4.1 Deskripsi Hasil Penelitian BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1.1 Cara Mahasiswa Menyelesaikan Soal-Soal Stoikiometri Cara mahasiswa menyelesaikan soal stoikiometri dianalisis berdasarkan respon jawaban mahasiswa yang benar dalam menyelesaikan soal stoikiometri. Soal yang diberikan pada mahasiswa terdiri dari 5 (lima) konsep turunan stoikiometri meliputi: volume molar (VM), masa molar (MM), persamaan reaksi (PR), rumus empiris (RE) dan gabungan dari komponen-komponen (KOM) tersebut. Sedangkan untuk memetakan struktur pengetahuan dianalisis dengan menggunakan KST. Persentase pengusaan konsep mahasiswa yang benar dalam menyelesaikan soal-soal stoikiometri untuk setiap kelompok mahasiswa berdasarkan semester disajikan pada Tabel 2 berikut: Tabel 4.1 Persentase pengusaan konsep yang benar mahasiswa untuk setiap Pengusaan konsep yang dianalisis kelompok mahasiswa dalam menyelesaikan soal-soal stoikiometri. Item Soal Semester I (n = 56) Perolehan Jawaban Benar Mahasiswa (%) Semseter III (n = 66) Semester V (n = 46) Volume Molar 1,3,4 25 55 86 Massa Molar 8,9 27 51 70 Persamaan Reaksi 5,6,7 42 63 78 Rumus empiris 2 4 8 13 Kompleks 10 4 3 4 Jumlah (n = 168) 49 62 8 4 55 Berdasarkan Tabel 2 di atas diketahui bahwa persentase pengusaan konsep yang pada benar mahasiswa menyelesaikan soal-soal stoikiometri, untuk setiap konsep yang dianalisi setiap yaitu Volume molar (55 %), massa molar (49 %), persamaan reaksi (62 %), proposional (8 %) dan kompleks (4 %). Penjelasan berikut ini dalam menggambarkan secara riil bagaimana cara mahasiswa menyelesaikan soal-soal stoikiometri. Soal yang mengukur VM terdiri
dari 3 (tiga) soal yang diujikan: a) pengertian mol, b) perbedaan konsep mol pada larutan dan gas, c) menghitung mol. Soal yang mengukur MM terdiri dari 2 soal yang menguji tentang: a) menghitung mol dengan mnggunakan gas ideal, b) menghitung mol garam yang terbentuk. Soal yang mengukur tentang PR terdiri dari 3 soal yang menguji tentang: a) perngertian persamaan reaksi, b) menyetarakan persamaan reaksi, c) menyetarakan persamaan reaksi. Soal yang mengukur RE terdiri dari 1 soal yang mengitung rumus empiris. Soal yang ke-5 yaitu mengitung massa berdasarkan persamaan reaksi atau gabungan dari gabungan dari komponen-komponen tersebut. a) Cara Mahasiswa Menyelesaikan Soal Volume Molar dengan Benar Pengusaan konsep volume molar mahasiswa diidentifikasi melalui item soal tentang a) pengertian mol (item soal no 1), b) perbedaan konsep mol pada larutan dan gas (item soal no 3), c) menghitung mol (item soal no 4). 1) Cara mahasiswa mendefinisikan pengertian mol Menganalisis cara mahasiswa mendefinisikan pengertian mol diketahui dari jawaban atas pertanyaan sebagai berikut: Pertanyaan yang diajukan: Apakah yang dimaksud dengan mol dalam kimia? Jawaban yang benar yaitu mol adalah jumlah zat suatu sistem yang mengandung sejumlah besaran elementer (atom, molekul, dsb) sebanyak atom yang terdapat dalam 12 gram tepat isotop karbon-12 ( C). Berdasarkan variasi jawaban mahasiswa (Lampiran 5) diket ahui bahwa ditinjau dari cara mendefinisikan mol maka dapat ditentukan beberapa hal yakni a) mahasiswa dominan mendefinisikan mol adalah suatu ukuran yang digunakan untuk menyatakan berapa banyak molekul dalam suatu zat kimia, b) biasanya dinyatakan dalam bentuk massa dibagi dengan jumlah massa molekul relative, c) selain itu ada juga mahasiswa yang mendefinisikan mol adalah satuan yang digunakan untuk menyatakan banyaknya kadar suatu atom-atom senyawa, dimana 1 mol sebanding dengan 6,023.10 23 partikel (bilangan Avogadro). Berdasarkan jawaban mahasiswa (Lampiran 5) dapat dibenarkan karena memenuhi unsur-unsur yang menyebut bahwa mol adalah suatu ukuran yang menyatakan banyaknya kadar suatu atom, molekul senyawa. Tetapi ditinjau pada
umumnya bahwa mahasiswa belum dapat menjelaskan secara detail sesuai struktur variasi jawaban. 2) Cara Mahasiswa membedakan konsep mol pada gas dan larutan. Menganalisis cara mahasiswa membedakan konsep mol pada gas dan larutan diketahui dari jawaban atas pertanyaan sebagai berikut: Pertanyaan yang diajukan: Sebutkan perbedaan konsep mol pada gas dan larutan! Jawaban yang benar adalah perbedaan konsep mol pada gas dan larutan terletak pada penerapannya dimana pada gas menggunakan persamaan gas ideal (PV= n.rt) n = dan pada larutan menggunakan konsep molaritas yaitu (M = ) n = M.V Berdasarkan jawaban ( Lampiran 5) dari cara mahasiswa membedakan konsep mol pada gas dan larutan dapat ditentukan sebagian besar (52%) mahasiswa sudah mampu membedakannya. Akan tetapi ada beberapa mahasiswa yang menjawab konsep mol pada larutan yakni n =. Beberapa jawaban mahasiswa (Lampiran 5) dapat dibenarkan karena memenuhi unsur-unsur yang menyebut bahwa konsep mol pada larutan M = dan konsep mol pada gas PV=nRT. Tetapi ditinjau pada umumnya belum detail sesuai struktur variasi jawaban. 3) Cara mahasiswa membedakan konsep mol pada larutan dan menghitung harga mol Menganalisis cara mahasiswa membedakan konsep mol pada larutan dan menghitung mol harga diketahui dari jawaban atas pertanyaan sebagai berikut: Pertanyataan yang diajukan: Jika diketahui suatu masa H 2 SO 4 12,25 gram yang terdapat dalam 0,250 L H 2 SO 4 0,50 M: a) tulislah konsep mol yang digunakan pada persamaan di atas! (gas atau larutan). b) hitunglah jumlah mol H 2 SO 4! Jawaban yang benar diketahui: massa H 2 SO = 12,25 gram, V H 2 SO 4 = 0,250 L, M H 2 SO 4 = 0,50 M. Ditanya: a. Konsep mol yang digunakan, b.mol =?Penyelesaian: a) Konsep mol yang digunakan pada persamaan diatas adalah konsep mol pada larutan. b) M = = mol H 2 SO 4 = M H 2 SO 4 V H 2 SO = 0,50 M 0,25 L= 0,125 mol = 125 10-3 mol.
