mata pelajaran kimia di SMA/MA mempelajari segala sesuatu tentang zat yang meliputi komposisi, struktur dan sifat, perubahan, dinamika, dan energetika zat yang melibatkan keterampilan dan penalaran. Ada dua hal yang berkaitan dengan kimia yang tidak terpisahkan, yaitu kimia sebagai produk (pengetahuan kimia yang berupa fakta, konsep, prinsip, hukum, dan teori) temuan ilmuwan dan kimia sebagai proses (kerja ilmiah). Oleh sebab itu, pembelajaran kimia dan penilaian hasil belajar kimia harus memperhatikan karakteristik ilmu kimia sebagai proses dan produk. Salah satu tujuan pelajaran kimia SMA/MA adalah memperoleh pengalaman dalam menerapkan metode ilmiah melalui percobaan atau eksperimen, dimana peserta didik melakukan pengujian hipotesis dengan merancang percobaan melalui pemasangan instrumen, pengambilan, pengolahan dan penafsiran data, serta menyampaikan hasil percobaan secara lisan dan tertulis.20 Dari penjelasan di atas menunjukkan bahwa kegiatan praktikum di SMA/MA adalah kegiatan yang sangat penting dan harus dilakukan dalam rangka mencapai tujuan pelajaran kimia.
16
