BAB II TINJAUAN PUSTAKA Untuk menciptakan situasi yang kondusif dalam proses pembelajaran IPA diperlukan suatu model pembelajaran. Ada berbagai macam model pembelajaran yang banyak digunakan dalam dunia pendidikan. Salah satu model pembelajaran dalam pendidikan IPA adalah model pembelajaran Sains Teknologi Masyarakat (STM). A. Model Pembelajaran Sains Teknologi Masyarakat Model pembelajaran Sains Teknologi Masyarakat adalah model pembelajaran yang mengaitkan antara sains dan teknologi serta manfaat bagi masyarakat. Model pembelajaran ini bertujuan untuk membentuk individu yang memiliki kepedulian terhadap masalah masyarakat dan lingkungannya. Menurut Poedjiadi model pembelajaran STM bertujuan untuk membentuk individu yang memiliki literasi sains dan teknologi serta memiliki kepedulian terhadap masyarakat dan lingkungannya. Pembelajaran dengan pendidikan Sains Teknologi Masyarakat mengembangkan materi dalam lingkup yang dapat digambarkan sebagai berikut : 8
9 Sains PBM Teknologi Masyarakat Gambar 2.1 Keterkaitan Sains Teknologi dan Masyarakat (Sumber : Arifin, 2003) Proses pengembangan materi tidak terlepas dari ciri sains yang berorientasi pada proses dan produk saja, tetapi juga berorientasi pada teknologi yang ada dan yang diperlukan dalam masyarakat. Jika sains dan teknologi yang berkaitan erat dalam kehidupan sehari-hari dikelola dengan baik, maka keduanya dapat meningkatkan kualitas hidup manusia, sebaliknya jika keduanya tidak dikelola dengan baik, maka segala sesuatu yang telah dicapai akan musnah (Arifin, 2003). 1. Latar Belakang Sains Teknologi Masyarakat Sains merupakan ilmu yang mempelajari alam. Sains berawal dari sifat ingin tahu manusia yang kemudian dengan menggunakan teknologi akan dapat memenuhi kebutuhan hidup manusia, keterkaitan antara teknologi dan masyarakat sangat jelas, karena teknologi lahir akibat pemenuhan kebutuhan hidup masyarakat.
10 2. Dari Pendekatan Menjadi Model Sains Teknologi Mayarakat Pada awalnya Sains Teknologi Masyarakat merupakan suatu pendekatan, seperti dalam (Poedjiadi, 2005) bahwa Sains Teknologi Masyarakat cukup dijadikan sebagai pendekatan dalam pembelajaran sains yang mengacu pada garisgaris besar program pengajaran dan dipilih melalui pokok bahan yang sesuai saja. Melalui serangkaian penelitian-penelitian Sains Teknologi Masyarakat, ternyata diperoleh pola-pola dari langkah-langkah dilakukan selama proses pembelajaran berlangsung. Sehingga sekarang ini, Sains Teknologi Masyarakat merupakan suatu model pembelajaran dan bukan merupakan suatu pendekatan. 3. Tahapan Pembelajaran Sains Teknologi Masyarakat Menurut Poedjiadi (2005) model pembelajaran sains teknologi masyarakat memiliki beberapa tahapan pembelajaran. Adapun tahapan model pembelajaran Sains Teknologi Masyarakat adalah sebagai berikut:
11 PENDAHULUAN: Inisiasi/Invitasi/ Apersepsi/Eksplorasi terhadap siswa Isu/Masalah Pembentukan/ Pengembangan Konsep Pemantapan Konsep Aplikasi konsep dalam kehidupan, penyelesaian masalah, analisis isu Pemantapan Konsep Pemantapan konsep Penilaian Gambar 2.2 Tahapan Model Sains Teknologi Masyarakat
12 1) Pendahuluan: Inisiasi / invitasi/ Apersepsi/ Ekplorasi terhadap Siswa Tahapan ini dimulai dengan mengemukakan isu atau masalah dalam masyarakat yang dapat digali dari diri siswa, tetapi jika hal itu sulit dilakukan maka isu masalahnya dapat saja dikemukakan oleh guru. Tahapan ini dapat disebut tahap inisiasi yaitu mengawali atau memulai. Tahapan ini dapat juga disebut invitasi yaitu undangan agar siswa memusatkan perhatiannya pada pembelajaran. Pada tahapan ini, dapat dilakukan apersepsi yaitu mengaitkan peristiwa yang telah diketahui siswa dengan materi yang akan dibahas, sehingga tampak adanya kesinambungan pengetahuan, karena diawali dengan hal-hal yang telah diketahui siswa sebelumnya yang ditekankan pada keadaan yang ditemui dalam kehidupan sehari-hari. 2) Pembentukan atau Pengembangan Konsep Proses pembentukan konsep dapat dilakukan melalui berbagai pendekatan dan metode. Pada tahap ini siswa diberikan stimulan berupa gambar-gambar atau fenomena yang mendukung permasalahan yang telah dikemukakan. Pada akhir pembentukan konsep, diharapkan pada diri siswa terjadi konstruksi dan rekonstruksi konsepsi siswa bahkan diharapkan pula terjadi pengembangan konsepsi siswa yang nantinya dapat digunakan untuk penyelesaian masalah yang dikemukakan di awal pembelajaran. Konsepsi siswa diharapkan tidak bertentangan dengan konsep-konsep yang telah disepakati oleh para ilmuwan.
