STUDI EVALUASI PEMAHAMAN KONSEP REAKSI REDOKS MENGGUNAKAN TES OBJEKTIF BERALASAN PADA SISWA KELAS X SMA NEGERI 10 MALANG Binti Solikhatul Jannah, Ida Bagus Suryadharma, Fauziatul Fajaroh Universitas Negeri Malang E-mail: bintisolikhatul@gmail.com ABSTRAK : Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pemahaman siswa kelas X SMA Negeri 10 Malang terhadap materi reaksi redoks. Penelitian ini menggunakan rancangan penelitian deskriptif. Sampel penelitian terdiri dari 2 kelas yang diambil secara cluster random sampling dari 7 kelas. Instrumen penelitian berupa tes objektif beralasan yang terdiri dari 25 butir soal valid dengan realibilitas r 11 = 0,71. Hasil analisis menunjukkan bahwa sebagian kecil siswa telah memahami konsep reaksi redoks, sedangkan konsep yang tidak dipahami oleh sebagian besar siswa adalah konsep bilangan oksidasi unsur dalam senyawa dan tatanama senyawa dari unsur logam-nonlogam. Kata Kunci : pemahaman konsep, tes objektif beralasan, reaksi redoks Kimia adalah ilmu yang sering dikaitkan dengan sifat-sifat esensial zat. Kimia membahas sistem yang cukup kompleks, mulai dari atom, molekul, serta senyawanya. Oleh karena itu, pengajaran ilmu kimia dimulai dari konsep-konsep yang sederhana, kemudian dari konsep yang sederhana tersebut dibangun konsepkonsep yang lebih kompleks. Pemahaman konsep dengan benar merupakan landasan dalam memahami fakta, hukum, prinsip dan teori dalam ilmu kimia (Sastrawijaya, 1988). Pemahaman yang salah terhadap suatu konsep akan menyebabkan kesulitan dalam mempelajari konsep yang lainnya. Siswa seringkali kesulitan untuk memahami materi kimia yang bersifat abstrak atau materi kimia yang konsepnya saling berkaitan (Middlecamp, 1985). Kesulitan ini akan membawa dampak yang kurang baik bagi pemahaman siswa akan konsep-konsep kimia. Oleh karena itu pemahaman konsep siswa terhadap suatu materi harus selalu dievaluasi. Untuk mengetahui pemahaman konsep kimia 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. Bentuk tes objektif beralasan pada dasarnya sama dengan bentuk tes objektif biasa, hanya saja pada tes ini siswa masih harus memberikan alasan dari pilihan jawaban yang diberikan. Salah satu pokok bahasan ilmu kimia di SMA adalah reaksi redoks. Materi ini diberikan pada siswa SMA kelas X. Kemampuan yang dituntut dari siswa dalam mempelajari konsep reaksi redoks di kelas X SMA meliputi: kemampuan mengidentifikasi jenis suatu reaksi (oksidasi, reduksi, atau oksidasi-reduksi) bila diketahui persamaan reaksinya, kemampuan menentukan bilangan oksidasi suatu unsur dalam suatu senyawa netral dan ion poliatom, kemampuan menentukan zat yang bertindak sebagai oksidator atau reduktor. Berdasarkan cakupan di atas, dapat disimpulkan bahwa untuk memahami konsep reaksi redoks diperlukan pengetahuan proposisi reaksi redoks dan kemampuan operasi matematika sederhana ( Sidauruk, 2003). Selain itu reaksi 1
redoks merupakan salah satu materi kimia yang syarat dengan konsep-konsep yang abstrak di antaranya konsep reaksi redoks berdasarkan transfer elektron, proses pelepasan dan penerimaan elektron yang tidak bisa dilihat dengan mata, tetapi hanya bisa dibayangkan (De Jong dan Treagust, 2002). Keabstrakan materi ini dapat mengakibatkan siswa mengalami kesulitan dalam memahaminya atau bahkan siswa dapat mengalami kesalahan konsep. Oleh karena itu peneliti tertarik untuk menjajagi sejauh mana siswa SMA Negeri 10 Malang menguasai konsep ini. Evaluasi dilakukan dengan tes objektif beralasan yang selama ini belum pernah dilakukan di