IDENTIFIKASI PEMAHAMAN KONSEP LARUTAN ASAM BASA MELALUI GAMBARAN MIKROSKOPIK PADA SISWA KELAS XI IPA SMA NEGERI 5 MALANG

Transkripsi

1 1 IDENTIFIKASI PEMAHAMAN KONSEP LARUTAN ASAM BASA MELALUI GAMBARAN MIKROSKOPIK PADA SISWA KELAS XI IPA SMA NEGERI 5 MALANG Iska Meylindra, Suhadi Ibnu, Oktavia Sulistina Universitas Negeri Malang iska.meylindra@gmail.com Abstrak: Gambaran mikroskopik digunakan untuk membantu siswa memahami konsep Kimia yang abstrak. Salah satunya adalah larutan asam basa. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi: (1) pemahaman konsep larutan asam basa siswa; (2) kesalahan siswa dalam menyelesaikan soal pemahaman konsep; dan (3) pemahaman konsep yang mudah dan sulit serta penyebab kesulitan bagi siswa. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif dengan sampel 33 siswa kelas XI IPA 3 yang dipilih dengan teknik sampling kelompok (cluster sampling). Instrumen yang digunakan berupa soal tes objektif dan pedoman wawancara. Validitas isi soal tes sebesar 84,92% dan reliabilitas sebesar 0,767. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (1) pemahaman konsep larutan asam basa siswa berdasarkan tes tergolong cukup (64,29%); (2) pada setiap sub konsep asam basa ditemukan kesalahan siswa dalam menyelesaikan soal pemahaman konsep; (3) asam basa Arrhenius cenderung paling mudah dipahami oleh 62,5% siswa dan asam basa Lewis cenderung paling sulit dipahami oleh 62,5% siswa. Kata Kunci: pemahaman konsep, gambaran mikroskopik, larutan asam basa Abstract: Microscopic representation is used to help students abstract understanding of Chemistry concepts for example acid base solutions. The purposes of the research are to identify: (1) the students conceptual understanding of acid base,(2) students mistakes in solving conceptual problems and (3) the conceptual understanding which are regarded as easy and difficult by the students and the cause of the students difficulties. This research used descriptive method with samples consist of students from class XI IPA 3 with total of 33 students that have been selected by cluster sampling technique. The instruments used were objective test and interview questions. Content validity of the instrument was 84.92% and it s reliability was 0,767. The results shows: (1) students' conceptual understanding of acid-base solution based on test was adequate (64,29%), (2) in every sub concept of acid base was found students mistakes in solving conceptual problems and (3) 62.5% students tended to understand the Arrhenius acid-base concept easily and 62.5% students felt difficult to understand Lewis acid-base. Keywords: conceptual understanding, microscopic representation, acid-base solution Tujuan pengajaran kimia di SMA/MA adalah peserta didik dapat memahami konsep, prinsip, hukum, teori kimia serta saling keterkaitannya dan penerapannya untuk menyelesaikan masalah dalam kehidupan sehari-hari dan teknologi (BSNP, 2006: 178). Untuk menyelesaikan masalah kimia termasuk soal-soal kimia tidak hanya menggunakan perhitungan numerik tetapi juga perlu menggunakan teori-teori, aturan-aturan, fakta, deskripsi dan peristilahan kimia (Sastrawijaya, 1988:177). Materi pembelajaran kimia terdiri dari konsep-konsep dan perhitungan kimia yang saling berkaitan. Konsep adalah suatu abstraksi yang menggambarkan ciri-ciri umum suatu objek atau peristiwa yang dapat mempermudah komunikasi antar manusia sehingga memungkinkan manusia untuk berpikir (Effendy, 2002:3). Pemahaman konsep adalah kemampuan menentukan gagasan/pemikiran yang sesuai dalam menjelaskan suatu permasalahan atau lebih kepada pemahaman hubungan antara gambaran mikroskopik, pengamatan makroskopik, simbol dan notasi kimia (Nakhleh, 1993; Nurrenbern & Pickering, 1987; Pickering, 1990 dalam Kim, 2008:5).