Berdasrakan jawaban mahasiswa (Lampiran 5) diketahui bahwa ditinjau dari cara mahasiswa membedakan dan mengitung harga mol, maka dapat ditentukan sebagian besar (57 %) mahasiswa sudah mampu membedakan dan menghitung mol. Berdasarkan jawaban mahasiswa tersebut dapat dibenarkan karena memenuhi unsur-unsur yang menyebut bahwa konsep mol yang digunakan adalah konsep mol larutan dan memakai persamaan n = M.V. Hal ini berarti struktur pengetahuan mahasiswa sudah baik. b) Cara Mahasiswa Menyelesaikan Soal Massa Molar dengan Benar Pengusaan konsep massa molar mahasiswa diidentifikasi melalui item soal tentang a) menentukan harga mol dengan persamaan PV = nrt (item soal no 8), b) menghitung mol garam yang terbentuk dengan persamaan n = M.V (item soal no 9) 1) Variasi jawaban mahasiswa dalam menghitung harga mol dengan persamaan PV = nrt Menganalisis cara mahasiswa menghitung harga mol dengan persamaan PV=nRT diketahui dari jawaban atas pertanyaan sebagai berikut: Pertanyaan yang diajukan: Suatu senyawa diketahui terdiri atas nitrogen (Ar = 14) dan oksigen (Ar = 16). Jika pada suhu 0 C dan tekanan 2 atm, sen yawa tersebut memiliki volume 1 L dengan massa 4,107 g. Hitunglah berapa mol senyawa tersebut! (R = 0,082 L atm/k mol). Jawaban yang benar yaitu Diketahui : V = 1 L, gr = 4,107 g, R = 0,082 L atm/k mol, T=0 0 C = 273 K, Mr NO - 2 = 46Ditanya : n =?Penyelesaian : n = = ataun = = =,, / /, / = 0,089 mol. = 0,089 mol Berdasarkan jawaban mahasiswa (Lampiran 5) diketahui bahwa d itinjau dari cara mahasiswa dalam menentukan harga mol dengan persamaan PV = nrt, maka dapat ditentukan bahwa sebagian besar (64 %) mahasiswa sudah mampu menghitung mol dari soal wacana. Hal berarti mahasiswa sudah memiliki struktur pngetahuan yang baik. Tetapi pada umumnya belum secara detail.
2) Variasi jawaban mahasiswa dalam menghitung mol garam yang terbentuk dengan persamaan n = M.V Menganalisis cara mahasiswa dalam menghitung mol garam yang tebrbentuk diketahui dari jawaban atas pertanyaan sebagai berikut: Pertanyaan yang diajukan: Sebanyak 50 ml NaCO 3 0,05 M direaksikan dengan 20 ml HCl 0,1 M. Berapa mol garam yang terbentuk? Jawaban yang benar yaitu Dik: V Na 2 CO 3 = 50 ml = 0,05 L, M Na2CO3 = 0,05 M, V HCl = 20 ml = 0,02 L, M HCl = 0,1 M, Ditanya: mol NaCl =...? a) Persamaan reaksi setara: Na 2 CO 3(aq) + 2HCl (aq) 2NaCl (aq) + H 2 O (l) + CO 2(g) Mol Na 2 CO 3 dan HCl = n Na2CO3 = M VNa 2CO= 0,05 M 0,05 L= 0,0025 mol =n HCl = M V HCl = 0,1 M 0,02 L= 0,002 mol b) Menentukan mol garam yang terbentuk Na 2 CO 3(aq) + 2HCl (aq) 2NaCl (aq) + H 2 O (l) + CO 2(g) Awal : 0,0025 mol 0,002 mol - - - Reaksi: -( 0,002) -0,002 +( 0,002) + ( 0,002) + ( 0,002) Akhir : 0,0015 mol 0 mol 0,002 mol 0,001 mol 0,001 mol Jadi garam yang terbentuk adalah NaCl sebanyak 0,002 mol Berdasarkan jawaban mahasiswa (Lampiran) diketahui bahwa ditinjau dari cara mahasiswa menghitung mol garam dengan persamaan n = M.V maka dapat ditentukan bahwa mahasiswa sebagian kecil (35 %) mampu memahami aplikasi mol dengan menggunakan persamaan reaksi. Hal ini berarti struktur pngetahuan mahasiswa belum baik. c) Cara Mahasiswa Menyelesaikan Soal Pesamaan Reaksi Pengusaan konsep persamaan reaksi mahasiswa diidentifikasi melalui soal tentang a) pengertian persamaan reaksi (item soal no 5), b) menyetarakan persamaan reaksi (item soal no 6), c) menyetarakan persamaan reaksi (item soal no 7). 1) Variasi jawaban mahasiswa mendefinisikan pengertian persamaan reaksi Menganalisis cara mahasiswa dalam mendefinisikan pengertianpersamaan reaksi diketahui dari jawaban atas pertanyaan sebagai berikut:
Pertanyaan yang diajukan: Apakah yang dimaksud dengan persamaan reaksi? Jawaban yang benar adalah persamaan reaksi menjelaskan secara kualitatif peristiwa yang terjadi jika dua pereaksi atau lebih bergabung dan secara kuantitatif menyatakan jumlah zat yang bereaksi serta jumlah produk reaksi. Berdasarkan jawaban mahasiswa (Lampiran 5) diketahui bahwa ditinjau dari jawaban yang ada dapat disimpulkan bahwa sebagian besar (69 %) mahasiswa kimia memiliki struktur pengetahuan baik. Berdasarkan jawaban mahasiswa tersebut dapat debenarkan karena memenuhi unsur-unsur yang menyebut bahwa persamaan reaksi kimia adalah suatu persamaan yang menggambarkan hubungan perubahan zat sebelum mengalami perubahan dan sesudah mengalami perubahan, baik hubungan kualitatif maupun kuantitatif. Zat yang direaksikan disebut sebagai reaktan, sedangkan zat hasil reaksi sebagai product. Tetapi ditinjau pada umumnya bahwa cara menjawab mahasiswa belum secara detail sesuai struktur variasi jawaban. 2) Variasi Jawaban mahasiswa dalam menjawab soal menyetarakan persamaan reaksi Menganalisis cara mahasiswa dalam menyetarakan persamaan reaksi diketahui dari jawaban atas pertanyaan berikut: Pertanyaan yang diajukan: Suatu larutan magnesium klorida bereaksi dengan perak nitrat menghasilkan perak klorida dan magnesium nitrat. Tulislah persamaan reaksi di atas! Jawaban yang benar yakni: MgCl 2 + 2AgNO 3 2AgCl + Mg(NO 3 ) 2 Berdasarkan jawaban mahasiswa (Lampiran 5) ditinjau dari jawaban mahasiswa dapat ditentukan sebagian kecil (42,6 %) mahasiswa kimia memiliki struktur pengetahuan yang baik tentang penulisan persamaan reaksi kimia. 3) Variasi cara mahasiswa menuliskan dan menyetarakan persamaan reaksi Menganalisis cara mahasiswa menuliskan dan menyetarakan persamaan reaksi diketahui atas pertanyaan berikut: Pertanyaan yang diajukan: Suatu propana dibakar dengan oksigen menghasilkan karbon dioksida dan air. Tulislah persamaan reaksinya! Jawaban yang benar yakni C 3 H 8 + 5O 2 3CO 2 + 4H 2 O
Berdasarkan jawaban mahasiswa (Lampiran 5) diketahui bahwa ditinjau dari cara mahasiswa menuliskan dan menyetarakan persamaan reaksi dapat disimpulkan sebagian besar (71 %) mah asiswa kimia sudah memiliki struktur pengetahuan yang baik. d) Cara Mahasiswa Menyelesaikan Soal Rumus Empiris (RE) Pengusaan konsep RE mahasiswa diidentifikasi melalui soal tentangmenentukan rumus empiris (item soal no 2). 