II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Hakikat Ilmu Kimia
Ilmu kimia merupakan salah satu cabang Ilmu Pengetahuan Alam (IPA), yang secara garis besar mencakup dua bagian, yakni kimia sebagai proses dan kimia sebagai produk. Kimia sebagai produk meliputi sekumpulan pengetahuan yang terdiri atas fakta-fakta, konsep-konsep, dan prinsip-prinsip ilmu kimia. Sedangkan kimia sebagai proses meliputi keterampilan-keterampilan dan sikap yang dimiliki oleh para ilmuwan untuk memperoleh dan mengembangkan produk kimia. (BSNP, 2006).
Berkaitan dengan hakikat ilmu kimia sebagai produk dan proses, maka dalam pembelajaran kimia tidak hanya dapat dilakukan dengan pemberian fakta dan konsep, tetapi harus diperhatikan juga bagaimana siswa dilatih untuk menemukan fakta dan konsep untuk mengembangkan keterampilan proses dan sikap ilmiahnya.
B. Keterampilan Proses Sains
Untuk dapat memahami hakikat sains (khususnya ilmu kimia) secara utuh, yakni sains sebagai proses dan produk, siswa harus memiliki kemampuan keterampilan proses sains.
12
Menurut Hariwibowo, dkk. (2009): Keterampilan proses adalah keterampilan yang diperoleh dari latihan kemampuankemampuan mental, fisik, dan sosial yang mendasar sebagai penggerak kemampuan-kemampuan yang lebih tinggi. Kemampuan-kemampuan mendasar yang telah dikembangkan dan telah terlatih lama-kelamaan akan menjadi suatu keterampilan, sedangkan pendekatan keterampilan proses adalah cara memandang anak didik sebagai manusia seutuhnya. Cara memendang ini dijabarkan dalam kegiatan belajar mengajar memperhatikan pengembangan pengetahuan , sikap, nilai,serta keterampilan. Ketiga unsur itu menyatu dalam satu individu dan terampil dalam bentuk kreatifitas.
Hartono (2007) mengemukakan bahwa: Untuk dapat memehami hakikat IPA secara utuh, yakni IPA sebagai proses, produk dan aplikasi, siswa harus memiliki kemampuan KPS. Dalam pembelajaran IPA, aspek proses perlu ditekankan bukan hanya pada hasil akhir dan berfikir benar lebih penting daripada memperoleh jawaban yang benar. KPS adalah semua keterampilan yang terlibat pada saat berlangsungnya proses sains. KPS terdiri dari beberapa keterampilan yang stu sama lain berkaitan dan sebagai prasyarat. Namun pada setiap jenis keterampilan proses ada penekanan khusus pada masing-masing jenjang pendidikan.
Menurut Esler & Esler (1996) keterampilan proses sains dikelompokkan menjadi keterampilan proses dasar dan keterampilan proses terpadu seperti pada Tabel 1 berikut:
Tabel 1. Keterampilan Proses Sains Keterampilan Proses Dasar
Keterampilan Proses Terpadu
Mengamati (observasi) Inferensi Mengelompokkan (klasifikasi) Menafsirkan (interpretasi) Meramalkan (prediksi) Berkomunikasi
Mengajukan pertanyaan Berhipotesis Penyelidikan Menggunakan alat/bahan Menerapkan Konsep Melaksanakan percobaan
Sumber Tabel 1: Esler, W.K dan Esler, M.K. 1996. California Wadsworth
13
Hartono (2007) menyusun indikator keterampilan proses sains dasar seperti pada Tabel 2 berikut.
