Studi Evaluasi Pemahaman Konsep Persamaan dan Stoikiometri Reaksi Kimia Menggunakan Tes Objektif Beralasan pada Siswa MAN Malang II Batu Diah Achirul Muslimah1, Ida Bagus Suryadharma1, Fauziatul Fajaroh1 1
Jurusan Kimia, FMIPA, Universitas Negeri Malang E-mail:
[email protected]
ABSTRAK : Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pemahaman konsep tentang materi persamaan dan stoikiometri reaksi kimia pada siswa MAN Malang II Batu. Penelitian menggunakan rancangan penelitian deskriptif. Sampel penelitian terdiri atas 3 kelas yang diambil secara cluster random sampling dari 10 kelas. Instrumen penelitian berupa tes objektif beralasan, yang terdiri dari 25 butir soal yang valid dengan reliabilitas sebesar 0,706. Hasil analisis menyatakan kecil sekali siswa yang memahami konsep persamaan reaksi kimia dan sebagian kecil siswa memahami konsep stoikiometri reaksi kimia. Kata Kunci :pemahaman konsep, persamaan reaksi, stoikiometri reaksi, tes objektif beralasan ABSTRACT :This research was aimed to evaluate the student understanding of equations and stoichiometry of chemical reactions at MAN Malang II Batu. The data obtained were analyzed by descriptive technique. Sample as many as 3 classes taken form 10 classes by cluster random sampling techniques. The results showed that understanding concept of the chemical reaction equation of student in X grade of MAN Malang II Batu were very small and less than half of student understand the concept of stoichiometric chemical reaction. Key Word :concept understanding, chemial equation, stoichiometry, reasoned objective test
Ilmu kimia sebagai cabang dari ilmu pengetahuan yang berhubungan dengan sifat materi, struktur materi, perubahan materi, dan hukum atau prinsip yang menggambarkan materi dan konsep serta teori yang menginterpretasikannya (Effendy, 2007: 2).Tujuan pengajaran kimia ialah agar siswa memperoleh pemahaman yang tahan lama perihal fakta, memiliki kemampuan mengenal dan memecahkan masalah, mempunyai keterampilan laboratorium, serta mempunyai sikap ilmiah yang dapat ditampilkan dalam kehidupan sehari-hari (Sastrawijaya, 1988: 116). Hanya saja, seperti yang diungkapkan oleh Chaiyapha et al (2010: 50) bahwa banyak orang yang menganggap kimia itu sulit untuk dipelajari.Hal inidimungkinkan karena banyak materi kimia yang bersifat abstrak, saling berhubungan antara satu dengan yang lainserta ilmu kimia tidak hanya sekedar menyelesaikan soal-soal tetapi juga memahami suatu konsep (Kean & Middlecamp, 1985: 6). Mengingat tujuan diatas maka pemahaman konsep siswa terhadap suatu materi harus selalu dievaluasi. Untuk mengetahui pemahaman konsep siswa maka diperlukan suatu alat evaluasi yang tepat yang bisa digunakan untuk mengukur pemahaman materi siswa yang sebenarnya, objektif dan hasilnya segera dapat diketahui. Salah satu bentuk alat evaluasi yang memenuhi persyaratan-persyaratan ini adalah tes objektif beralasan.Tes objektif beralasan adalah suatu jenis alat evaluasiberbentuk objektif yang terdapat jawaban serta alasan yang dapat dipilih oleh siswa. 1
2