1) Variasi jawaban mahasiswa dalam menentukan rumus empiris. Menganalisis cara mahasiswa menentukan rumus empiris didasarkan atas pertanyaan sebagai berikut: Pertanyaan yang diajukan: 1,025 g sampel suatu senyawa yang mengandung karbon dan hidrogen dibakar dengan oksigen menghasilkan karbon dioksida dan air. Hasilnya masing-masing ditampung dan ditimbang. Ternyata terbentuk 3,007 g CO 2 dan 1,845 g H 2 O. Tentukan rumus empiris senyawa tersebut! Jawaban yang benar yakni: Dik: Senyawa x (C x H x ) = 1,025 g, Massa CO 2 = 3,007 gr, Massa H 2 O = 1,845 gr, (Mr CO 2 = 44, Mr H 2 O = 18). Dit: RE C x H x =...?Penyelesaian : C x H x + O 2 = CO 2 + H 2 O Mencari massa atom karbon (C) Dalam 1 mol CO 2 (44,01 g) dan 1 mol C (12,01 g) Jadi dalam 3,007 g CO 2, massa karbon adalah: 3,007 g CO 2 (,, ) = 0,8206 g C Mencari massa atom hidrogen (H) Dalam 1 mol H 2 O (18,02 g) ada 2 mol H (2,016 g), sehingga massa H dalam 1,845 g H 2 O: 1,845 g H 2 O (,, ) = 0,2064 g H Setelah diketahui massa C dan H dalam sampel, kita menghitung molnya: 0,8206 g C (, ) = 0,06833 mol C dan 0,2064 g H (, ) = 0,2048 mol H Menentukan subskribnya: C 0,06833 H 0,2084
Membagi dengan subskrib yang paling kecil (0,06833) C,,, = C 1 H 2,977 Jadi rumus empiris dari senyawa x adalah CH 3. Berdasarkan jawaban mahasiswa (Lampiran 5) diketahui bahwa ditinjau dari cara mahasiswa menjawab, maka dapat disimpulkan bahwa hanya sebagian kecil (8 %) yang mampu menjawab. Hal ini berarti truktur pengetahuan mahasiswa kimia tentang rumus empisis cenderung tidak terstruktur dengan baik atau parsial. e) Kompleks Pengusaan konsep untuk menyelesaiakn soal yang kompleks mahasiswa melalui item soal tentang mengitung massa berdasarkan persamaan reaksi (item soal no 10). 1) Variasi jawaban mahasiswa dalam menghitung massa Menganalisis cara mahasiswa menghitung massa didasarkan atas pertanyaan sebagai berikut: Pertanyaan yang diajukan: Berapa gram asam klorida (Mr = 36,5 g/mol) menghasilkan 10 dm 3 karbon dioksida pada STP (V= 24,5 L/mol) menurut persamaan reaksi berikut Na 2 CO 3 + 2 HCl 2NaCl + CO 2 + H 2 O. Jawaban yang benar yaitu Diketahui : V (CO 2 ) = 10,0 dm 3, Vm = 24,5 dm 3 /mol, Mr HCl = 36,5 g/mol.ditanya : gram HCl =...? Penyelesaian : n (CO 2 ) = ( ) =,, / = 0,408 mol n (HCl) = 2 n (CO 2 ) = 2 (0,408 mol) = 0,816 mol m (HCl) = n (HCl) Mr (HCl) = (0,816 mol) (36,5 g/mol = 29,8 g Berdasarkan jawaban mahasiswa (Lampiran 5) diketahui bahwa ditinjau dari cara mahasiswa menjawab dapat disimpulkan bahwa hanya sebagian kecil (3,5 %) mahasiswa kimia yang memiliki struktur pengetahuan yang baik atau parsial tentang penentuan massa dari suatu soal yang bersifat kompleks. 4.1.2 Struktur Pengetahuan Mahasiswa dalam Menyelesaikan Soal-Soal stoikiometri Deskripsi selanjutnya berkenaan dengan menentukan struktur pngetahuan mahasiswa dilakukan melalui tahap-tahap sebagai berikut:, H
1. Knowledge state yaitu keadaan pengetahuan yang diperoleh dari respon jawaban siswa yang terdiri dua bagian yakni: a) Penentuan response state yaitu mengkategorisasikan setiap jawaban responden (mahasiswa) b) Penentuan response structure yaitu mengelompokan response state sesuai jumlah respon mahasiswa. 