Tabel 2. Indikator Keterampilan Proses Sains Dasar Keterampilan Dasar
Indikator
1
2
Mengamati (Observing)
Inferensi (Inferring)
Klasifikasi (Classifying)
Menafsirkan (Interpreting)
Meramalkan (Predicting) Berkomunikasi (Communicating)
Mampu menggunakan semua indera (penglihatan, pembau, pendengaran, pengecap, peraba) untuk mengamati, mengidentifikasi, dan menamai sifat bendadan kejadian secara teliti dari hasil pengamatan. Mampu membuat suatu kesimpulan tentang suatu benda atau feno mena setelah mengumpulkan, menginterpretasi data dan informasi. Mampu menentukan perbedaan, mengkontraskan ciri-ciri, mencari kesamaan, membandingkan dan menentukan dasar penggolongan terhadap suatu objek. Mampu mengajukan pekiraan tentang sesuatu yang belum terjadi berdasarkan fakta dan yang menunjukkan suatu, misalkan memprediksi kecenderungan atau pola yang sudah ada menggunakan grafik untuk menginterpolasi danmengekstrapolasi dugaan. Menggunakan pola-pola hasil pengamatan, mengemukakan apa yang mungkin terjadi pada keadaan yang belum diamati. Memberikan /menggambarkan data empiris hasil percobaan atau pengamatan dengan grafik/tabel/ diagram, menyusun dan menyampaikan laporan secara sistematis, menjelaskan hasil percobaan atau penelitian , membaca grafik/ tabel/ diagram, mendiskusikan hasil kegiatan suatu masalah atau suatu peristiwa.
Sumber Tabel 2: Hartono, 2007. Prosiding Seminar Internasional Sains Bandung
14
Setiawan (dalam Hariwibowo, 2009) mengemukakan empat alasan mengapa pendekatan keterampilan proses harus diwujudkan dalam proses belajar dan pembelajaran, yaitu: a. Dengan kemajuan yang sangat pesat dalam ilmu pengetahuan dan teknologi, guru tidak mungkin lagi mengajarkan semua fakta dan konsep dari sekian mata pelajaran, karena waktuny atidak akan cukup. b. Siswa-siswa, khususnya dalam usia perkembangan anak, secara psikologis lebih mudah memahami konsep, apalagi yang sulit, bila disertai dengan contohcontoh konkrit, dialami sendiri, sesuai dengan lingkungan yang dihadapi. Piaget mengatakan bahwa intisari pengetahuan adalah kegiatan atau aktivitas, baik fisik maupun mental. c. Ilmu pengetahuan dapa dikatakan bersifat relatif, artinya suatu kebenaran teori pada suatu saat berikutnya bukan kebenaran lagi, tidak sesuai lagi dengan situasi. Suatu teori bisa gugur bila ditemukan teori-teori yang lebih baru dan lebih jitu. d. Proses belajar dan pembelajaran bertujuan membentuk manusia yang utuh artinya cerdas, terampil dan memiliki sikap dan nilai yang diharapkan.
C. Lembar Kerja Siswa
Pada proses kegiatan belajar mengajar, LKS digunakan sebagai sarana pembelajaran untuk menuntun siswa dalam menemukan konsepnya sendiri. Dengan adanya LKS siswa akan mengeksplorasi keterampilan proses saat pembelajaran, serta akan membimbing siswa dalam berpikir secara kritis, analistis, dan tepat dalam
15
mengidentifikasi, memahami, memecahkan masalah, serta mengaplikasikan materi pembelajaran.
Menurut Trianto (2011), Lembar kerja siswa merupakan panduan siswa yang biasa digunakan dalam kegiatan observasi, eksperimen, maupun demonstrasi untuk mempermudah proses penyelidikan atau memecahkan suatu permasalahan.
Menurut Senam (2008), lembar kerja siswa adalah sumber belajar penunjang yang dapat meningkatkan pemahaman siswa mengenai materi kimia yang harus mereka kuasai. Menurut Hidayah (2007), isi pesan LKS harus memperhatikan unsur-unsur penulisan media grafis, hirarki dan pemilihan pertanyaan-pertanyaan sebagai stimulus yang efisien dan efektif.
Menurut Sudjana (Djamarah dan Aswan, 2000), fungsi LKS adalah : 1. Sebagai alat bantu untuk mewujudkan situasi belajar mengajar yang efektif. 2. Sebagai alat bantu untuk melengkapi proses belajar mengajar supaya lebih menarik perhatian siswa. 3. Untuk mempercepat proses belajar mengajar dan membantu siswa dalam menangkap pengertian pengertian yang diberikan guru. 4. Siswa lebih banyak melakukan kegiatan belajar sebab tidak hanya mendengarkan uraian guru tetapi lebih aktif dalam pembelajaran. 5. Menumbuhkan pemikiran yang teratur dan berkesinambungan pada siswa. 6. Untuk mempertinggi mutu belajar mengajar, karena hasil belajar yang dicapai siswa akan tahan lama, sehingga pelajaran mempunyai nilai tinggi.