SMA tersebut. Berdasarkan uraian di atas, peneliti bermaksud melakukan penelitian dengan judul Studi Evaluasi Pemahaman Konsep Reaksi Redoks Menggunakan Tes Objektif Beralasan pada Siswa Kelas X SMA Negeri 10 Malang. METODE Rancangan penelitian yang digunakan adalah penelitian deskriptif. Penelitian ini dilakukan untuk menggambarkan pemahaman konsep siswa mengenai materi reaksi redoks. Pada penelitian tidak diberikan perlakuan khusus karena sampel telah mengalami perlakuan alami melalui proses belajar mengajar yang telah diterapkan oleh guru kimia yang bersangkutan. Populasi penelitian ini adalah siswa kelas X SMAN 10 Malang tahun ajaran 2012/2013 yang terdiri dari 7 kelas, sampel diambil dengan teknik cluster random sampling. Instrumen penelitian yang disusun untuk mengetahui tingkat pemahaman siswa pada materi reaksi redoks berupa tes objektif beralasan. Adapun tes objektif beralasan yang disusun berupa tes pilihan ganda yang dilengkapi dengan alasan dalam menjawab soal. Sebelum digunakan sebagai instrumen penelitian, tes diverifikasi melalui uji validitas, reliabilitas, tingkat kesukaran dan daya beda. Teknik pengumpulan data yang digunakan adalah teknik tes tertulis yang terdiri dari dua langkah, yaitu verifikasi instrumen dan pemberian tes pemahaman. Sedangkan teknik analisis data menggunakan statistik deskriptif. Analisis data berfungsi untuk memberikan makna terhadap data yang terkumpul sehingga dapat disimpulkan mengenai persentase dan tingkat pemahaman siswa dalam materi reaksi redoks. Langkah-langkah yang digunakan untuk menganalisis data pada penelitian meliputi tiga langkah, yaitu pemberian skor, tabulasi data, dan pengerjaan perhitungan. Persentase pemahaman siswa dapat dihitung berdasarkan jawaban-jawaban yang sudah diberi skor. Perhitungan persentase pemahaman siswa dilakukan dengan cara membandingkan antara jumlah siswa yang menjawab benar-alasan benar pada tiap butir soal dengan jumlah siswa keseluruhan. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut. Dimana, P n = persentase siswa yang memahami kategori tertentu. Kategori pemahaman siswa dijabarkan sebagai berikut. 1) Pemahaman lengkap, apabila jawaban siswa benar-alasan benar 2) Pemahaman tidak lengkap, apabila jawaban siswa benar-alasan salah 3) Tidak paham, apabila jawaban siswa salah-alasan salah dan jawaban siswa benar-alasan salah. 2
Tafsiran persentase pemahaman yang digunakan disajikan pada Tabel 1 berikut. Tabel 1 Tafsiran Persentase Siswa yang Memahami Kategori Tertentu Pn Makna 0%-30% Kecil sekali 31%-55% Sebagian kecil 56%-65% Cukup besar 66%-80% Sebagian besar 81%-100% Besar sekali (Nurkancana dan Sumartana, 1986) HASIL DAN PEMBAHASAN A. Pemahaman Siswa Terhadap Materi Reaksi Redoks Pemahaman konsep siswa terhadap materi reaksi redoks dapat diketahui dari besarnya persentase siswa yang menjawab benar soal tes. Besarnya persentase siswa yang memahami materi reaksi redoks dapat dilihat dalam Tabel 2 berikut. Tabel 2 Persentase Siswa yang Memiliki Pemahaman Lengkap dalam Reaksi Redoks No Indikator 1. Menentukan peristiwa reduksi ditinjau dari penggabungan dan pelepasan oksigen Menentukan peristiwa oksidasi ditinjau dari penggabungan dan pelepasan oksigen 2. Mengidentifikasi peristiwa reduksi ditinjau dari pelepasan dan penerimaan elektron Mengidentifikasi peristiwa oksidasi ditinjau dari pelepasan dan penerimaan elektron Persentase Siswa yang Memiliki Pemahaman Lengkap 52,1% 46,3% 34,9% 28,6% 3. Menentukan bilangan oksidasi unsur dalam 15,6% ion Menentukan bilangan oksidasi unsur dalam senyawa 29,2% 4. Menentukan peristiwa reduksi ditinjau dari 46,9% peningkatan dan penurunan bilangan oksidasi Menentukan peristiwa oksidasi ditinjau dari 46,9% peningkatan dan penurunan bilangan oksidasi Membedakan reaksi redoks dan reaksi 34,5% bukan redoks Mengidentifikasi reaksi autoredoks 34,4% 3