2. Knowledge structure yaitu gambaran struktur pengetahuan mahasiswa yang diperoleh dari response structure 3. Learning patway yaitu kecenderungan jalur pembelajaran mahasiswa yang diperoleh dari knowledge structure Pemetaan struktur pengetahuan mahasiswa Jurusan Kimia Universitas Negeri Gorontalo.Pemetaan ini dilakukan berdasarkan response state,response structure dan knowledge. Untuk response state disajikan dalam Tabel 4.2 berikut: Tabel 4.2 Data perolehan response state mahasiswa Jurusan Kimia Semester 1 Universitas negeri Gorontalo (n = 56) Responden Respon State Responden Respon State Responden Respon State 1 [1,3,4,5,8,9] 20 [4,5,6,7,8] 39 2 [8,9] 21 [7,8,9] 40 [4] 3 [1,2,8,9] 22 [8,9] 41 [1,2,5,6,7] 4 [8,9] 23 [8,9] 42 [5,6,7] 5 [1,3,4] 24 [8,9] 43 [4] 6 [1,3,4,] 25 [8,9] 44 [5] 7 [5,6,7] 26 [5,6,7,8] 45 8 [1,5,6,7] 27 [8] 46 9 [1,3,4,7,8,9,10] 28 [1,5] 47 [5,6,7] 10 [1,3,4,5,6,7] 29 48 [7] 11 [4,7] 30 [5,6,7] 49 12 [1,5] 31 [5,6,7] 50 [5] 13 32 [5,6,7] 51 [8,9] 14 [5] 33 [1,3,4,7,8,9,10] 52 [5] 15 [7] 34 [5] 53 [7,8,9] 16 [5] 35 [7] 54 [1,5,6,7,8] 17 [1,3,4,7] 36 [5] 55 [5,7,8] 18 37 [1,8,9] 56 [1,8,9] 19 [7,8,9] 38 [7] Untuk memperoleh response structure, data pada Tabel 4.2 diformulasikan berdasarkan jenis response state yang disajikan pada Tabel 13 beriku:
Tabel 4.3 Data response structure mahasiswa Jurusan Kimia Universitas Negeri Gorontalo semester 1 (n = 56) Jenis response state Jumlah responden response structure Jenis response state Jumlah responden response structure 3 3 [4] 2 [4] 2 [1,2,8,9] 1 [1,2,8,9] 1 [4,5,6,7,8] 1 [4,5,6,7,8] 1 [1,2,5,6,7] 1 [1,2,5,6,7] 1 [4,7] 1 [4,7] 1 [1,3,4,5,6,7] 1 [1,3,4,5,6,7] 1 [5] 7 [5] 7 [1,3,4,5,8,9] 1 [1,3,4,5,8,9] 1 [5,6,7] 6 [5,6,7] 6 [1,3,4] 2 [1,3,4] 2 [5,6,7,8] 1 [5,6,7,8] 1 [1,3,4,7,8,9,10] 2 [1,3,4,7,8,9,10] 2 [5,7,8] 1 [5,7,8] 1 [1,3,4,7] 1 [1,3,4,7] 1 [7] 4 [7] 4 [1,5,6,7,8] 1 [1,5,6,7,8] 1 [7,8,9] 3 [7,8,9] 3 [1,5,6,7] 1 [1,5,6,7] 1 [8] 1 [8] 1 [1,5] 2 [1,5] 2 [8,9] 7 [8,9] 7 [1,8,9] 2 [1,8,9] 2 Jumlah 22 4 4 Tabel 4.4 Data perolehan response state mahasiswa Jurusan Kimia Semester II Universitas negeri Gorontalo (n = 66) Responden Respon State Responden Respon State responden Response state 1 [1,3,4,7,8] 23 [4,7,8,9] 45 [8,9] 2 [1,3,4,5,6,7,8] 24 [4,8,9] 46 [1,3,4] 3 [1,5,6,7] 25 [1,5,6,7,8,9] 47 [5,7] 4 [1,3,4,5,6,7,8] 26 [5,7,8,9] 48 [4,8,9] 5 [4,5,6,7] 27 [3,5,6] 49 [4,5,6,7,8] 6 [1,3,4,5] 28 [1,3,4,5] 50 [1,3,4,7,8] 7 [1,3,5,6,7,] 29 [4,7,8,9] 51 [1,3,4,7,8,9] 8 [5,6,7] 30 [5,6,7,8,9] 52 [4,5,6,7,8,9] 9 [1,3,5] 31 [4,5,6,7] 53 [1,3,4,7,8,9] 10 [5,6,7] 32 [3,4,5,8] 54 [2,4,5,6,7,8,9] 11 [1,3,4,5,6,7] 33 [5,6,7] 55 12 [1,5,6,7] 34 [1,3,4,7] 56 [5,6,7,8] 13 [5,6,7,8] 35 [4,5,8,9] 57 [1,3,4,5,6,7,8] 14 [3,4,5,6,7,] 36 [4,5,8,9] 58 [4,5,7,8,9] 15 [5,6,7] 37 [1,4,5,8,9] 59 [8,9] 16 [1,3,4,9] 38 [1,3,4,8] 60 [4,5,6,7] 17 [3,4,8] 39 [1,3,4,5,8,9] 61 [1,2,3,4,7,8,9] 18 [1,5,6,7] 40 [1,3,4,5,6,7,8] 62 [1,3,4,5,6,7,8] 19 [1,3,4,5,6,7] 41 [2,4,5,8,] 63 [1,2,4,5,6,7,8,9,10] 20 [1,3,5,6,7,8] 42 [4,5,8,9] 64 [1,3,4,5,6,7,8,9] 21 [4,5,6,7,] 43 [4,5,6,7,8,9] 65 [1,2,3,4,7,8,9,10] 22 [1,3,4,7,8] 44 [8,9] 66 [1,3,4,5,6,7,8]
Untuk memperoleh response structure, data pada Tabel 4.4 diformulasikan berdasarkan jenis response state yang disajikan pada Tabel 4.5 berikut: Tabel 4.5 Data response structure mahasiswa Jurusan Kimia Universitas Negeri Gorontalo semester II (n = 66) Jenis response state Jumlah responden response structure Jenis response state Jumlah responden response structure [1,2,3,4,7,8,9,10] 1 [1,2,3,4,7,8,9,10] 1 [2,4,5,6,7,8,9] 1 [2,4,5,6,7,8,9] 1 [1,2,3,4,7,8,9] 1 [1,2,3,4,7,8,9] 1 [2,4,5,8] 1 [2,4,5,8] 1 [1,2,4,5,6,7,8,9,10] 1 [1,2,4,5,6,7,8,9,10] 1 [3,4,5,6,7] 