Menurut Prianto dan Harnoko dalam Tohir (2012), manfaat dan tujuan LKS antara lain: a) Mengaktifkan siswa dalam proses belajar mengajar. b) Membantu siswa dalam mengembangkan konsep. c) Melatih siswa untuk menemukan dan mengembangkan proses belajar mengajar. d) Membantu guru dalam menyusun pelajaran. e) Sebagai pedoman guru dan siswa dalam melaksanakan proses pembelajaran.
16
f)
Membantu siswa memperoleh catatan tentang materi yang dipelajarai melalui kegiatan belajar. g) Membantu siswa untuk menambah informasi tentang konsep yang dipelajari melalui kegiatan belajar secara sistematis.
Penyusunan LKS harus memenuhi berbagai persyaratan yaitu syarat didaktik, syarat konstruksi, dan syarat teknik (Darmodjo dan Kaligis dalam Widjajanti, 2008). a. Syarat-syarat didaktik 1) Mengajak siswa aktif dalam proses pembelajaran 2) Memberi penekanan pada proses untuk menemukan konsep 3) Memiliki variasi stimulus melalui berbagaimedia dan kegiatan siswa sesuai dengan ciri KTSP b. Syarat-syarat konstruksi 1) Menggunakan bahasa yang sesuai dengantingkat kedewasaan anak. 2) Menggunakan struktur kalimat yang jelas. 3) Memiliki tata urutan pelajaran yang sesuaidengan tingkat kemampuan anak. 4) Hindarkan pertanyaan yang terlalu terbuka. 5) Menyediakan ruangan yang cukup untuk memberi keleluasaan pada siswa untuk menulis maupun menggambarkan pada LKS. 6) Gunakan lebih banyak ilustrasi daripada kata-kata. 7) Dapat digunakan oleh seluruh siswa, baik yang lamban maupun yang cepat. 8) Memiliki tujuan yang jelas serta bermanfaat sebagai sumber motivasi. 9) Mempunyai identitas untuk memudahkan administrasinya. Misalnya, kelas, matapelajaran, topik, nama atau nama-namaanggota kelompok, tanggal dansebagainya. c. Syarat-syarat teknik 1) Tulisan a) Gunakan huruf cetak. b) Gunakan huruf tebal yang agak besar untuk topik. c) Gunakan kalimat pendek. d) Usahakan agar perbandingan besarnya huruf dengan besarnya gambar serasi 2) Gambar Gambar yang baik untuk LKS adalah gambar yang dapat menyampaikanpesan/isi dari gambar tersebut secaraefektif kepada pengguna LKS Penggunaan media LKS ini diharapkan dapat memberikan manfaat dalam proses pembelajaran, hal ini seperti yang dikemukakan oleh Arsyad (2004) antara lain yaitu : 1) Memperjelas penyajian pesan dan informasi. 2) Meningkatkan motivasi
17
siswa dengan mengarahkan perhatian siswa. 3) Penggunaan media dapat mengatasi keterbatasan indera, ruang, dan waktu. 4) Siswa akan mendapatkan pengalaman yang sama mengenai suatu peristiwa dan memungkinkan terjadinya interaksi langsung dengan lingkungan sekitar.
D. Analisis Konsep
Herron et al. dalam Fadiawati (2011) berpendapat bahwa belum ada definisi tentang konsep yang diterima atau disepakati oleh para ahli, biasanya konsep disamakan dengan ide. Markle dan Tieman dalam Fadiawati (2011) mendefinisikan konsep sebagai sesuatu yang sungguh-sungguh ada. Mungkin tidak ada satupun definisi yang dapat mengungkapkan arti dari konsep. Untuk itu diperlukan suatu analisis konsep yang memungkinkan kita dapat mendefinisikan konsep, sekaligus menghubungkan dengan konsep-konsep lain yang berhubungan. Lebih lanjut lagi, Herron et al. dalam Fadiawati (2011) mengemukakan bahwa analisis konsep merupakan suatu prosedur yang dikembangkan untuk menolong guru dalam merencanakan urutan-urutan pengajaran bagi pencapaian konsep. Prosedur ini telah digunakan secara luas oleh Markle dan Tieman serta Klausemer dkk. Analisis konsep dilakukan melalui tujuh langkah, yaitu menentukan nama atau label konsep, definisi konsep, jenis konsep, atribut kritis, atribut variabel, posisi konsep, contoh, dan non contoh.