2 Salah satu karakteristik konsep dalam ilmu kimia adalah konsep itu berjenjang dimulai dari konsep yang sederhana menuju konsep yang lebih tinggi tingkatannya (Sastrawijaya, 1988:45). Sebagai contoh konsep asam basa merupakan konsep dasar untuk memahami konsep yang lebih tinggi yaitu konsep hidrolisis garam dan larutan penyangga. Kean dan Middlecamp (1985:5) mengemukakan bahwa sebagian besar ilmu kimia bersifat abstrak yang tidak nampak harus diilustrasikan dan tidak dapat dialami langsung, sehingga digunakan gambaran mikroskopik untuk mempermudah pemahaman terhadap konsep yang abstrak. Gambaran mikroskopik tidak melukiskan keadaan obyek yang sebenarnya, tetapi hanya menonjolkan ciri-ciri khusus dari obyek. Misalnya gambaran mikroskopik molekul, senyawa dan ion digambarkan dalam bentuk bulatan-bulatan dengan ukuran berbeda. Menurut Hinton dan Nakhleh (1999:158) dalam kimia terdapat tiga tingkat pemahaman yang diperlukan untuk menguasai pemahaman kimia secara menyeluruh yaitu tingkat makroskopik, mikroskopik dan simbolik yang saling melengkapi dan berhubungan satu dengan yang lain. Pembelajaran kimia umumnya lebih menekankan pemahaman konsep tingkat makroskopik dan simbolik sedangkan pemahaman tingkat mikroskopik jarang dikaitkan dalam setiap konsep yang diajarkan. Larutan asam basa merupakan salah satu konsep dasar kimia yang bersifat abstrak dan melibatkan pemahaman sampai tingkat mikroskopik. Berdasarkan rata-rata nilai ulangan harian larutan asam basa siswa SMA Negeri 5 Malang menunjukkan bahwa pemahaman siswa pada tingkat makroskopik, simbolik, dan algoritmik baik sedangkan pemahaman siswa tingkat mikroskopik belum diketahui. Tujuan penelitian ini yaitu mengidentifikasi pemahaman konsep larutan asam basa melalui gambaran mikroskopik siswa meliputi spesies-spesies dalam: (1) asam basa Arrhenius; (2) asam basa Bronsted-Lowry; (3) asam basa Lewis; (4) asam poliprotik; (5) kekuatan asam dan basa berdasarkan derajat ionisasi (α); dan (6) reaksi netralisasi asam kuat dan basa kuat, mengidentifikasi kesalahan siswa dalam menyelesaikan soal pemahaman konsep larutan asam basa melalui gambaran mikroskopik dan mengidentifikasi pemahaman konsep asam basa melalui gambaran mikroskopik yang mudah dan sulit serta penyebab kesulitan siswa terhadap pemahaman tersebut. METODE PENELITIAN Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif. Populasi dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI IPA SMA Negeri 5 Malang tahun pelajaran 2012/2013 yang terdiri dari 6 kelas. Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah siswa kelas XI-IPA 3 SMA Negeri 5 Malang tahun pelajaran 2012/2013 dengan jumlah siswa 33 orang yang dipilih dengan teknik sampling kelompok (cluster). Instrumen yang digunakan berupa soal tes objektif dengan 5 alternatif jawaban sebanyak 21 soal dan pedoman wawancara yang terdiri dari beberapa pertanyaan. Soal tes memiliki validitas isi sebesar 84,92% dan reliabilitas sebesar 0,767 menunujukkan bahwa hasilnya dapat diterima. Tahap pengumpulan data terdiri dari: (1) tes untuk memperoleh data pemahaman konsep siswa berupa hasil tes siswa yang menjawab benar dalam menyelesaikan soal pemahaman konsep asam basa melalui gambaran mikroskopik dan (2) wawancara untuk memperoleh data pemahaman konsep siswa yang secara mendalam yang meliputi sub konsep yang paling mudah dipahami, sub konsep yang paling sulit dipahami dan penyebab kesulitan siswa terhadap pemahaman tersebut. Data yang terkumpul kemudian dianalisis dengan langkah-langkah: (1) pemberian skor dan tabulasi data, (2) penghitungan persentase pemahaman siswa untuk tiap butir soal dan pengidentifikasian pemahaman konsep siswa, (3) perhitungan persentase siswa yang menjawab salah dan pengidentifikasian kesalahan siswa dalam menjawab soal tes, dan (4) pengidentifikasian pemahaman konsep siswa secara mendalam berdasarkan hasil wawancara. 2