Salah satu materi kimia yang diajarkan di SMA/MA adalah persamaan dan stoikiometri reaksi kimia. Materi ini diajarkan pada siswa SMA/MA kelas X. Kemampuan yang harus dikuasai oleh siswa adalahmendeskripsikan tata nama senyawa anorganik dan organik sederhana serta persamaan reaksinya serta membuktikan dan mengkomunikasikan berlakunya hukum-hukum dasar kimia melalui percobaan serta menerapkan konsep mol dalam menyelesaikan perhitungan kimia (BSNP, 2006: 179). Penelitian yang dilakukan oleh Morris dan Waddington (1982: 67) menunjukkan bahwa kesulitan terus-menerus siswa dalam memecahkan masalah stoikiometri sebagian terkait dengan ketidakmampuan siswa untuk menuliskan persamaan reaksi kimia dengan benar. Kesulitan memahami konsep seperti yang telah dipaparkan di atas dimungkinkan juga dialami oleh siswa-siswi di sekolah lain. Di MAN Malang II Batu penelitian pemahaman konsep mengenai materi persamaan reaksi &stoikiometri masih belum pernah dilakukan. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian dengan judul “Studi Evaluasi Pemahaman Konsep Persamaan dan Stoikiometri Reaksi Kimia Menggunakan Tes Objektif Beralasan pada Siswa MAN Malang II Batu”. METODE Rancangan penelitian yang digunakan adalah penelitian deskriptif.Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pemahaman konsep tentang materi persamaan dan stoikiometri reaksi kimia pada siswa kelas X MAN Malang II Batu. Pada penelitian ini tidak dilakukan manipulasi variabel dan tidak diberikan perlakuan terhadap sampel, hanya dilakukan pengukuran terhadap variabel yang sudah ditentukan. Populasi penelitian ini adalah siswa kelas X MAN Malang II Batutahun ajaran 2012/2013 yang terdiri atas10 kelas, sampel diambil dengan teknik cluster random sampling. Instrumen penelitian yang digunakan untuk mengetahui tingkat pemahaman siswa pada konsep persamaan dan stoikiometri reaksi kimia berupa tes objektif beralasan. Tes objektif beralasan berupa tes pilihan ganda yang terdiri atas jawaban dan alasan yang harus dipilih oleh siswa. Sebelum digunakan sebagai instrumen penelitian, instrumen tersebut diverifikasi melalui uji validitas, reliabilitas, tingkat kesukaran dan daya beda.Instrumen terdiri dari 25 butir soal yang valid dengan reliabilitas sebesar 0,706.Teknik pengumpulan data dilakukan berdasarkan dua tahap yaitu tahap persiapan dan tahap pelaksanaan. Sementara itu analisis data dilakukan melalui 2 tahap yaitu pengolahan dan penorganisasian data. Analisis data dilakukan dengan menggunakan teknik persentase deskriptif, tujuannya untuk mengetahui sejauh mana pemahaman konsep siswa terhadap konsep persamaan dan stoikiometri reaksi kimia. Persentase pemahaman siswa dihitung dengan rumus sebagai berikut. S P x 100% Js Keterangan: P = persentase jumlah siswa dalam tiap klasifikasi S = banyak siswa dalam tiap klasifikasi Js = jumlah seluruh siswa peserta tes. Pengklasifikasian siswa berdasarkan klasifikasi berikut ini.
3
1. 2. 3. 4.
Pemahaman siswa lengkap bila jawaban benar dan alasan benar. Pemahaman siswatidak lengkap bila jawaban benar dan alasan salah. Siswa tidak paham bila jawaban salah dan alasan salah. Jawaban siswa tidak logis bila jawaban salah dan alasan benar.
Persentase yang diperoleh menurut Nurkancana dan Sumartana (1986: 56) dapat ditafsirkan dengan kriteria seperti tertera dalam Tabel 1 berikut. Tabel 1 Penentuan Kriteria Tingkat Pemahaman Pn 0%−30% 31%−55% 56%−65% 66%−80% 81%−100%
Makna Kecil sekali Sebagian kecil Cukup besar Sebagian besar Besar sekali
HASIL DAN PEMBAHASAN A. Pemahaman Siswa Terhadap Konsep Persamaan Reaksi Kimia Pemahaman konsep siswa terhadap konsep persamaan reaksi kimiadapat diketahui dari persentase siswa yang menjawab benar soal tes. Persentase siswa yang memahami konsep persamaan reaksi kimiadapat dilihat dalam Tabel 2 berikut. Tabel 2 Persentase Siswa yang Memiliki Pemahaman Lengkap Terhadap Konsep Persamaan Reaksi Kimia No. 1. 2.