TABEL 3.
Nama /label Massa Molekul Relatif
Massa Atom Relatif
ANALISIS KONSEP PERHITUNGAN KIMIA (STOIKIOMETRI)
Definisi Konsep Jumlah dari massa seluruh atom yang menyusun suatu molekul,dimana molekul merupakan gabungan dari dua atom atau lebih. Massa rata-rata suatu atom relatif dibandingkan dengan 1/12 kali massa atom C-12
Kadar unsur
persentase massa zat yang terkandung dalam suatu senyawa
Konsep mol
Konsep yang menyatakan jumlah partikel yang terkandung dalam suatu zat. 1 mol suatu zat
Jenis Konsep
Atribut Konsep Kritis Variabel
Konsep Massa Molekul yang Gabungan dari menyata dua atom atau kan sifat lebih dan nama atribut Konsep Massa Atom yang Didasarkan pada menyata 1/12 kali massa kan sifat atom C-12 dan nama atribut abstrak Kadar dalam senyawa
Nama molekul Massa atom relatif Unsur penyusun molekul Jenis Atom
Rumus molekul senyawa
Konsep Jumlah partikel Jenis zat berdasa dalam suatu zat rkan Jumlah zat prinsip 1 mol = 6,02 x 1023 butir partikel
Superordi nat Mol
Massa Molekul relatif
stoikiometr i
Hukumhukum dasar kimia
Posisi Konsep Ordinat Massa rumus relatif
-
Mol, rumus empiris, rumus molekul
Persamaan reaksi
Noncontoh
Subordinat
Contoh
Massa atom relatif
Mr H2O = 18 Mr CO2 = 44
Ar O= 16 Ar C = 12
-
Ar O= 16 Ar C = 12
Mr H2O = 18 Mr CO2 = 44
Kadar N dalam urea adalah 46,7 %
Tetntukan jumlah mol 6 gram urea
Satu mol H2O mengandun g 6,02 x 1023 molekul air
Satu mol H2O mengandu ng 6,02 x 1023 atom Hidrogen
-
Massa molekul relatif Rumus Kimia
didefinisikan sebagai jumlah partikel yang terkandung dalam suatu zat yang jumlahnya = 6,02 x 1023 butir partikel.
(empiris dan molekul) Massa zat Volume zat Molaritas Kadar zat
Rumus empiris
Rumus kimia yang menyatakan jenis dan jumlah perbandingan yang paling sederhana dari partikel penyusun suatu zat, dan dinyatakan dengan lambang unsur-unsurnya
Konsep Jenis dan yang jumlah menyat perbandingan akan yang paling simbol sederhana dari partikel penyusun suatu zat Lambang unsurunsurnya
Rumus empiris
Rumus Konsep yang kimia menyatakan yang simbol menyataka n jenis dan jumlah perbandin gan yang paling sederhana dari partikel penyusun suatu zat,
Jenis dan jumlah perbandi ngan yang paling sederhan a dari partikel penyusu n suatu zat
Rumus empiris
Rumus kimia yang menyataka n jenis dan jumlah perbandin gan yang paling sederhana dari partikel penyusun suatu zat,
19
Lamban g unsurunsurnya
dan dinyatakan dengan lambang unsurunsurnya
Rumus molekul
Persamaan reaksi
Rumus yang menyatakan jenis dan jumlah atomatom unsur dalam satu molekul senyawa. Rumus molekul menyatakan jenis dan jumlah yang sesungguhnya atomatom yang menyusun suatu molekul, dan dinyatakan dengan lambang unsurunsurnya
Konsep Rumus Jenis yang sesungguhnya molekul menyat dari jumlah (molekul akan atom yang unsur dan simbol menyusun molekul molekul senyawa)