13 3) Aplikasi Konsep Dalam Kehidupan: Penyelesaian Masalah, Analisis Isu Konsep-konsep yang telah dimiliki siswa pada saat pengembangan konsep dapat diaplikasikan untuk menyelesaikan masalah atau isu lingkungan yang terjadi dalam kehidupan mereka sehari-hari. 4) Pemantapan Konsep Pada tahapan ini, guru perlu meluruskan apabila selama kegiatan pembelajaran berlangsung terjadi miskonsepsi. Apabila selama proses pembentukan konsep tidak tampak ada miskonsepsi yang terjadi pada siswa, demikian pula setelah akhir penyelesaian isu dan masalah, guru tetap perlu melakukan pemantapan konsep melalui penekanan terhadap konsep-konsep kunci yang penting diketahui dalam bahan kajian tertentu. Pemantapan konsep terhadap konsep-konsep kunci akan memberikan retensi yang lebih lama dibandingkan dengan tidak dimantapkan oleh guru pada akhir pembelajaran. Hal ini penting dilakukan karena sangat mungkin terjadi bahwa siswa masih mengalami miskonsepsi tetapi tidak terdeteksi oleh guru. 5) Penilaian Penilaian adalah suatu upaya atau tindakan untuk mengetahui sejauh mana tujuan yang telah ditetapkan itu tercapai atau tidak. Penilaian penting dilaksanakan untuk melihat hasil pembelajaran yang telah dilaksanakan Penilaian dapat meliputi aspek kognitif, psikomotor, dan afektif. Jenis penilaiannya dapat berupa tes lisan maupun tes tertulis.
14 4. Ranah Model Pembelajaran STM Menurut Poedjiadi (2005), enam ranah yang terlibat dalam model pembelajaran Sains Teknologi Masyarakat adalah sebagai berikut: 1) Ranah proses Ranah proses diartikan dengan bagaimana proses memperoleh konsep atau bagaimana cara-cara memperoleh konsep dalam bidang ilmu tertentu. 2) Ranah Konsep Ranah ini meliputi konsep, fakta, generalisasi dari bidang ilmu tertentu dan merupakan kekhasan dari masing-masing bidang ilmu. 3) Ranah Kreativitas Ranah ini merupakan kombinasi antara obyek dan ide atau gagasan dengan cara yang baru. 4) Ranah Sikap Ranah sikap yang dalam hal ini mencakup menyadari kebesaran Tuhan, menghargai hasil penemuan para ilmuwan dan penemu produk teknologi, namun menyadari kemungkinan adanya dampak negatif dari produk teknologi, dan memiliki kepedulian terhadap masyarakat yang kurang beruntung serta memelihara kelestarian lingkungan meliputi sikap positif baik terhadap ilmu maupun ilmuan 5) Ranah Aplikasi Aplikasi ini merupakan far transfer of learning. Kemampuan seseorang untuk melakukan transfer belajar adalah apabila ia dapat
15 menggunakan konsep-konsep yang telah dipelajari ke dalam situasi lain. Kemampuan far transfer of learning atau kemampuan mentransfer belajar di luar sekolah merupakan kemampuan seseorang mentransfer hasil belajar yang diperoleh di lingkungan sekolah ke dalam situasi di masyarakat yang bersifat sangat kompleks. 6) Ranah Keterkaitan Adalah kecenderungan untuk melaksanakan tindakan nyata apabila terjadi sesuatu dalam lingkungannya yang memerlukan peran serta. 5. Keterampilan Proses Sains (KPS) dalam Model Pembelajaran Sains Teknologi Masyarakat Istilah keterampilan pada model pembelajaran ini berarti terampil memproses perolehan menggunakan proses-proses mental, termasuk keterampilan psikomotor yang sebenarnya didasari oleh kegiatan mental seseorang (Poedjiadi, 2005). Keterampilan-keterampilan yang dimaksud antara lain : 1. Keterampilan Mengobservasi 2. Keterampilan Menghitung 3. Keterampilan Mengukur 4. Keterampilan Mengklasifikasi 5. Keterampilan Menyimpulkan 6. Keterampilan Membuat Hipotesis 7. Keterampilan Mengkomunikasikan, dan lain-lain.