Indikator Menentukan dan Menyetarakan Persamaan Reaksi Menentukan simbol fasa dari zat-zat dalam reaksi kimia bila diberikan fasanya.
Persentase Siswa Memiliki Pemahaman Lengkap 23,4% 15,6%
Berdasarkan Tabel 2 di atas, dapat diketahui bahwa persentase siswa yang memahami konsep persamaan reaksi secara keseluruhan kecil sekali. Kecilnya jumlah siswa yang memahami konsep penyetaraan persamaan reaksi kimia dikarenakan sebagian besar siswa belum memahami konsep dasar dari persamaan reaksi tersebut. Konsep-konsep dasar tersebut seperti simbol-simbol unsur, rumus kimia suatu senyawa, pernyataan bahwa jumlah molekul dalam persamaan reaksi diwakili oleh koefisien reaksi serta siswa juga belum memahami bahwa jumlah atom sebelum dan sesudah reaksi harus sama.Pada konsep penentuan simbol fasa suatu senyawa dalam persamaan reaksi, jumlah siswa yang memiliki pemahaman lengkap kecil sekali. Hal ini karena sebagian besar siswa beranggapan, (1) simbol untuk padatan adalah p, (2) simbol untuk larutan berair adalah l. Pilihan jawaban siswa ini dimungkinkan karena mereka menganggap bahwa simbol fasa suatu zat itu dalam bahasa Indonesia.
B. Pemahaman Siswa Terhadap Konsep Stoikiometri Reaksi Kimia
4
Pemahaman konsep siswa terhadap konsep stoikiometri reaksi kimia dapat diketahui dari persentase siswa yang menjawab benar soal tes. Persentase siswa yang memahami konsep stoikiometri reaksi kimia dapat dilihat dalam Tabel 3 berikut. Tabel 3 Persentase Siswa yang Memiliki Pemahaman Lengkap Terhadap Konsep Stoikiometri Reaksi Kimia No. 1. 2. 3. 4. 5. 6.
7.
8. 9. 10. 11. 12. 13.
14.
15.
Indikator Memahami hubungan mol dengan jumlah partikel (atom, ion dan molekul). Memahami definisi jumlah mol Menentukan jumlah mol dari senyawa berdasarkan data massa molar dari unsurunsur penyusun senyawa. Menentukan hubungan volume molar gas-gas dengan mol pada keadaan STP Menentukan rumus empiris dari senyawa berdasarkan rumus kimia senyawa tersebut. Menentukan rumus empiris dari suatu senyawa berdasarkan data massa dan massa molar dari unsur-unsur penyusunnya Menentukan rumus molekul dari suatu senyawa berdasarkan data massa molekul relatif dan rumus empirisnya. Menentukan massa atom relatif dan massa molekul relatif dari suatu atom berdasarkan data massa rata-rata dari atom Menentukan pereaksi pembatas berdasarkan gambar molekul berlangsungnya reaksi. Menentukan pereaksi pembatas berdasarkan data mol dari masing-masing reaktan. Menentukan pereaksi pembatas berdasarkan data massa dan massa atom relatif zat-zat pereaksinya. Memahami Definisi Senyawa Hidrat Menentukan rumus suatu senyawa hidrat berdasarkan massa zat setelah pemanasan Menentukan persentase kadar dari zat yang dianalisis berdasarkan data masa sampel awal suatu zat dan massa zat yang diperoleh setelah dianalisis Menentukan pernyataan yang benar berdasarkan pernyataan mengenai keadaan gas ideal
Persentase Siswa Memiliki Pemahaman Lengkap 67,3% 17,7% 51,0% 75% 84,4% 4,2%
40,6%
60,4% 32,3% 68,7% 22,9% 7,8% 52,2%
54,2%
31,2%