Persamaan yang menyatakan
Konsep Kesetaraan Jenis zat yang jumlah zat yang
Rumus kimia
Rumus empiris
Reaksi kimia
Konsep mol
-
dan dinyatakan dengan lambang unsurunsurnya C2H6 C2H4
CH3 CH2
Komposisi molekul
Sisa rektan
CH4 + 2O2 →
20
Pembakar an metana
kesetaraan jumlah menyat terlibat dalam zat-zat yang terlibat akan reaksi kimia dalam reaksi kimia simbol dengan Menggunakan menggunakan rumus kimia rumus kimia. Yang terdiri dari rumus Terdiri dari kimia pereaksi rumus kimia (reaktan) ditulis di pereaksi sebelah kiri (reaktan) dan persamaan dan rumus kimia rumus kimia produk produk dituliskan di sebelah kanan yang Dihubungkan dihubungkan melalui melalui simbol simbol tanda panah tanda panah
Sisa reaktan
Jumlah massa reaktan yang tidak ikut bereaksi dalam reaksi kimia
Konkrit
Massa reaktan yang tidak ikut bereaksi
Wujud zat Jumlah reaktan
Jenis reaksi
Jumlah produk Pereaksi pembatas
Jenis zat Jumlah zat
Persamaan Jumlah reaksi reaktan Jumlah produk Pereaksi pembatas
-
CO2 + 2 H2O
oleh oksigen
2K (s) + 2H2O (l) → 2KOH (aq) + H2 (g)
1 gr H2 bereaksi dengan 9 gr O2 menghasilk an 9 gr H2O reaktan yang bersisa yaitu 1 gr O2
21
1 gr H2 bereaksi dengan 8 gr O2 menghasil kan 9 gr H2O tidak ada reaktan yang
bersisa Jumlah reaktan
Jumlah massa reaktan yang terlibat dalam reaksi kimia
konkrit
massa reaktan yang terlibat dalam reaksi kimia
Jenis zat Jumlah zat
Persamaan Sisa reaktan reaksi Jumlah produk pereaksi pembatas
-
3,22 gr ZnS, mengandun g 2,16 gr Zn, maka massa S yaitu 3,22 gr – 2,16 gr = 1,06 gr
Jumlah produk
Jumlah massa produk yang terlibat dalam reaksi kimia
Konkrit
Massa produk yang terlibat dalam reaksi kimia
Jenis zat
Persamaan Sisa reaktan reaksi Jumlah reaktan
-
2,16 gr Zn bereaksi dengan 1,06 gr S menghasilk an 3,22 gr ZnS
Jumlah zat
Pereaksi pembatas
Molaritas
Satuan yang menyatakan kepekatan suatu larutan. Kemolaran larutan menyatakan jumlah
konkrit
Ukuran kepekatan Ukuran zat terlarut tiap liter larutan
Jumlah mol suatu larutan
Konsep mol
Massa molekul relatif
-
2,16 gr Zn bereaksi dengan 1,06 gr S menghasil kan 3,22 gr ZnS
3,22 gr ZnS, mengandu ng 2,16 gr Zn, maka massa S yaitu 3,22 gr – 2,16 gr = 1,06 gr Konsentrasi Konsentra HCl 2 M si HCl 2 mol
Rumus Kimia
22
mol zat terlarut dlam tiap liter larutan
(empiris dan molekul) Volume gas Kadar zat
Pereaksi pembatas
Pereaksi yang akan habis terlebih dahulu sementara pereaksi lainny bersisa
Konkrit
Pereaksi yang akan habis terlebih dahulu
Jenis zat Jumlah zat
Massa zat Persamaan Sisa reaktan reaksi Jumlah reaktan Jumlah produk
-
1 gr H2 bereaksi dengan 9 gr O2 menghasilk an 9 gr H2O reaktan yang bersisa yaitu 1 gr O2, sehingga H2 berperan sebagai pereaksi pembatas
23
1 gr H2 bereaksi dengan 9 gr O2 menghasil kan 9 gr H2O reaktan yang bersisa yaitu 1 gr O2, sehingga O2 berperan sebagai pereaksi pembatas