16 6. Karakteristik Sains Teknologi Masyarakat a. Materi yang dikembangkan berkaitan dengan : Kurikulum IPA yang berlaku. Memiliki keterkaitan antara sains, teknologi dan masyarakat. Mendorong perkembangan keterampilan inkuiri. Berkaitan dengan kebutuhan siswa. Menunjukkan adanya falsafah IPA. b. Pembelajaran dikembangkan dengan landasan teori belajar konstruktivisme yaitu adanya usaha mengaitkan informasi baru dengan pengetahuan sebelumnya. c. Adanya kegiatan kelompok, dalam membuat solusi bersama serta mengintegrasikan solusi dalam pengetahuan yang telah ada. d. Pembelajaran yang dikembangkan melalui 3 tahap, yaitu tahap eksplorasi, pengembangan dan aplikasi konsep. e. Adanya masalah yang sesuai dengan materi dan perkembangan anak. 7. Landasan Model Sains Teknologi Masyarakat Dalam model Sains Teknologi Masyarakat terdapat dua aliran filsafat yang digunakan yaitu aliran filsafat konstruktivisme dan pragmatisme. Kedua aliran ini terikat secara langsung dengan model pembelajaran Sains Teknologi Masyarakat. a. Konstruktivisme Pandangan belajar menurut faham konstruktivisme (Arifin, 2003) adalah sebagai berikut:
17 1) Suatu proses dimana pengetahuan diperoleh dengan jalan mengaitkan informasi baru kepada pengetahuan yang telah dimiliki sebelumnya secara individual. 2) Pengetahuan baru yang beragam bergantung pada bagaimana pengetahuan itu diperoleh. 3) Internalisasi dari suatu pengetahuan terjadi bila seorang menangkap informasi baru dengan pengetahuan lama yang tidak cocok, terjadi miskonsepsi. 4) Belajar merupakan konteks sosial yang menstimulasi untuk mendapatkan kejelasan. 5) Berbahasa memberikan dorongan untuk berpikir. Teori konstruktivisme ini menekankan bahwa siswa harus menemukan dan mentransformasi suatu informasi menjadi kompleks ke situasi lain, dan apabila dikehendaki informasi itu menjadi milik mereka sendiri. Dengan dasar inilah pembelajaran harus dikemas menjadi proses mengkonstruksi bukan menerima pengetahuan. Untuk itu tugas guru sebagai pendidik adalah memfasilitasi proses tersebut dengan: 1) Menjadikan pengetahuan bermakna dan relevan bagi siswa 2) Memberi kesempatan siswa menentukan dan menerapkan idenya sendiri 3) Menyadarkan siswa agar menerapkan strategi bagi mereka sendiri dalam belajar
18 Selain itu, dalam teori konstruktivisme siswa perlu dibiasakan untuk memecahkan masalah, menemukan sesuatu bagi dirinya dan mengkontruksi pengetahuannya sendiri. b. Pragmatisme Pengetahuan yang diperoleh hendaknya dimanfaatkan untuk mengerti permasalahan yang ada di masyarakat. Dengan demikian akan diperoleh tingkah laku manusia untuk melakukan tindakan yang positif dan mampu meningkatkan serta bermanfaat bagi kehidupan (Poedjiadi, 2005). Dalam pembelajaran, pragmatisme menitikberatkan pada pandangan bahwa seharusnya hasil belajar dapat meningkatkan kualitas kehidupan manusia, serta mampu menanggapi dampak positif maupun negatif kemajuan teknologi yang berkembang pesat. 8. Kelebihan dan Kekurangan Sains Teknologi Masyarakat Kelebihan dari model pembelajaran STM menurut Poedjiadi adalah sebagai berikut: a. Siswa memiliki kreatifitas yang lebih tinggi. b. Kepedulian terhadap masyarakat dan lingkungan lebih besar. c. Lebih mudah mengaplikasikan konsep-konsep yang dipelajari untuk kebutuhan masyarakat. d. Memiliki kecenderungan untuk mau berpartisifasi dalam kegiatan menyelesaikan masalah di lingkungannya