Berdasarkan Tabel 3 di atas, dapat diketahui bahwa secara keseluruhansebagian kecil siswa memiliki pemahaman yang lengkap terhadap konsep stoikiometri reaksi kimia. Pada konsep definisi mol sebagian besar siswa memiliki pemahaman yang lengkap. Siswa memahami hubungan mol dengan jumlah partikel yaitu meliputi jumlah molekul, jumlah atom dan jumlah ion. Siswa yang belum memahami konsep inidikarenakan siswa beranggapan bahwa jumlah molekul bergantung pada jumlah atom penyusun senyawa jadi semakain banyak jumlah atom dalam senyawa tersebut maka jumlah molekul juga semakin
5
banyak serta siswa masih belum memahami jenis partikel suatu senyawa apakah berbentuk ion, atom atau molekul. Pada pemahaman konsep perhitungan konversi mol sebagian besar siswa memiliki pemahaman yang lengkap. Hanya saja ada beberapa siswa yang belum memahami konsep ini, hal ini karena siswa belum memahami definis dari massa molar. Siswa beranggapan bahwa massa molar adalah massa suatu zat tanpa memperhatikan jumlah mol dari zat tersebut. selain itu siswa juga belum memahami konsep persamaan volume molar gas pada kleadaan STP. Siswa beranggapan bahwa mol tidak mempengaruhi volume suatu zat dalam bentuk gas. Pada pemahaman konsep penentuan rumus empiris dan rumus molekul, hanya sebagian kecil siswa yang memiliki pemahaman lengkap. Hal tersebut dapat disebabkan karena siswa belum memahami definisi rumus empiris, rumus molekul, dan banyak siswa yang belum memahami hubungan mol, dengan massa dan massa molar serta banyak siswa yang belum memahami bahwa dalam suatu senyawa perbandingan mol atom merupakan perbandingan atom-atom penyusun suatu senyawa. Siswa beranggapan bahwa rumus empiris menyatakan jenis-jenis atom penyusun suatu senyawa. Pada pemahaman konsep penentuan massa atom relatif and massa molekul relatif jumlah siswa yang memahami konsep tersebut cukup besar. Hanya saja terdapat siswa yang belum memahami konsep tersebut. Hal ini karena siswa belum memahami definisi massa atom relatif dan massa molekul relatif. Siswa beranggapan bahwa massa atom relatif = massa rata-rata atom + massa atom C-12 serta siswa beranggapan bahwa massa molekul relatif merupakan penjumlahan dari massa atom relatif unsur-unsur penyusunnya tanpa memperhatikan jumlah atom tersebut. Pada pemahaman konsep pereaksi pembatas sebagian kecil siswa memiliki pemahaman yang lengkap. Hal ini karena siswa belum memahami definisi pereaksi pembatas, hubungan mol dengan massa dan massa molar, serta penyetaraan persamaan reaksi. Sebagian siswa beranggapan bahwa produk merupakan pereaksi pembatas karena dengan terbentuknya produk menandakan berakhirnya suatu reaksi dan sebagian lainnya beranggapan bahwa penentuan pereaksi pembatas berdasarkan massa zat reaktan. Pada pemahaman konsep hidrat (air kristal) jumlah siswa yang memahami konsep tersebut kecil sekali. Hal ini karena siswa belum memahami definisi hidrat (air kristal), hubungan mol dengan massa dan massa molar, penyetaraan persamaan reaksi. Siswa beranggapan bahwa hidrat adalah reaktan yang dapat bereaksi dengan air. Pada pemahaman konsep penentuan kemurnian suatu senyawa sebagian besar siswa memahami konsep tersebut. Hanya saja, terdapat siswa yang belum memahami konsep tersebut, hal ini karena siswa belum memahami definisi kemurnian suatu senyawa dalam sampel, siswa belum memahami cara menghitung kemurnian, dan siswa belum trampil melakukan operasi matematika sederhana. Pada pemahaman konsep hukum gas idela sebagian kecil siswa memiliki pemahaman lengkap. Hal ini karena Hal ini dimungkinkan karenasiswa belummemahami persamaan hukum gas ideal, siswa belum memahami pengertian dari gas ideal, dan siswa belum trampil melakukan operasi matematika sederhana. PENUTUP