Lanjutan Tabel 2 Persentase Siswa yang Memiliki Pemahaman Lengkap dalam Reaksi Redoks No Indikator 5. Menentukan zat yang bertindak sebagai oksidator Menentukan zat yang bertindak sebagai reduktor 6. Memberikan nama senyawa biner dan poliatomik yang berasal dari unsur logam dan nonlogam sebagai penyusunnya Memberikan rumus kimia senyawa yang berasal dari unsur logam dengan nonlogam sebagai penyusunnya Memberikan rumus kimia senyawa yang berasal dari unsur nonlogam dengan nonlogam sebagai penyusunnya 7. Menentukan peristiwa yang melibatkan reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari Persentase Siswa yang Memiliki Pemahaman Lengkap 41,2% 38,5% 25% 13,5% 16,7% 45,8% Berdasarkan Tabel 2 di atas, dapat diketahui bahwa hanya sebagian kecil siswa telah memahami konsep reaksi redoks. Pada konsep reaksi reduksi-oksidasi berdasarkan hubungannya dengan oksigen, cukup besar siswa yang telah memahami konsep reduksi berdasarkan hubungannya dengan oksigen. Kurangnya pemahaman siswa tentang perbedaan zat yang mengalami reduksi dan hasil reduksi membuat siswa kesulitan dalam mengidentifikasi zat yang mengalami reduksi dalam suatu persamaan reaksi. Sedangkan untuk konsep oksidasi, hanya sebagian kecil siswa yang telah paham konsep tersebut. Kurangnya pemahaman siswa mengenai pengertian reaksi oksidasi berdasarkan hubungannya dengan oksigen, serta perbedaan zat yang mengalami oksidasi dan hasil oksidasi membuat siswa kesulitan dalam mengidentifikasi zat yang mengalami oksidasi dalam suatu persamaan reaksi. Pada konsep reaksi reduksi-oksidasi berdasarkan hubungannya dengan elektron, sebagian kecil siswa telah memahami reaksi reduksi dan kecil sekali siswa yang telah memahami reaksi oksidasi berdasarkan hubungannya dengan elektron. Kurangnya pemahaman siswa mengenai hubungan antara jumlah muatan ion dengan jumlah elektron yang dilepas atau diterima dalam suatu reaksi mengakibatkan siswa salah dalam menentukan peristiwa reduksi atau oksidasi berdasarkan hubungannya dengan elektron. Dalam konsep bilangan oksidasi unsur, kecil sekali siswa yang telah memahami penentuan bilangan oksidasi unsur dalam senyawa ataupun ion. Hal tersebut dapat disebabkan siswa tidak paham terhadap aturan dalam penentuan bilangan oksidasi unsur dalam senyawa ataupun ion. Sedangkan dalam konsep reaksi reduksi-oksidasi berdasarkan perubahan bilangan oksidasi, sebagian kecil siswa telah memahami konsep reduksi-oksidasi berdasarkan perubahan bilangan oksidasi. Kurangnya ketelitian siswa dalam menentukan bilangan oksidasi atomatom yang terlibat dan kurang pahamnya siswa mengenai pengertian reaksi reduksi-oksidasi berdasarkan perubahan bilangan oksidasi mengakibatkan siswa 4