19 Adapun kekurangan atau kesulitan yang dihadapi dalam model pembelajaran STM dalam (Poedjiadi, 2005) adalah sebagai berikut: a. Apabila dirancang dengan baik akan membutuhkan waktu yang lebih lama bila dibandingkan dengan model pembelajaran yang lain b. Bagi guru tidak mudah untuk mencari isu atau masalah pada tahap pendahuluan yang terkait dengan topik yang dikaji, karena hal ini membutuhkan wawasan luas dari guru dan lebih tanggap terhadap masalah lingkungan. B. Keterampilan Proses Sains (KPS) Pendekatan keterampilan proses dapat diartikan sebagai wawasan atau anutan pengembangan keterampilan- keterampilan intelektual, sosial dan fisik yang bersumber dari kemampuan- kemampuan mendasar yang prinsipnya telah ada dalam diri siswa (Depdikbud, dalam Moedjiono, 2006). Menurut Dahar mendefinisikan keterampilan proses sebagai keterampilan dan sikap-sikap yang dimiliki oleh para ilmuwan untuk memperoleh dan mengembangkan ilmu pengetahuan. Keterampilan proses yang dimiliki siswa menurut Dahar meliputi kemampuan mengamati, menafsirkan pengamatan, meramalkan, menggunakan alat dan bahan, menerapkan konsep, merencanakan penelitian, berkomunikasi dan mengajukan pertanyaan. Berikut adalah keterampilan-keterampilan proses yang dirinci menjadi beberapa sub keterampilan (Dahar, 1986), disajikan dalam Tabel 2.1.
20 Tabel 2.1. Keterampilan Proses IPA (Sumber : Dahar, 1986) No Keterampilan proses Sub keterampilan proses 1. Mengamati a. Menggunakan indera b. Mengumpulkan fakta-fakta yang relevan c. Mencari kesamaan dan perbedaan 2. Menafsirkan pengamatan a. Mencatat setiap data hasil pengamatan secara terpisah b. Menghubungkan hasil-hasil pengamatan c. Menemukan suatu pola dalam satu seri pengamatan d. Menarik kesimpulan 3. Meramalkan Berdasarkan hasil-hasil pengamatan 4. Menggunakan alat dan bahan mengemukakan apa yang mungkin diamati Terampil menggunakan alat dan bahan dan mengetahui mengapa harus demikian menggunakannya 5. Menerapkan konsep a. Menggunakan konsep-konsep yang telah dipelajari dalam suatu situasi baru b. Menerapkan konsep pada pengalaman baru c. Menyusun hipotesis 6. Merencanakan percobaan a. Menentukan alat, bahan, dan sumber b. Menentukan variabel c. Menemukan variabel tetap dan berubah
21 d. Menemukan apa yang akan diamati, diukur dan dicatat e. Menentukan langkah kerja f. Menentukan bagaimana mengolah data untuk mengambil kesimpulan 7. Berkomunikasi a. Menyusun dan menyampaikan laporan secara sistematis dan jelas b. Menjelaskan hasil penelitian c. Mendiskusikan hasil penelitian d. Menggambarkan data dengan grafik, tabel dan diagram e. Membaca grafik, tabel, dan diagram. 8. Mengajukan pertanyaan a. Bertanya apa, bagaimana, dan mengapa b. Bertanya untuk meminta penjelasan c. Mengajukan pertanyaan yang berlatar belakang hipotesis. Dimyati dan Mudjiono (2006) mengungkapkan bahwa pendekatan keterampilan proses bukanlah tindakan instruksional yang berada diluar jangkauan kemampuan peserta didik. Pendekatan ini justru bermaksud mengembangkan kemampuan- kemampuan yang dimiliki peserta didik. Dimyati dan Mudjiono (2006) menguraikan beberapa kesimpulan mengenai pendekatan keterampilan proses, antara lain: 1. Pendekatan keterampilan proses merupakan wahana penemuan dan pengembangan fakta, konsep dan prinsip ilmu pengetahuan bagi diri siswa.