3 3 HASIL PENELITIAN Pemahaman Siswa dan Kesalahan Siswa dalam Menyelesaikan Soal Pemahaman Konsep Larutan Asam Basa melalui Gambaran Mikroskopik Data pemahaman siswa berupa perhitungan persentase siswa yang menjawab benar dalam menyelesaikan tes disajikan pada Tabel 1. Tabel 1 Persentase Siswa yang Menjawab Benar dalam Memahami Konsep Larutan Asam Basa melalui Gambaran Mikroskopik No Sub konsep yang diukur siswa yang menjawab benar 1 Asam basa Arrhenius Spesies-spesies yang terdapat pada asam kuat dan basa kuat Arrhenius Spesies-spesies yang terdapat pada asam lemah dan basa lemah Arrhenius 2 Asam basa Bronsted-Lowry Spesies-spesies yang terdapat pada larutan asam basa Bronsted-Lowry Spesies-spesies yang merupakan pasangan asam basa konjugasi Bronsted-Lowry 3 Asam basa Lewis Spesies-spesies yang terdapat pada larutan asam Lewis 4 Asam poliprotik Spesies-spesies yang terdapat dalam larutan asam lemah diprotik dan triprotik Nomor soal Persentase (%) 90,91 87,88 75,76 75,76 66,67 Kategori sekali sekali Rata-rata 79, ,85 72,73 84,85 69,70 sekali sekali ,45 Kurang Rata-rata 71, ,76 45,45 42,42 Kurang Kurang Rata-rata 54,54 Kurang ,79 66,67 57,58 45,45 Cukup Kurang Rata-rata 62,12 Cukup 5 Kekuatan asam dan basa berdasarkan derajat ionisasi (α) Spesies-spesies yang terdapat dalam larutan asam basa berdasarkan derajat ionisasi (α) ,60 Cukup 6 Reaksi netralisasi asam kuat dan basa kuat Spesies-spesies yang terdapat dalam hasil reaksi asam kuat dengan basa kuat habis bereaksi ,67 Spesies-spesies yang terdapat dalam hasil reaksi basa kuat berlebih dengan asam kuat ,55 Kurang Spesies-spesies yang terdapat dalam hasil reaksi basa kuat dengan asam kuat berlebih ,52 Kurang Rata-rata 57,58 Cukup Rata-rata keseluruhan 64,29 Cukup

4 Tabel 1 menunjukkan bahwa rata-rata keseluruhan siswa yang menjawab benar soal tes sebanyak 64,29% menunjukkan pemahaman siswa tergolong kedalam kategori cukup. Data kesalahan siswa dalam menyelesaikan soal tes berupa perhitungan persentase jawaban salah siswa tertinggi setiap butir soal disajikan pada Tabel 2. Tabel 2 Persentase Jawaban Salah Siswa dalam Menjawab Soal Pemahaman Tes No Persentase jawaban salah tiap pilihan jawaban (%) soal A B C D E 1-9,09 15,15 Jawaban benar - 2 6,06 - Jawaban benar 3, Jawaban benar - 24, ,24 Jawaban benar 9, Jawaban benar 12, ,15 - Jawaban benar ,18-9,09 Jawaban benar 8 6,06 - Jawaban benar 9, ,06-24,24 Jawaban benar 10 18,18 6,06 30,30 Jawaban benar ,24 Jawaban benar Jawaban benar 42,42 12, `13 48,48 Jawaban benar 9, ,18 - Jawaban benar 3, ,03 27,27-3,03 Jawaban benar 16 15,15 15,15 Jawaban benar - 12,12 `17 Jawaban benar 6,06 39,39-9, , Jawaban benar Jawaban benar 27,27 6, Jawaban benar 45,45 21 Jawaban benar ,48 Kecenderungan Pemahaman Siswa dan Penggambaran Mikroskopik Konsep Larutan Asam Basa Data kecenderungan pemahaman siswa setiap sub konsep berupa perhitungan persentase siswa yang memilih sub konsep paling mudah dan sulit berdasarkan wawancara disajikan pada Tabel 3. Tabel 3 Persentase Kecenderungan Siswa Untuk Pemahaman Konsep Larutan Asam Basa melalui Gambaran Mikroskopik Berdasarkan Wawancara Persentase kecenderungan siswa No Sub konsep yang diukur Paling mudah Sedang Paling sulit 1 Asam basa Arrhenius 62,5% 37,5% 0% 2 Asam basa Bronsted-Lowry 25% 75% 0% 3 Asam basa Lewis 0% 37,5% 62,5% 4 Asam poliprotik 12,5% 75% 12,5% 5 Kekuatan asam dan basa berdasarkan derajat 0% 100% 0% pengionan (α) 6 Reaksi netralisasi asam kuat dan basa kuat 0% 75% 25% 4 Data siswa dalam penggambaran mikroskopik berupa perhitungan persentase siswa yang menjawab benar dalam penggambaran mikroskopik disajikan pada Tabel 4.