6
Kesimpulan Berdasarkan uraian hasil penelitian dan pembahasan tentang pemahaman siswa terhadap konsep persamaan dan stoikiometri reaksi kimia pada siswa MAN Malang II Batu dapat disimpulkan bahwa jumlah siswa telah memahami konsep persamaan reaksi kimia kecil sekali serta sebagian kecil siswa telah memahami konsep stoikiometri reaksi kimia. Sedangkan konsep yang sebagian besar tidak dipahami oleh siswa yaitu konsep penyetaraan persamaan reaksi, konsep penentuan simbol fasa suatu senyawa dalam persamaan reaksi, konsep pereaksi pembatas, dan konsep hidrat (air kristal). Saran Berdasarkan hasil penelitian yang telah didapatkan, maka saran yang dapat dikemukakan adalah sebagai berikut. 1. Siswa agar diberikan penguatan-penguatan konsep penyetaraan persamaan reaksi, konsep penentuan simbol fasa suatu senyawa dalam persamaan reaksi, konsep pereaksi pembatas, dan konsep hidrat (air kristal). 2. Sebaiknya guru tidak hanya memberikan latihan soal yang bersifat algoritmik (menghitung) namun juga diberikan latihan soal berupa pemahaman konsep. 3. Perlu diadakan penelitian serupa pada konsep-konsep yang berbeda, mengingat pemahaman konsep suatu materi akan berpengaruh terhadap proses pembentukan pengetahuan siswa dan prestasi belajarnya. DAFTAR RUJUKAN BSNP.2006. Standar Isi untuk Satuan Pendidikan Dasar dan Menengah. Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar untuk SMA/MA. Chaiyapa, P., Chayajarus, K. & Chairam, S. 2010. Investigation of High School students understanding of Acid base Chemistry Based on Jigsaw Method. Pure and Applied Chemistry International Conference 2011.https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web& cd=1&cad=rja&ved=0CC0QFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.iiste.org %2FJournals%2Findex.php%2FJEP%2Farticle%2Fdownload%2F3445%2 F3472&ei=e3bTUfqgHYjwiQfVmIGgBA&usg=AFQjCNHRnwIRzH8Ps0 qnzJNhNaMcMVIAig&sig2=XIX9-pQ6EbWy37m4-fR9A&bvm=bv.48705608,d.aGc, diakses tanggal 29 april 2013. Effendy. 2007. A-Level Chemistry for senior High School Students (volume 1A). Malang: Bayumedia Publishing. Kean, E and Middlecamp, C. 1985. Panduan Belajar Kimia Dasar. Alih Bahasa Dr. a. Hadyana Pudjaatmaka. Jakarta: Gramedia. Morris, dan Waddington.1982.Students understandingof conservation of matter, stoichiometry and balancing equations in Indonesia.(Online) (https://www.google.com/search?q=Morris%2C+dan+Waddington+(1982) &oq=Morris%2C+dan+Waddington+(1982)&aqs=chrome.0.57.1588j0&so urceid=chrome&ie=UTF-8#sclient=psyab&q=Morris%2C+dan+Waddington+(1982)+journal+stoichiometry&oq=
7
Morris%2C+dan+Waddington+(1982)+journal+stoichiometry&gs_l=serp. 3...41942.54027.1.54511.30.25.4.0.0.0.471.4501.0j11j7j1j1.20.0...0.0.0..1c .1.17.serp.pc_Zu0t9aBo&psj=1&bav=on.2,or.r_cp.r_qf.&bvm=bv.487056 08,d.bmk&fp=21b169b588f30e12&biw=1024&bih=537), diakses tanggal 2 Mei 2013. Nurkancana dan Sumartana. 1986. Evaluasi Pendidikan. Surabaya: Usaha Nasional. Sastrawijaya, T. 1988. Proses Belajar Mengajar Kimia. Jakarta: P2LPTK.