22 2. Fakta, konsep dan prinsip ilmu pengetahuan yang ditemukan dan dikembangkan siswa berperan dalam menunjang pengembangan keterampilan proses pada diri siswa. 3. Interaksi antara pengembangan keterampilan proses dengan fakta, konsep dan prinsip ilmu pengetahuan pada akhirnya akan mengembangkan sikap dan nilai ilmuwan pada diri siswa. Funk (Dimyati dan Mudjiono, 2006), menjelaskan bahwa menggunakan keterampilan proses untuk proses pembelajaran membuat siswa belajar proses dan produk ilmu pengetahuan sekaligus. Terdapat beberapa keterampilan proses, keterampilan-keterampilan tersebut terdiri dari keterampilan dasar (basic skill) dan keterampilan terintegrasi (integrated skill). Keterampilan dasar merupakan keterampilan yang harus dimiliki oleh ilmuwan sebagai landasan untuk keterampilan proses terintegrasi yang lebih kompleks. Keterampilan terintegrasi pada dasarnya dibutuhkan dalam penelitian. Dimyati dan Mudjiono (2006) memaparkan bahwa keterampilan dasar dalam keterampilan proses siswa terdiri dari enam keterampilan, meliputi : 1. Keterampilan Mengamati Kemampuan mengamati merupakan keterampilan yang paling mendasar dalam proses memperoleh ilmu pengetahuan serta merupakan hal terpenting untuk mengembangkan keterampilan-keterampilan proses yang lain. Mengamati memiliki dua sifat utama yakni sifat kualitatif dan kuantitatif. Mengamati bersifat kualitatif bila hanya menggunakan panca indra untuk memperoleh informasi.
23 Mengamati bersifat kuantitatif bila dalam pelaksanaannya tidak hanya menggunakan panca indra, tetapi juga menggunakan alat bantu lain yang dapat membantu dalam memberikan informasi khusus dan cepat. 2. Keterampilan Mengklasifikasikan Mengklasifikasikan merupakan keterampilan proses untuk memilah berbagai obyek peristiwa berdasarkan sifat-sifat khususnya, sehingga didapatkan golongan/kelompok sejenis dari obyek peristiwa yang dimaksud. Dengan mengklasifikasikan kita dapat memahami sejumlah obyek, peristiwa, dan segala yang ada dalam kehidupan sekitar kita. Menentukan golongan dapat juga dilakukan dengan mengamati persamaan, perbedaaan, dan hubungan serta pengelompokkan obyek berdasarkan kesesuaian dengan berbagai tujuan. 3. Keterampilan Mengkomunikasikan Mengkomunikasikan dapat diartikan sebagai menyampaikan dan memperoleh fakta, konsep atau prinsip ilmu pengetahuan dalam bentuk suara, visual atau suara visual. Contoh kegiatan mengkomunikasikan adalah mendiskusikan suatu masalah, membuat laporan, membaca peta dan lainnya. 4. Keterampilan Mengukur Keterampilan mengukur dapat diartikan membandingkan yang diukur dengan satuan ukuran tertentu yang telah ditetapkan sebelumnya. Keterampilan mengukur merupakan hal yang sangat penting dalam membina observasi kuantitatif, mengklasifikasikan dan membandingkan segala sesuatu di sekeliling kita serta mengkomunikasikan secara efektif kepada orang lain. Contoh mengukur
24 antara lain mengukur panjang garis, mengukur berat badan, mengukur suhu kamar, mengukur banyaknya volume air dan lainnya. 5. Keterampilan Memprediksi Memprediksi adalah mengantisipasi atau membuat ramalan tentang hal yang akan terjadi pada waktu yang akan datang berdasarkan perkiraan pada pola kecenderungan tertentu atau hubungan antara fakta, konsep dan prinsip dalam ilmu pengetahuan. 6. Keterampilan Menyimpulkan Menyimpulkan adalah suatu keterampilan untuk memutuskan keadaan suatu objek atau peristiwa berdasarkan fakta, konsep dan prinsip yang diketahui. Pada umumnya perilaku manusia didasarkan pada pembuatan kesimpulan tentang kejadian-kejadian. Berikut adalah keterampilan-keterampilan proses yang dirinci menjadi beberapa sub keterampilan (Dimyati dan Mudjiono, 2006) disajikan dalam Tabel 2.2.
25 No. Keterampilan proses Tabel 2.2 Keterampilan Proses IPA (Sumber : Dimyati dan Mudjiono, 2006) Sub keterampilan proses 1. Mengamati a. Menggunakan indera b. Menggunakan alat bantu lain 2. Mengklasifikasikan a. Mencari kesamaan dan perbedaan b. Mencari hubungan antara obyek yang sejenis c. Mengelompokan obyek berdasarkan kesesuainnya 3. Mengkomunikasikan a. Menyusun dan menyampaikan laporan secara sistematis dan jelas b. Menjelaskan hasil penelitian c. Mendiskusikan masalah/hasil penelitian b. Menggambarkan data dengan grafik, tabel dan diagram c. Membaca grafik, tabel, dan diagram. 4. Mengukur Pengukuran terhadap obyek yang diteliti misalnya mengukur panjang garis, mengukur berat badan, mengukur suhu kamar, dan lainnya. 5. Memprediksi Berdasarkan hasil-hasil pengamatan mengemukakan apa yang mungkin akan terjadi 6. Menyimpulkan Menarik kesimpulan dengan tepat berdasarkan data hasil penelitian Berdasarkan tahapan prosedur percobaan Mengidentifikasi Efek Tyndall menghasilkan KPS yang dapat diukur sub KPSnya disajikan dalam Tabel 2.3.