5 5 Tabel 4 Persentase Siswa yang Menjawab Benar dalam Penggambaran Mikroskopik Konsep Larutan Asam Basa Berdasarkan Soal Wawancara No Sub konsep yang diukur Nama Siswa Penggambaran mikroskopik 1 Asam basa Arrhenius - Gambaran mikroskopik 5 molekul basa kuat NaOH dalam air (air sebagai pelarut diabaikan) Mirza V.S Benar - Gambaran mikroskopik 4 molekul asam lemah HCN (air sebagai pelarut diabaikan) Arian S.D.C Benar 2 Asam basa Bronsted-Lowry - Gambaran mikroskopik pelarutan 3 molekul HBr dalam 3 molekul H 2 O Ma rifatul M Benar 3 Asam basa Lewis - Gambaran mikroskopik reaksi antara 3 molekul NH 3 dan 3 ion H + Rhema P.J Salah 4 Asam poliprotik - Gambaran mikroskopik tahap ionisasi pertama dari 7 molekul larutan asam lemah diprotik H 2 S (air sebagai pelarut diabaikan) - Gambaran mikroskopik tahap ionisasi kedua dari 7 molekul larutan asam lemah diprotik H 2 S (air sebagai pelarut diabaikan) 5 Kekuatan asam dan basa berdasarkan derajat ionisasi (α) - Gambaran mikroskopik 5 molekul asam lemah HF setelah terionisasi dalam larutan mempunyai derajat ionisasi 0,6 (air sebagai pelarut diabaikan) Angge L Eka A Thalianandya C.I Salah Salah Benar 6 Reaksi netralisasi asam kuat dan basa kuat - Gambaran mikroskopik hasil reaksi 3 molekul HCl dengan 4 molekul NaOH berlebih (air sebagai pelarut diabaikan) Farhana Salah PEMBAHASAN Persentase siswa menjawab benar 50% Pemahaman Siswa dan Kesalahan Siswa dalam Menyelesaikan Soal Pemahaman Konsep Larutan Asam Basa melalui Gambaran Mikroskopik Asam basa Arrhenius Berdasarkan Tabel 1 pada item soal nomor 2 dan 5 sebanyak 90,91% dan 87,88% siswa menjawab benar dalam menentukan spesies-spesies yang terdapat pada asam kuat basa kuat Arrhenius dalam air dimana spesies-spesies akan terionisasi semua menjadi ion-ion penyusunnya. Rata-rata kedua persentase pemahaman siswa termasuk kategori baik sekali. Pemahaman siswa yang termasuk kategori baik sekali tidak dibahas, sedangkan yang dibahas yaitu pada kesalahan minimal 15%. Pada item soal nomor 1, 3 dan 4 sebanyak 75,76%; 75,76%; dan 66,67% siswa menjawab benar dalam menentukan spesies-spesies yang terdapat pada asam lemah basa lemah Arrhenius dimana spesies yang terionisasi lebih sedikit daripada spesies yang tidak terionisasi. Rata-rata ketiga persentase pemahaman siswa termasuk kategori baik. Berdasarkan Tabel 2 persentase tertinggi siswa dalam menjawab salah kemungkinan siswa menganggap bahwa asam lemah basa lemah dalam air akan terionisasi sebagian tetapi molekul yang terionisasi lebih banyak dan masih terdapat molekul asam lemah atau basa lemah yang tidak terionisasi. Pemahaman siswa tentang asam lemah basa lemah dalam kategori baik dan kesalahan siswa dalam menyelesaikan soal tes didukung dengan jawaban siswa berdasarkan wawancara yang diuraikan sebagai berikut. Pertanyaan : Sub konsep mana yang paling mudah dipahami jika digambarkan melalui

6 6 Siswa 4 : Yang paling mudah asam basa Arrhenius kalau asam lemah masih rancu yang pisah berapa. Siswa 8 : Asam basa Arrhenius karena kalau ionisasi tidak sempurna masih ada yang gandeng tapi sedikit. Asam basa Bronsted Lowry Berdasarkan Tabel 1 pada item soal nomor 6,7,8,9 dan 10 sebanyak 84,85%, 72,73%, 84,85%, 69,70% dan 45,45% siswa menjawab benar dalam menentukan spesies-spesies yang terdapat pada asam basa Bronted-Lowry, rata-rata kelima persentase pemahaman siswa termasuk kategori baik. Pembahasan pada sub konsep ini terdiri (1) spesies hasil reaksi asam basa Bronsted-Lowry terjadi ketika asam dan basa bereaksi (asam mendonorkan proton kepada basa) membentuk basa konjugasi dan asam konjugasi (Silberberg, 2010: 601), apabila sejumlah molekul asam direaksikan dengan sejumlah molekul basa maka setiap molekul asam akan mendonorkan proton pada setiap molekul basa, (2) spesies asam basa Bronsted- Lowry dimana asam merupakan spesies yang memberikan H + sedangkan basa merupakan spesies yang menerima H + (Mc Murry&Fay, 2003:612) dan (3) spesies-spesies yang merupakan pasangan asam basa konjugasi