kesulitan dalam mengidentifikasi zat yang mengalami reduksi atau oksidasi dalam suatu persamaan reaksi. Dalam hal membedakan reaksi redoks dan rekai bukan redoks, kecil sekali siswa yang telah memahami perbedaan reaksi redoks dan reaksi bukan redoks. Hal tersebut dapat disebabkan siswa menganggap bahwa reaksi redoks merupakan reaksi oksidasi atau reaksi reduksi saja, bukan merupakan gabungan dua reaksi tersebut. Sedangkan pada konsep autoredoks, hanya sebagian kecil siswa yang telah memahami konsep tersebut. Hal tersebut dapat disebabkan ketidakpahaman siswa mengenai istilah autoredoks sehingga siswa salah dalam menjawab soal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebagian kecil siswa telah memahami konsep oksidator dan reduktor. Kurangnya pemahaman siswa tentang perbedaan reduktor atau oksidator dengan hasil reduksi atau hasil oksidasi mengakibatkan siswa kesulitan dalam mengidentifikasi zat yang bertindak sebagau reduktor ataupun oksidator. Pada konsep tatanama senyawa menurut IUPAC, kecil sekali siswa yang telah memahami konsep tatanama senyawa biner dan poliatomik yang berasal dari unsur logam dan nonlogam sebagai penyusunnya, konsep pemberian rumus kimia senyawa yang berasal dari unsur logam dengan nonlogam sebagai penyusunnya, dan konsep pemberian rumus kimia senyawa yang berasal dari unsur nonlogam dan nonlogam sebagai penyusunnya. Hal ini dapat disebabkan kurang telitinya siswa dalam menentukan bilangan oksidasi atom-atom yang terlibat dan ketentuan tatanama IUPAC berdasarkan sistem Stock sehingga siswa salah dalam menjawab soal. Dalam hal menentukan peristiwa yang melibatkan reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari, hanya sebagian kecil siswa yang telah memahami konsep tersebut. Hal ini disebabkan kurangnya pemahaman siswa terhadap konsep prasyarat yang mendukung konsep ini sehingga siswa kesulitan dalam menjawab soal. B. Konsep-Konsep yang Tidak Dipahami Siswa pada Materi Reaksi Redoks Konsep-konsep yang tidak dipahami siswa pada materi reaksi redoks dapat diketahui dari besarnya persentase siswa yang tidak paham dalam tiap konsep yang diujikan. Berdasarkan data yang diperoleh dapat diketahui bahwa kecil sekali siswa yang tidak paham konsep reaksi reduksi dan sebagian kecil siswa tidak paham konsep reaksi oksidasi berdasarkan penggabungan dan pelepasan oksigen. Sedangkan pada konsep reaksi redoks berdasarkan hubungannya dengan elektron, diperoleh hasil bahwa sebagian kecil siswa tidak paham konsep reaksi reduksi dan cukup besar siswa tidak paham konsep oksidasi berdasarkan pelepasan dan penerimaan elektron. Pada konsep reaksi redoks berdasarkan hubungannya dengan perubahan bilangan oksidasi, diperoleh hasil bahwa sebagian kecil siswa tidak paham reaksi reduksi dan reaksi oksidasi berdasarkan peningkatan. Selain itu sebagian kecil siswa tidak paham konsep reaksi autoredoks dan konsep bilangan oksidasi unsur dalam ion dan sebagian besar siswa tidak paham konsep bilangan oksidasi unsur dalam senyawa. Berdasarkan data hasil penelitian dapat diketahui bahwa sebagian kecil siswa tidak paham konsep oksidator dan kecil sekali siswa tidak paham konsep reduktor. Selain itu, sebagian besar siswa tidak paham konsep tatanama senyawa 5
Persentase Siswa yang Menjawab Salah- Alasan Salah biner dan poliatomik yang berasal dari unsur logam dan nonlogam dan cukup besar siswa tidak paham konsep pemberian rumus kimia senyawa yang berasal dari unsur logam dengan nonlogam, serta sebagian kecil siswa tidak paham konsep pemberian rumus kimia senyawa yang berasal dari unsur nonlogam dengan nonlogam. Sedangkan pada konsep aplikasi reaksi redoks diketahui bahwa sebagian kecil siswa tidak paham konsep penentuan peristiwa yang melibatkan reaksi redoks dalam kehidupan sehari-hari. Besarnya persentase siswa tidak paham dalam tiap konsep dapat dilihat dengan jelas dalam bentuk diagram pada Gambar 1 berikut. Gambar 1 Diagram Persentase Siswa yang Tidak Paham dalam Tiap Konsep 80 70 60 50 40 30 20 32,3% 28,2% 48,9% 63% 69,8% 31,8% 50,4% 56,7% 39,6% 