26 Tabel 2.3 KPS yang dapat Diukur Sub KPSnya Pada Percobaan Mengidentifikasi Efek Tyndall No Keterampilan Proses Sub Keterampilan Proses 1. Mengamati Menggunakan indera yaitu keterampilan penglihatan menggunakan indera 2. Mengklasifikasikan Mengelompokan obyek berdasarkan kesesuainnya 3. Mengukur Pengukuran terhadap obyek yang diteliti yaitu mengukur banyaknya aquades yang diperlukan dengan menggunakan gelas ukur 4. Mengkomunikasikan a. Menyusun dan menyampaikan laporan secara sistematis dan jelas b. Mendiskusikan hasil penelitian 5. Menyimpulkan Menarik kesimpulan dengan tepat berdasarkan data hasil penelitian Berdasarkan prosedur percobaan Aplikasi Koagulasi dalam proses pembuatan tahu yang dapat diukur sub KPSnya disajikan pada Tabel 2.4.
27 Tabel 2.4 KPS yang dapat Diukur Sub KPSnya Pada Percobaan Aplikasi Koagulasi No Keterampilan Proses Sub Keterampilan Proses 1. Mengamati Menggunakan indera yaitu keterampilan menggunakan indera penglihatan 2. Mengukur Pengukuran terhadap obyek yang diteliti yaitu mengukur banyaknya aquades yang diperlukan dengan menggunakan gelas ukur 3. Mengkomunikasikan a. Menjelaskan hasil penelitian b. Mendiskusikan hasil penelitian 4. Menyimpulkan Menarik kesimpulan dengan tepat berdasarkan data hasil penelitian Sriyono, dkk (Novi, 2003), menjelaskan bahwa keterampilan proses menekankan pada bagaimana siswa belajar, bagaimana siswa mengelola perolehannya sehingga menjadi miliknya, dipahami, dimengerti, dan dapat diterapkan sebagai bekal dalam masyarakat sesuai dengan kebutuhannya. Perolehan yang dimaksud yaitu hasil belajar yang diperoleh dari pengalaman dan pengamatan lingkungan yang diolah menjadi suatu konsep. Keterampilan yang melibatkan keterampilan proses tersebut hanya dapat dimiliki oleh siswa bila guru merancang program pengajaran dan mengimplementasikannya dalam aktivitas pembelajaran. Aktivitas pembelajaran tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan metoda praktikum.
28 C. Metode Praktikum Metode praktikum merupakan salah satu metoda pembelajaran yang mengacu pada belajar menurut konstruktivisme. Menurut Sudjana (1991) Pembelajaran dengan metode praktikum memberi kesempatan pada siswa untuk berfikir dan berpartisipasi secara aktif dalam memecahkan masalah berdasarkan fakta yang benar. Berdasarkan kamus lengkap bahasa Indonesia praktikum merupakan suatu metode mendidik untuk belajar dan mempraktekkan segala aktivitas dalam belajar mengajar untuk menguasai keahlian. Praktikum mempunyai sentral yang bukan hanya sebagai sarana demonstrasi dan penjelasan saja, akan tetapi juga sebagai inti dalam proses belajar mengajar sains. Menurut Roestiyah (2005) mengungkapkan bahwa keunggulan praktikum pada pendidikan IPA adalah : 1. Dengan praktikum siswa lebih terlatih menggunakan metoda ilmiah dalam menghadapi segala masalah, sehingga tidak mudah percaya pada sesuatu yang belum pasti kebenarannya 2. Siswa lebih aktif berpikir dan berbuat 3. Disamping siswa memperoleh ilmu pengetahuan, siswa juga menemukan pengalaman praktis dan keterampilan dalam menggunakan alat-alat percobaan 4. Siswa dapat membuktikan sendiri tentang kebenaran suatu teori
29 Arifin (2003) mengungkapkan bahwa keuntungan menggunakan metoda praktikum yaitu : 1. Dapat memberikan gambaran yang konkrit tentang suatu peristiwa 2. Siswa dapat mengamati proses 3. Siswa dapat menembangkan keterampilan inkuiri 4. Siswa dapat mengembangkan keterampilan ilmiah 5. Membantu guru untuk mencapai tujuan pembelajaran yang efektif dan efisien Dari uraian yang dipaparkan di atas, diketahui bahwa metoda praktikum banyak memberi keuntungan dalam pembelajaran IPA, siswa tidak hanya mengetahui kebenaran dari suatu teori tertentu tetapi juga aktif berpikir dan terlibat menemukan bukti-bukti ilmu pengetahuan yang mereka pelajari. Sehingga dapat menuntun siswa dalam mengembangkan sikap ilmiah dan keterampilan proses sains mereka dalam pembelajaran.