dimana basa konjugasi mempunyai satu atom H lebih sedikit dan mempunyai muatan lebih negatif daripada asam sedangkan asam konjugasi mempunyai atom H lebih banyak dan mempunyai muatan lebih positif daripada basa (Silberberg, 2010:601). Berdasarkan Tabel 2 persentase tertinggi siswa dalam menjawab salah kemungkinan siswa menganggap bahwa hasil reaksi asam basa Bronsted-Lowry terjadi akibat serah terima sebagian proton dari sejumlah molekul. Siswa masih sulit menentukan hasil reaksi asam basa Bronsted-Lowry akibat serah terima proton dari sejumlah molekul. Hal ini didukung oleh temuan penelitian Wiyono (2011) yang menunjukkan bahwa siswa sulit dalam mendefinisikan reaksi asam basa Bronsted-Lowry. Pada penentuan spesies asam basa Bronsted-Lowry siswa menganggap bahwa spesies asam terbentuk ketika basa menerima proton dan basa terbentuk ketika asam mendonorkan proton. Siswa masih sulit membedakan antara asam basa Bronsted-Lowry dengan asam konjugasi-basa konjugasi. Selain itu siswa menganggap asam merupakan spesies yang memiliki proton H + lebih banyak untuk didonorkan dan basa merupakan spesies yang memiliki proton H + lebih sedikit sehingga dapat menerima proton H +. Hal ini didukung oleh temuan penelitian Wiyono (2011) yang menunjukkan kesalahan konsep siswa dalam memahami asam basa Bronsted-Lowry bahwa siswa menganggap asam dan basa ditentukan dari jumlah atom H yang dimiliki sehingga sulit menentukan asam dan basa. Pada penentuan spesies yang merupakan pasangan asam basa konjugasi siswa menganggap asam konjugasi terbentuk ketika asam mendonorkan proton H +. Siswa masih sulit membedakan antara asam konjugasi dan basa konjugasi. Penelitian Demerouti et al (dalam Pabuccu 2008:17) menunjukkan bahwa siswa mengalami kesalahan konsep dan kesulitan dalam memahami definisi asam basa Bronsted-Lowry. Pemahaman siswa dalam kategori baik berdasarkan tes didukung dengan jawaban siswa berdasarkan wawancara yang diuraikan sebagai berikut. Pertanyaan : Sub konsep mana yang paling mudah dipahami jika digambarkan melalui Siswa 2 : Kalau digambarkan yang paling mudah asam basa Bronsted-Lowry karena gambarnya jelas sesuai dengan konsepnya. Siswa 5 : Asam basa Bronsted-Lowry karena donor H + dan penerima H + / perpindahan proton H + mudah dilihat dari perpindahan molekul pada gambar.

7 Asam basa Lewis Berdasarkan Tabel 1 pada item soal nomor 11,12, dan 13 sebanyak 75,76%; 45,45% dan 42,42% siswa menjawab benar dalam menentukan spesies-spesies yang terdapat pada larutan asam basa Lewis dimana asam merupakan penerima pasangan elektron sedangkan basa merupakan pendonor pasangan elektron (Effendy,2011:194). Rata-rata ketiga persentase pemahaman siswa termasuk kategori kurang. Berdasarkan Tabel 2 persentase tertinggi siswa dalam menjawab salah kemungkinan siswa masih kesulitan membedakan spesies yang merupakan asam dan basa Lewis. Siswa sering terbalik dalam menentukan spesies asam basa Lewis. Selain itu siswa menganggap dalam menentukan asam basa Lewis sama dengan asam basa Bronsted-Lowry, dimana asam merupakan spesies yang memberi pasangan elektron sedangkan basa merupakan spesies yang menerima pasangan elektron. Hal ini didukung oleh temuan penelitian Rahayu (2011) yang menunjukkan konsep sukar siswa dalam memahami asam basa Lewis antara lain siswa sukar mengidentifikasi asam basa Lewis, sukar membedakan asam basa Lewis serta sukar menghubungkan konsep asam basa Lewis dengan konsep lain. Pemahaman siswa dalam kategori kurang dan kesalahan siswa dalam menyelesaikan soal tes didukung dengan jawaban siswa berdasarkan wawancara yang diuraikan sebagai berikut. Pertanyaan : Sub konsep mana yang paling sulit dipahami jika digambarkan melalui Siswa 3: Asam basa Lewis yang paling sulit karena konsepnya sulit dan gambarnya ribet. Siswa 5 : Asam basa Lewis yang paling sulit karena bingung tentang perpindahan elektronnya. Siswa 6: Asam basa Lewis yang paling sulit karena bingung membedakan asam dan basa apakah gambar reaktan (gambar sebelah kiri) atau