40,6% 18,8% 22,9% 70,8% 60,4% 40,6% 43,8% 10 0 A B C D E F G H I J K L M N O P Konsep Keterangan: A : Reaksi reduksi ditinjau dari penggabungan dan pelepasan oksigen B : Reaksi oksidasi ditinjau dari penggabungan dan pelepasan oksigen C : Reaksi reduksi ditinjau dari pelepasan dan penerimaan elektron D : Reaksi oksidasi ditinjau dari pelepasan dan penerimaan elektron E : Bilangan oksidasi unsur dalam senyawa F : Bilangan oksidasi unsur dalam ion G : Reaksi reduksi ditinjau dari peningkatan dan penurunan bilangan oksidasi H : Reaksi oksidasi ditinjau dari peningkatan dan penurunan bilangan oksidasi I : Reaksi redoks dan reaksi bukan redoks J : Reaksi autoredoks K : Oksidator L : Reduktor M : Tatanama senyawa biner dan poliatomik dari unsur logam dan nonlogam sebagai penyusunnya N : Rumus kimia senyawa dari unsur logam dengan nonlogam sebagai penyusunnya O : Rumus kimia senyawa dari unsur nonlogam dengan nonlogam sebagai penyusunnya P : Aplikasi reaksi redoks 6
PENUTUP Kesimpulan Berdasarkan uraian hasil penelitian dan pembahasan tentang pemahaman siswa dalam materi reaksi redoks pada siswa kelas X SMA Negeri 10 Malang dapat disimpulkan bahwa sebagian kecil siswa telah memahami konsep reaksi redoks. Sedangkan konsep yang sebagian besar tidak dipahami oleh siswa yaitu konsep bilangan oksidasi unsur dalam senyawa dan tatanama senyawa dari unsur logam-nonlogam sebagai penyusunnya. Selain itu, cukup besar siswa yang tidak pahamn mengenai konsep pemberian rumus kimia senyawa yang berasal dari unsur logam dengan nonlogam. Saran Berdasarkan hasil penelitian tentang pemahaman siswa dalam materi reaksi redoks pada kelas X SMA Negeri 10 Malang, maka peneliti menyampaikan saran sebagai berikut. 1. Hasil penelitian dapat sebagai informasi bagi guru dalam memberikan penguatan terhadap konsep prasyarat, diantara konsep tentang elektron valensi, hubungan elektron valensi dengan kestabilan suatu unsur (hukum oktet/duplet), pembentukan ion serta bilangan oksidasi agar konsep reaksi redoks, khususnya konsep pemberian rumus kimia senyawa yang berasal dari unsur logam dengan nonlogam dapat dengan mudah dipahami oleh siswa. 2. Hasil penelitian dapat sebagai informasi bagi guru dalam menanamkan pemahaman tentang konsep bilangan oksidasi didasarkan pada pemahaman tentang kemampuan suatu unsur dalam mencapai kestabilan oktet/duplet, bukan hanya sekedar menghafal konsep biloks sebagai konsep hasil konvensi saja. 3. Penelitian terhadap pemahaman konsep pada materi reaksi redoks ini dapat ditindaklanjuti dengan pembuatan buku ajar atau handout yang bervariasi dan sesuai dengan kurikulum untuk mendukung proses kegiatan belajar mengajar. DAFTAR RUJUKAN Kean, E and Middlecamp, C. 1985. Panduan Belajar Kimia Dasar. Alih Bahasa Dr. a. Hadyana Pudjaatmaka. Jakarta: Gramedia. Nurkancana dan Sumartana. 1986. Evaluasi Pendidikan. Surabaya: Usaha Nasional. Sastrawijaya, T. 1988. Proses Belajar Mengajar Kimia. Jakarta: P2LPTK. Sidauruk, Suandi. 2003. Kesulitan Siswa SMU Memahami Konsep Reaksi Redoks. Jurnal Pendidikan MIPA, 3(1): 63-68. (Online), (http://journal.jpmipa.ac.id), diakses 14 September 2012. Jong, O.D., Acampo., J, and Verdonk, A. 1995. Problem in Teaching the Topic of Redox Reaction: Action and Conceptions of Chemistry Teacher. Journal of Research in Science Teaching, 32(10): 1097-1110. 7
Treagust, David F, Chittleloborough, G., and Mamiala, Thapelo L. 2002. Students understanding of the role of scientific models in learning science. Journal of Science Education, 24(4): 357-368. 8