30 D. Sistem Koloid Istilah koloid dikemukakan oleh Thomas Graham (1805-1860) dari Inggris pada tahun 1961 sewaktu meneliti proses difusi berbagai zat dalam medium cair. Graham mengamati bahwa zat seperti kanji, gelatin, getah, dan albumin berdifusi sangat lambat dan tidak mampu menembus membran tertentu. Kelompok zat ini dinamai koloid, yang berarti seperti lem (berasal dari bahasa Yunani, kolla = lem dan oidos = seperti). Sistem koloid terdiri atas fase terdispersi dengan ukuran tertentu dalam medium pendispersi. Zat yang didispersikan disebut fase terdispersi, sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan disebut medium pendispersi. Dengan sifat ini, sistem koloid banyak digunakan dalam industri kosmetik, tekstil, makanan, farmasi, dan lain sebagainya. Sistem koloid merupakan suatu bentuk campuran (sistem dispersi) yang keadaannya antara larutan dan suspensi. Koloid memiliki ukuran partikel terdispersi yang cukup besar (1 100) nm atau 10-7 10-5 cm, sehingga terkena efek Tyndall. Membran semi permeabel Membran semi permeabel Gambar 2.3 Perbedaan ukuran larutan, koloid, suspensi
31 Apabila kita campurkan gula dengan air, ternyata gula larut dan diperoleh larutan gula. Di dalam larutan, zat terlarut tersebar dalam bentuk partikel yang sangat kecil, sehingga tidak dapat dibedakan lagi dari mediumnya walaupun menggunakan mikroskop ultra. Larutan bersifat kontinu dan merupakan sistem satu fase (homogen). Ukuran partikel zat terlarut kurang dari 10-7 cm. Larutan bersifat stabil (tidak memisah) dan tidak dapat disaring. Di lain pihak, jika kita mencampurkan tepung terigu dengan air, ternyata tepung terigu tidak larut. Walaupun campuran ini diaduk, lambat laun tepung terigu akan memisah (mengalami sedimentasi). Campuran seperti ini kita sebut suspensi. Suspensi bersifat heterogen, tidak kontinu, sehingga merupakan sistem dua fase. Ukuran partikel tersuspensi lebih besar dari 10-5 cm. Suspensi dapat dipisahkan dengan penyaringan. Selanjutnya, jika kita campurkan susu (misalnya susu instan) dengan air, ternyata susu larut tetapi larutan itu tidak bening melainkan keruh. Jika didiamkan, campuran itu tidak memisah dan juga tidak dapat dipisahkan dengan penyaringan. Secara makroskopis campuran ini tampak homogen. Akan tetapi jika diamati dengan mikroskop ultra ternyata masih dapat dibedakan partikelpartikel lemak susu yang tersebar dalam air. Campuran seperti ini disebut koloid. Ukuran partikel koloid berkisar antara 10-7 cm 10-5 cm. Jadi, koloid tergolong campuran heterogen dan merupakan sistem dua fase.. Pada campuran susu dengan air, fase terdisfersi adalah lemak, sedangkan medium pendispersinya adalah air. Perbandingan sifat larutan sejati, koloid dan suspensi dapat diperlihatkan oleh Tabel 2.5.
32 Tabel 2.5 Perbandingan sifat larutan, koloid, dan suspensi. Aspek yang dibedakan Bentuk campuran Sistem Dispersi Larutan Sejati Koloid Suspensi Homogen Homogen secara Heterogen makroskopis, namun secara mikroskopis heterogen Penulisan X (aq) X (s) X (s) Ukuran Partikel < 10-7 cm 10-7 cm 10-5cm >10-5 cm Fasa 1 fasa 2 fasa 2 fasa Penyaringan Tidak dapat disaring Tidak dapat Dapat disaring disaring kecuali dengan penyaring ultra Kestabilan Stabil Pada umumnya Tidak stabil stabil Contoh Larutan garam, larutan alkohol dalam air, larutan cuka dan larutan gula Cat, tinta, tanah, kanji, busa, agaragar, asap, dan susu Campuran air dan pasir, air dan kopi, serta tepung terigu dan air. Sistem koloid mempunyai sifat-sifat khas yang berbeda dari sifat larutan ataupun suspensi. Pada bagian ini akan dibahas beberapa sifat khas sistem koloid.