1 [3,4,5,6,7] 1 [1,3,4,5,6,7,8,9] 1 [1,3,4,5,6,7,8,9] 1 [3,4,5,8] 1 [3,4,5,8] 1 [1,3,4,5,6,7,8,9] 6 [1,3,4,5,6,7,8,9] 6 [3,4,8] 1 [3,4,8] 1 [1,3,4,5,6,7] 2 [1,3,4,5,6,7] 2 [3,5,6] 1 [3,5,6] 1 [1,3,4,5] 2 [1,3,4,5] 2 [4,5,6,7,8,9] 2 [4,5,6,7,8,9] 2 [1,3,4] 1 [1,3,4] 1 [4,5,6,7,8] 1 [4,5,6,7,8] 1 [1,3,4,7,8,9] 2 [1,3,4,7,8,9] 2 [4,5,6,7] 4 [4,5,6,7] 4 [1,3,4,7,8] 2 [1,3,4,7,8] 2 [4,5,7,8,9] 1 [4,5,7,8,9] 1 [1,3,4,7] 1 [1,3,4,7] 1 [4,5,8,9] 4 [4,5,8,9] 4 [1,3,4,8] 1 [1,3,4,8] 1 [4,7,8,9] 2 [4,7,8,9] 2 [1,3,4,9] 1 [1,3,4,9] 1 [4,8,9] 2 [4,8,9] 2 [1,3,4,5,8,9] 1 [1,3,4,5,8,9] 1 [5,6,7,8,9] 1 [5,6,7,8,9] 1 [1,3,5] 1 [1,3,5] 1 [5,6,7,8] 2 [5,6,7,8] 2 [1,3,5,6,7,8] 1 [1,3,5,6,7,8] 1 [5,6,7] 4 [5,6,7] 4 [1,4,5,8,9] 1 [1,4,5,8,9] 1 [5,7,8,9] 1 [5,7,8,9] 1 [1,4,5,8,9] 1 [1,4,5,8,9] 1 [5,7] 1 [5,7] 1 [1,5,6,7,8,9] 1 [1,5,6,7,8,9] 1 [8,9] 3 [8,9] 3 [1,5,6,7] 3 [1,5,6,7] 3 Jumlah 32 1 1
Tabel 4.6 Data perolehan response state mahasiswa Jurusan Kimia Semester V Universitas Negeri Gorontalo (n = 46) Responden Respon State Responden Respon State 1 [1,2,3,4,5,6,7,8,9] 24 [1,2,3,4,5,6,7,8] 2 [1,3,4,5,7,8,9] 25 [1,3,4,5,7,8,9,10] 3 [1,3,4,5,6,7,8,9] 26 [1,3,4,5,6,7,8,9,10] 4 [1,3,4,5,6,7,8,] 27 [3,4,5,6,7,8] 5 [1,3,4,7,8,9] 28 [1,3,5,7] 6 [1,3,4,5,6,7,8] 29 [1,3,4,5,6,7,8] 7 [3,5,6,7,8,9] 30 [1,3,4,5,6,7,8] 8 [1,2,3,4,7,8,9] 31 [1,3,4,7,8,9] 9 [1,5,6,7,8] 32 [1,2,3,4,5,7,8,9] 10 [1,3,4,5,7] 33 [1,3,4,5,7] 11 [1,3,4,5,7] 34 [1,2,3,5,6,7,8,9] 12 [1,3,4,5,6,7] 35 [1,2,3,4,5,7,8] 13 [1,3,4,5,6,7,8] 36 [1,3,4,5,7,8,9] 14 [1,3,4,5,7,8,9] 37 [1,5,6,7,8,] 15 [3,5,6,7,8,9] 38 [1,3,4,5,6,7,8,9] 16 [1,3,4,7,8,9] 39 [1,3,4,5,6,7,8,9] 17 [1,4,5,7,8,9] 40 [1,3,4,5,6,7,8] 18 [1,3,4,5,6,7,8,9] 41 [1,3,4,5,7,8] 19 [3,4,5,7,8,9] 42 [1,3,4,5,7] 20 [1,7,8,9] 43 [1,3,4,5,7,8] 21 [1,3,5,6,7] 44 [1,3,4,5,6,7,8,9] 22 [1,3,4,5,7,8] 45 [5,7,8] 23 [1,4,5,6,7,8] 46 [1,3,4,5,7] Untuk memperoleh response structure, data pada Tabel 4.6 diformulasikan berdasarkan jenis response state yang disajikan pada Tabel 4.7 berikut:
Tabel 4.7 Data response structure mahasiswa Jurusan Kimia Universitas Negeri Gorontalo semester V (n = 46) Jenis response state Jumlah responden response structure [1,2,3,4,5,6,7,8,9] 1 [1,2,3,4,5,6,7,8,9] 1 [1,2,3,4,5,6,7,8] 1 [1,2,3,4,5,6,7,8] 1 [1,2,3,4,5,7,8,9] 1 [1,2,3,4,5,7,8,9] 1 [1,2,3,4,5,7,8] 1 [1,2,3,4,5,7,8] 1 [1,2,3,4,7,8,9] 1 [1,2,3,4,7,8,9] 1 [1,2,3,5,6,7,8,9] 1 [1,2,3,5,6,7,8,9] 1 [1,3,4,5,6,7,8,9,10] 1 [1,3,4,5,6,7,8,9,10] 1 [1,3,4,5,6,7,8,9] 5 [1,3,4,5,6,7,8,9] 5 [1,3,4,5,6,7,8] 6 [1,3,4,5,6,7,8] 6 [1,3,4,5,6,7] 1 [1,3,4,5,6,7] 1 [1,3,4,5,7,8,9,10] 1 [1,3,4,5,7,8,9,10] 1 [1,3,4,5,7,8,9] 3 [1,3,4,5,7,8,9] 3 [1,3,4,5,7,8] 3 [1,3,4,5,7,8] 3 [1,3,4,5,7] 5 [1,3,4,5,7] 5 [1,3,4,7,8,9] 3 [1,3,4,7,8,9] 3 [1,3,5,6,7] 1 [1,3,5,6,7] 1 [1,3,5,7] 1 [1,3,5,7] 1 [1,4,5,6,7,8,9] 1 [1,4,5,6,7,8,9] 1 [1,4,5,6,7,8] 1 [1,4,5,6,7,8] 1 [1,5,6,7,8] 2 [1,5,6,7,8] 2 [1,7,8,9] 1 [1,7,8,9] 1 [3,4,5,6,7,8] 1 [3,4,5,6,7,8] 1 [3,4,5,7,8,9] 1 [3,4,5,7,8,9] 1 [3,5,6,7,8,9 2 [3,5,6,7,8,9] 2 [5,7,8] 1 [5,7,8] 1 Jumlah 46 Semua hasil response strukturdari semseter I, III dan V dikonversikan ke komponen-komponen a) Volume molar, b) Massa molar, c) Persamaan reaksi, d) Rumus Empiris dan e) kompleks.