hasil reaksi (gambar sebelah kanan). Siswa 7 : Kalau yang paling sulit asam basa Lewis karena sulit membedakan mana yang asam dan basa, konsep Bronsted-Lowry dan Lewis terbalik-balik sehingga sulit kalau melihat gambarnya. Siswa 8 : Yang paling sulit asam basa Lewis karena gambar mikroskopiknya ribet dan konsepnya tidak paham. Asam Poliprotik Berdasarkan Tabel 1 pada item soal nomor 14, 15, 16, dan 17 sebanyak 78,79%; 66,67%; 57,58% dan 45,45% siswa menjawab benar dalam menentukan spesies-spesies yang terdapat dalam larutan asam poliprotik dimana mempunyai lebih dari satu tahap ionisasi. Tahap ionisasi pertama molekul yang terionisasi lebih sedikit dan setelah tahap ionisasi pertama molekul asam lemah poliprotik yang tidak terionisasi tetap terdapat di dalam larutan. Reaksi ionisasi asam lemah merupakan reaksi dapat balik dimana didapat hasil reaksi yang terdapat semua spesies reaktan atau produk. Rata-rata keempat persentase pemahaman siswa termasuk kategori cukup. Berdasarkan Tabel 2 persentase tertinggi siswa dalam menjawab salah kemungkinan siswa tidak memahami dengan benar konsep ionisasi asam lemah yang merupakan reaksi dapat balik dimana didapat hasil reaksi yang terdapat semua spesies reaktan atau produk. Selain itu siswa menganggap pada tahap pertama ionisasi, asam lemah poliprotik terionisasi sebagian tetapi molekul asam lemah yang terionisasi lebih banyak. Siswa menganggap bahwa pada tahap ionisasi setelah ionisasi pertama tidak terdapat lagi molekul asam lemah poliprotik. Kesalahan siswa dalam memahami konsep asam lemah poliprotik yang telah diuraikan didukung oleh temuan penelitian Wiyono (2011) bahwa siswa menganggap reaksi ionisasi asam lemah tetap bereaksi sempurna menghasilkan produk. 7

8 Selain itu Wiyono (2011) menemukan bahwa siswa mengalami kesukaran dalam mengidentifikasi reaksi dapat balik yang terjadi pada asam lemah. Pemahaman siswa dalam kategori cukup dan kesalahan siswa dalam menyelesaikan soal tes didukung dengan jawaban siswa berdasarkan wawancara yang diuraikan sebagai berikut. Pertanyaan : Sub konsep mana yang paling sulit dipahami jika digambarkan melalui Siswa 4 : Asam lemah poliprotik karena membingungkan, rumit menghitung banyaknya berapa yang pisah. Pertanyaan : Sub konsep mana yang paling mudah dipahami jika digambarkan melalui Siswa 7 : Asam lemah poliprotik yang paling mudah kalau digambar karena sudah ada reaksi dan gambarnya tinggal mencocokkan saja. Kekuatan Asam dan Basa berdasarkan Derajat Ionisasi (α) Berdasarkan Tabel 1 pada item soal nomor 18 sebanyak 60,60% siswa menjawab benar dalam menentukan spesies-spesies yang terdapat dalam larutan asam basa berdasarkan derajat ionisasi (α) dimana terdapat molekul asam lemah basa lemah yang terionisasi dan tidak terionisasi yang jumlahnya ditentukan berdasarkan nilai derajat ionisasi. Derajat ionisasi merupakan perbandingan jumlah mol ketika terionisasi dengan jumlah mol mulamula (Sutresna, 2007: 176). Berdasarkan Tabel 2 persentase tertinggi siswa dalam menjawab salah kemungkinan siswa belum memahami arti derajat ionisasi sehingga menganggap bahwa derajat ionisasi merupakan perbandingan jumlah mol sisa setelah ionisasi dengan jumlah mol mula-mula. Hal ini didukung dengan temuan penelitian Demerouti et al. (dalam Pabuccu 2008) yang menunjukkan bahwa siswa mengalami kesalahan konsep dan kesulitan dalam memahami derajat ionisasi. Reaksi Netralisasi Asam Kuat dan Basa Kuat Berdasarkan Tabel 1 pada item soal nomor 19, 20, dan 21 sebanyak 66,67%, 54,55% dan 51,52% siswa menjawab benar dalam menentukan spesies-spesies yang terdapat dalam hasil reaksi asam kuat dan basa kuat. Rata-rata ketiga persentase pemahaman siswa termasuk kategori cukup. Pembahasan pada sub konsep ini terdiri dari hasil reaksi habis asam kuat dan basa kuat habis bereaksi dimana hanya terdapat garam dan air (Sutresna, 2007: 192), hasil reaksi basa kuat berlebih dengan asam kuat dan basa kuat dengan asam kuat berlebih dimana diperoleh garam, air, dan sisa asam