33 Efek Tyndall Efek Tyndall adalah suatu efek penghamburan berkas sinar oleh partikelpartikel yang terdapat dalam sistem koloid, sehingga jalannya berkas sinar terlihat. Gejala ini pertama kali dipelajari oleh John Tyndall, ahli fisika bangsa Inggris pada tahun 1869. Gambar 2.4 Contoh Terjadinya Efek Tyndall Pada saat larutan sejati (gambar kanan) disinari dengan cahaya, maka larutan tersebut tidak akan menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid (gambar kiri), cahaya akan dihamburkan. Hal itu terjadi karena partikel-partikel koloid mempunyai partikel-partikel yang relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar tersebut. Sebaliknya, pada larutan sejati, partikelpartikelnya relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi hanya sedikit dan sangat sulit diamati.
34 Gerak Brown Gerak Brown adalah gerakan terpatah- terpatah (gerak zig-zag) yang terus-menerus dalam sistem koloid. Pertama kali gerak brown ditemukan oleh Robert Brown, seorang ahli Botani Inggris pada tahun 1827, dengan cara mengamati di bawah mikroskop gerakan partikel tepung sari gandum yang Gambar 2.5 Gerak Brown dari suatu partikel koloid dapat diamati di bawah mikroskop dengan mengikuti pergerakan titik cahaya akibat efek tyndall didispersikan dalam air. Gerak Brown menunjukkan kebenaran teori kinetik molekul yang menyatakan bahwa molekul-molekul dalam zat cair senantiasa bergerak. Gerak Brown terjadi sebagai akibat tumbukan yang tidak seimbang dari molekulmolekul medium terhadap partikel koloid dari segala arah. Gerak Brown akan makin cepat jika ukuran partikel koloid makin kecil. Sebaliknya, makin besar ukuran partikel gerakannya makin lambat. Oleh karena itu, dalam suspensi tidak terjadi gerak Brown karena ukuran partikel cukup besar, sehingga tumbukan yang dialaminya setimbang. Partikel zat terlarut juga mengalami gerak Brown tetapi tidak dapat diamati. Gerak Brown merupakan salah satu faktor yang menstabilkan koloid. Oleh karena bergerak terus-menerus, maka partikel koloid dapat mengimbangi gaya gravitasi, sehingga tidak mengalami sedimentasi.
35 Adsorpsi Adsorpsi merupakan peristiwa penyerapan suatu molekul atau ion pada permukaan suatu zat. Partikel koloid mempunyai kemampuan untuk menyerap ion atau muatan listrik pada permukaannya sehingga partikel koloid menjadi bermuatan listrik. Sifat adsorpsi dari koloid ini digunakan dalam berbagai proses sebagai berikut : a. Penjernihan air dengan tawas b. Menjernihkan larutan gula atau larutan garam c. Penyembuhan sakit perut dengan menggunakan norit d. Menghilangkan bau badan Antara partikel koloid dengan ion-ion yang diadsorpsi akan membentuk beberapa lapisan, yaitu: a. Lapisan pertama ialah lapisan inti yang bersifat netral, terdiri atas partikel koloid netral. b. Lapisan ion dalam ialah lapisan ion-ion yang diadsorpsi oleh koloid. c. Lapisan ion luar Jika muatan koloid itu sejenis, maka partikel-partikel koloid saling tolakmenolak dan tidak terjadi tumbukan satu sama lain sehingga proses pembentukan molekul yang lebih besar dapat dihindarkan dan tidak tertjadi penggumpalan. Partikel koloid dapat mengadsorpsi tidak hanya ion dan muatan listrik tetapi juga zat lain berupa molekul netral. Oleh karena koloid mempunyai permukaan yang relatif luas,maka koloid mempunyai daya adsorpsi yang besar pula.
36 Koloid pengadsorpsi Partikel teradsorpsi Gambar 2.6 Koloid mempunyai daya adsorpsi yang besar Koagulasi Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid sehingga terjadi endapan. Dengan terjadinya koagulasi, zat terdispersi tidak lagi membentuk koloid. Koagulasi dapat terjadi secara fisik seperti pemanasan, pendinginan, pengadukan atau secara kimia seperti penambahan elektrolit (pencampuran koloid yang berbeda muatan). Gambar 2.7 Proses terjadinya koagulasi Partikel-partike partikel koloid yang bersifat stabil karena memiliki muatan listrik sejenis, maka muatan listrik akan hilang, sehingga partikel koloid akan bergabung dan akhirnya membentuk gumpalan.