Tabel 4.8 Data Konversi ke komponen VM, MM, PR, RE dan KOM SEMESTER 1 (n = 56) SEMESTER III(n = 66) SEMESTER V(n = 46) Response Structure Konversi ke komp struktur pengetahuan Response structure Konversi ke kom struktur pengetahuan Response structure Konversi ke kom struktur pengetahuan 3 [1,2,8,9] 1 [1,2,5,6,7] 1 [1,3,4,5,6,7] 1 [1,3,4,5,8,9] 1 [1,3,4] 2 [[1,3,4,7,8,9,10] 2 [1,3,4,7] 1 [1,5,6,7,8] 1 [1,5,6,7] 1 [1,5] 2 [1,8,9] 2 4 [4] 2 [4,5,6,7,8] 1 [4,7] 1 [5] 7 [5,6,7] 6 [5,6,7,8] 1 [5,7,8] 1 [7] 4 [7,8,9] 3 [8] 1 [8,9] 7 [2,4] [3,4] [1,3] [1,2] [1,2,5] [2] [2] [2] [1,2,3,4,7,8,9,10] 1 [1,2,3,4,7,8,9] 1 [1,2,4,5,6,7,8,9,10] 1 [1,3,4,5,6,7,8,9] 1 [1,3,4,5,6,7,8,9] 6 [1,3,4,5,6,7] 2 [1,3,4,5] 2 [1,3,4] 1 1,3,4,7,8,9] 2 [1,3,4,7,8] 2 [1,3,4,7] 1 [1,3,4,8] 1 [1,3,4,9] 1 [1,3,4,5,8,9] 1 [1,3,5] 1 [1,3,5,6,7,8] 1 [1,4,5,8,9] 1 [1,4,5,8,9] 1 [1,5,6,7,8,9] 1 [1,5,6,7] 3 1 [2,4,5,6,7,8,9] 1 [2,4,5,8] 1 [3,4,5,6,7] 1 [3,4,5,8] 1 [3,4,8] 1 [3,5,6] 1 [4,5,6,7,8,9] 2 [4,5,6,7,8] 1 [4,5,6,7] 4 [4,5,7,8,9] 1 [4,5,8,9] 4 [4,7,8,9] 2 [4,8,9] 2 [5,6,7,8,9] 1 [5,6,7,8] 2 [5,6,7] 4 [5,7,8,9] 1 [5,7] 1 [8,9] 3 [1,2,4,5] [1,2,4] [2,3,4,5] [1,2,3] [1,2,3] [1,3] [1,2] [1,2] [1,3] [2] [2] [2,3] [2,3,4] [4] [2,3] [2] [2] [2] [2] [2,3] [2] [1,2,3,4,5,6,7,8,9] 1 [1,2,3,4,5,6,7,8] 1 [1,2,3,4,5,7,8,9] 1 [1,2,3,4,5,7,8] 1 [1,2,3,4,7,8,9] 1 [1,2,3,5,6,7,8,9] 1 [1,3,4,5,6,7,8,9,10] 1 [1,3,4,5,6,7,8,9] 5 [1,3,4,5,6,7,8] 6 [1,3,4,5,6,7] 1 [1,3,4,5,7,8,9,10] 1 [1,3,4,5,7,8,9] 3 [1,3,4,5,7,8] 3 [1,3,4,5,7] 5 [1,3,4,7,8,9] 3 [1,3,5,6,7] 1 [1,3,5,7] 1 [1,4,5,6,7,8,9] 1 [1,4,5,6,7,8] 1 [1,5,6,7,8] 2 [1,7,8,9] 1 [3,4,5,6,7,8] 1 [3,4,5,7,8,9] 1 [3,5,6,7,8,9] 2 [5,7,8] 1 [1,2,3,4] [1,3,4] [1,2,4] [1,4] [1,2] [1,2,3,4] [1,2,3,5] [1,2,3] [1,3] [1,3] [1,2,5] [1,2] [1,2] [2,3] [2] [2,3] Hasil dari konversi pada Tabel 4.8 diurutkan berdasarkan tingkat konsep dari VM, MM, PR, RE dan KOM pada Tabel 4.9 berikut:
Tabel 4.9: Urutan konversi Respon Struktur Mahasiswa (n=168) 32 21 [1,2] 11 [1,2,3] 12 [1,2,3,4] 2 [1,2,3,5] 1 [1,2,4] 2 [1,2,4,5] 1 [1,2,5] 3 [1,3] 11 Respon Struktur Mahasiswa (n=168) [1,3,4] 1 [1,4] 1 [2] 28 [2,3] 7 [2,3,4] 1 [2,3,4,5] 1 31 [3,4] 1 [4] 1 Hasil dari Tabel 4.9 disusun menjadi knowledge srtucture sehingga diperoleh peta struktur pengetahuan mahasiswa jurusan kimia Universitas negeri Gorontalo adalah sebagai berikut:
KOM.....................[1,2,5].... 3 [1,2,4,5].. 1 [1,2,3,5] 1 [5] 1 RE...... [4] 1 [1,3,4] 1 [1,4] 1 [1,2,4] 2 [1,2,3,4] 2 [2,3,4] 1 [3,4] 1 4 PR......... 31.. [1,3] 11............ [1,2,3] 12...[3,4]. 1 3 MM........ [2] 28........... [1,2] 11........ 2 VM........ 21... TPK....... 32 Gambar 4.1: Peta Struktur Mahasiswa Kimia TA 2013/2014 dalam Menyelesaikan Soal-Soal Stoikiometri Berdasarkan Gambar 4.1, cara mahasiswa menyelesaian soal stoikiometri dibedakan atas: 1. TPK = Tidak paham konsep sebanyak 32 orang. 2. TPL = Tidak memahami keterkaitan (Linkage) antar konsep masing -masing yaitu VM sebanyak 21 orang, MM sebanyak 28 orang, PR sebanyak 31 orang dan RE sebanyak satu orang. 3. Mampu menggunakan konsep VM (volume molar) dan PR (persamaan reaksi) untuk menyelesaikan soal rumus empiris (RE) hanya 1 orang. 4. Mampu menggunakan konsep VM untuk menyelesaikan soal rumus empiris (RE) hanya 1 orang.