kuat atau basa kuat (Sutresna, 2007: 193). Berdasarkan Tabel 2 persentase tertinggi siswa dalam menjawab salah kemungkinan siswa menganggap bahwa molekul air sebagai pelarut sama dengan molekul air hasil reaksi dan menganggap jika salah satu asam atau basa berlebih maka hasil reaksi hanya terdapat ion pembentuk garam dengan salah satu ion berlebih tanpa terdapat ion H + atau OH - yang berlebih. Pemahaman siswa dalam kategori cukup berdasarkan tes didukung dengan jawaban siswa berdasarkan wawancara yang diuraikan sebagai berikut. Pertanyaan : Sub konsep mana yang paling sulit dipahami jika digambarkan melalui Siswa 1 : Yang paling sulit reaksi netralisasi karena susah menentukan gambarnya yang habis bereaksi, basa lebih dan asam lebih dan juga gambarnya terlalu banyak. Siswa 2 : Kalau yang paling sulit reaksi netralisasi karena materinya susah sehingga bingung melihat gambaran mikroskopiknya. 8

9 Kecenderungan Pemahaman Siswa dan Penggambaran Mikroskopik Konsep Larutan Asam Basa Pemahaman konsep berdasarkan siswa yang menjawab benar soal tes pada Tabel 1 menunjukkan bahwa sub konsep asam basa Arrhenius memperoleh persentase siswa yang menjawab benar paling tinggi berarti pada sub konsep tersebut paling mudah dipahami oleh siswa. Sedangkan sub konsep asam basa Lewis memiliki persentase yang paling rendah berarti sub konsep tersebut paling sulit dipahami oleh siswa. Data tersebut didukung dengan hasil wawancara terhadap delapan orang siswa untuk mengetahui pemahaman konsep secara mendalam yang meliputi sub konsep paling mudah dan sulit serta penyebab kesulitan pada konsep yang diukur. Berdasarkan Tabel 3 dapat diketahui bahwa sebanyak 62,5% siswa memilih sub konsep asam basa Arrhenius sebagai sub konsep yang paling mudah dipahami melalui gambaran mikroskopik dengan alasan: Konsepnya mudah yaitu menghasilkan ion H + untuk asam dan ion OH - untuk basa jika dilarutkan dalam air. Mudah jika digambarkan dengan gambaran mikroskopik yaitu terionisasi sempurna menjadi ion-ionnya apabila merupakan asam kuat-basa kuat dan terionisasi sebagian (lebih sedikit yang terionisasi daripada yang tidak terionisasi) apabila merupakan asam lemah-basa lemah. Sebanyak 62,5% siswa memilih sub konsep asam basa Lewis sebagai sub konsep yang paling sulit dipahami melalui gambaran mikroskopik dengan alasan: Konsepnya sulit. Sulit membedakan mana yang merupakan asam Lewis dan basa Lewis dan sering terbalik dengan asam basa menurut Bronsted Lowry. Gambaran mikroskopiknya rumit sehingga sulit menentukan mana asam basa Lewis. Tidak memahami tentang perpindahan elektron dalam asam basa Lewis. Tabel 4 menunjukkan sub konsep asam basa Arrhenius dua orang siswa menggambarkan dengan benar spesies yang terdapat dalam basa kuat dan asam lemah dalam air. Sedangkan untuk sub konsep asam basa Lewis siswa salah dalam menggambarkan spesies yang terdapat dalam asam basa Lewis. Tabel 4 menunjukkan bahwa sebanyak 50% dari siswa yang diwawancarai menggambarkan dengan benar gambaran mikroskopik larutan asam basa, hal ini menunjukkan bahwa sebagian siswa sudah dapat menentukan dan menggambarkan spesies-spesies yang terdapat dalam larutan asam basa. Dari data hasil wawancara pada Tabel 3 dan Tabel 4 tersebut dapat disimpulkan bahwa siswa lebih mudah memahami sub konsep asam basa Arrhenius melalui gambaran mikroskopik, sedangkan sulit memahami sub konsep asam basa Lewis melalui gambaran mikroskopik. 9 PENUTUP Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut: Pemahaman konsep siswa mengenai larutan asam basa melalui gambaran mikroskopik pada siswa kelas XI IPA SMA Negeri 5 Malang berdasarkan tes tergolong cukup (64,29%) yang terdiri dari sub konsep (a) asam basa Arrhenius tergolong baik (79,39%), asam basa Bronsted-Lowry dan pasangan asam basa konjugasi tergolong baik (71,52%), asam basa Lewis tergolong kurang (54,54%), asam poliprotik tergolong cukup (62,12%),

10 asam basa berdasarkan derajat ionisasi (α) tergolong cukup (60,60%), dan hasil reaksi netralisasi asam kuat dan basa kuat tergolong cukup (57,58%) Kesalahan siswa dalam menyelesaikan soal pemahaman konsep larutan asam basa melalui gambaran mikroskopik kemungkinan disebabkan karena siswa: (a) menganggap bahwa asam lemah atau basa lemah dalam air akan terionisasi sebagian tetapi molekul yang terionisasi lebih banyak, (b) sulit membedakan antara asam basa Bronsted-Lowry dengan asam konjugasi-basa konjugasi dan menganggap dalam menentukan asam basa Bronsted- Lowry yaitu berdasarkan jumlah atom H, (c) menganggap dalam menentukan asam basa Lewis sama dengan menentukan asam basa Bronsteed-Lowry yang membedakan hanya serah terima pasangan elektron dan sering terbalik dalam menentukan asam basa Lewis, (d) menganggap bahwa pada tahap ionisasi setelah ionisasi pertama tidak terdapat lagi molekul asam lemah poliprotik, (e) belum memahami derajat ionisasi dengan benar, dan (6) menganggap molekul air sebagai pelarut sama dengan molekul air hasil reaksi dan menganggap jika salah satu asam atau basa berlebih maka hasil reaksi hanya terdapat ion pembentuk garam dengan salah satu ion berlebih tanpa terdapat ion H + atau OH - yang berlebih. Berdasarkan wawancara sebanyak 62,5% siswa memilih asam basa Arrhenius yang paling mudah dipahami melalui gambaran mikroskopik. Sebanyak 62,5% siswa memilih asam basa Lewis paling sulit dipahami melalui gambaran mikroskopik dengan alasan: (1) konsepnya sulit, (2) sulit membedakan mana yang merupakan asam Lewis dan basa Lewis dan sering terbalik dengan asam basa menurut Bronsted Lowry, (3) gambaran mikroskopiknya rumit sehingga sulit menentukan asam basa Lewis, dan (4) tidak memahami tentang perpindahan elektron dalam asam basa Lewis. Saran Pendekatan tingkat mikroskopik sebaiknya diterapkan oleh guru sebagai pelengkap pendekatan tingkat makroskopis dan simbolik dalam proses pembelajaran maupun dalam proses evaluasi. Sebaiknya model gambaran mikroskopik dijadikan sebagai alat evaluasi untuk mengukur pemahaman siswa tentang konsep kimia yang bersifat abstrak. Hasil penelitian dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam menentukan metode pengajaran yang tepat untuk menyampaikan konsep larutan asam basa sehingga siswa dapat memperoleh pemahaman dengan mudah, baik, dan benar. DAFTAR RUJUKAN BSNP Standar Isi Untuk Satuan Pendidikan Dasar dan Menengah: Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar SMA/MA. Jakarta: BSNP. Effendy A-Level Chemistry for Senior High School Students Based on 2007 Cambridge Curriculum Volume 1A. Malang: Bayumedia Publishing. Hinton, M.E. & Nakhleh, M.B Students Microscopic, Macroscopic, and Symbolic Representations of Chemical Reactions. The Chemical Educator,4 (4): Kean, E., & Middlecamp, C Panduan Belajar Kimia Dasar. Jakarta: Gramedia. Kim, G Increasing Concept Learning in High School Students: Does the Creation and Use of Manipulatives Depicting the Particulate Nature of Matter Increase Concept Learning?. The Teaching and Learning of Chemistry, 536: McMurry & Fay Chemistry. 4 th Edition. Sastrawijaya, T Proses Belajar-Mengajar Kimia. Jakarta: DEPDIKBUD. 10

11 Wiyono, G. P Identifikasi Konsep Sukar dan Kesalahan Konsep Asam Basa Bronsted- Lowry pada Siswa Kelas XI SMAN 1 Malang Tahun Ajaran 2010/2011. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: FMIPA Universitas Negeri Malang. Silberberg, M. S Principles of General Chemistry Second Edition. New York: Mc Graw Hill. Pabuccu, A Improving 11 th Grade Students Understanding of Acid-Base Concepts by Using 5E Learning Cycle Model. Tesis tidak diterbitkan. Middle East: Middle East Technical University. Rahayu, S Identifikasi Konsep Sukar dan Kesalahan Konsep Asam Basa Lewis pada Siswa Kelas XI SMA Negeri 1 Malang. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: FMIPA Universitas Negeri Malang. Effendy A-Level Chemistry for Senior High School Students Based on 2007 Cambridge Curriculum Volume 2A. Malang: Bayumedia Publishing. Sutresna, N Cerdas Belajar Kimia. Bandung: Grafindo Media Pratama. 11