5. Mampu menggunkan konsep VM dan MM utnuk menyelesaikan soal rumus empiris (RE) sebnyak 2 orang. 6. Mampu menggunakan VM, MM, PR utnuk menyelesaikn soal rumus empiris (RE) sebanyak 2 orang. 7. Mampu menggunakan MM, PR, untuk menyelesaikan soal rumus empiris (RE) hanya 1 orang. 8. Mampu menggunakan konsep PR untuk menyelesaikan soal RE hanyak 1 orang. 9. Mampu menggunakan konsep VM, MM, RE untuk menyelesaikan soal yang KOM (kompeks) hanya 1 orang. 10. Mampu menggunakan konsep VM, MM dan RE utnuk menyelesaikan soal yang KOM hanya 1 orang. 11. Mampu menggunakan konsep VM, MM untuk menyelesaikan soal yang KOM sebnyak 3 orang. 12. Mampu menggunakan konsep MM, PR dan RE untuk menyelesaikan soal yang KOM hanya 1 orang. 4.2 Pembahasan 4.2.1 Cara Mahasiswa Menyelesaikan Soal-Soal Stokiometri Perolehan persentase pengusaan konsep yang benar cenderumg dapat mencerminkan cara menyelesaikan soal-soal stoikimetri yang memenuhi kriteria cara pemecahan masalah yang dikemukakan oleh Toth dan Sebestyen (2009) bahwa struktur kognitif berperan penting untuk pemecahan masalah dalam kimia. Struktur kognitif dimaksud berkenaan dengan tiga variable yang diprediksi sebagai kunci utama dalam pemechana masalah yang meliputi: (1) Pengetahuan awal yakni pengetahuan spesifik dan spesifik. Artinya, pengetahuan yang langsung berhubungan dengan masalah, sedangkan pengetahuan yang tidak spesifik tapi sesuai dengan pengetahuan yang terkait dengan wilayah subjek masalah. (2) Linkage,meliputi dua variable yakni keterkaitan antar konsep dan keterkaitan antar ide. (3) Keterkaitan mengenali masalah: keterampilan menerjemahkan masalah dan pengalamn memecahkan pengalaman sebelumnya.
Berdasarkan deskripsi hasil penelitian diatas bahwa sebagian besar mahasiswa menjawab soal-soal stokiometri belum memiliki struktur pnegetahuan yang baik atau parsial. Hal disebabkan banyak faktor salah satunya kurang pemahaman konsep mahasiswa terhadap materi stokiometri. Materi stokiometri pada penelitian ini terdiri dari 5 komponen turunan stoikiometri yaitu volume molar, massa molar, persamaan reaksi, proposional dan kompleks. Setiap komponen terdiri dari satu, dua dan tiga soal yang berbentuk essay. Untuk pembahasan lebih rinci mengenai cara mahasiswa menyelesaikan soal-soal stokiometri adalah sebagai berikut: 1. Cara mahasiswa menyelesaikan soal-soal stokiometri pada volume molar Volume molar terdiri dari tiga soal yaitu pengertian mol, perbedaan konsep mol pada gas dan larutan, dan menghitung mol. Cara mahasiswa menyelesaikan soal-soal volume molar cenderung memiliki struktur pengetahuan yang tidak lengkap atau parsial pada soal pengertian mol dan perbedaan konsep mol pada larutan dan gas. Sedangkan untuk menyelesaikan soal wacana menghitung harga mol mahasiswa cenderung memiliki struktur pengetahuan yang lengkap atau baik. 2. Cara mahasiswa menyelesaikan soal-soal stokiometri pada massa molar Massa molar terdiri dari dua soal yaitu penetuan harga mol dengan mengunakan persamaan PV= nrt, dan menghitung massa garam yang terbentuk dengan persamaan n= M V. Cara mahasiswa menyelesaikan soal-soal volume molar cenderung memiliki struktur pengetahuan yang lengkap atau terstruktur baik. 3. Cara mahasiswa menyelesaikan soal-soal stokiometri pada persamaan reaksi Persamaan reaksi terdiri dari 3 soal yaitu pengertian persamaan reaksi, penyetaraan reaksi larutan magnesium dengan perak nitrat menghasilkan perak klorida dan magnesium klorida. Cara mahasiswa menyelesaikan soal-soal volume molar cenderung memiliki struktur pengetahuan yang lengkap atau terstruktur baik. 4. Cara mahasiswa menyelesaikan soal-soal stokiometri pada RE terdiri dari satu soal yaitu penetuan rumus empiris dari soal wacana. Cara mahasiswa
menyelesaikan soal-soal persamaan reaksi cenderung memiliki struktur pengetahuan yang tidak lengkap atau parsial. 5. Cara mahasiswa menyelesaikan soal-soal stokiometri pada kompleks Kompleks terdiri dari satu soal yaitu penetuan massa dari soal wacana. Cara mahasiswa menyelesaikan soal-soal kompleks cenderung memiliki struktur pengetahuan yang tidak lengkap atau parsial. 4.2.2 Struktur Pengetahuan Mahasiswa Tentang CaraMenyelesaikan Soal- Soal Stoikiometri Disamping itu diketahui bahwa jalur pengetahuan mahasiswa dalam menyelesaikan stoikiometri cenderung tidak beraturan karena sulit ditemukan yang struktur pengetahuan yang relatif sama. Variasi struktur pengetahuan ditinjau dari urutan penggunaan komponen pengetahuan menyelesaikan soal-soal stoikiometri maka struktur pengetahuan dapat digambarkan sebagai berikut: Level Kemampuan RE KOM Menyelesaikan M O l PR Menggunakan VM Gambar 4.2: Level kemampuan Keterangan: VM = Volume Molar MM = Massa Molar PR = Persamaan Reaksi RE = Rumus Empiris KOM = Kompleks MM Mengingat
Berdasarkan Gambar 4.2 karakteristik struktur pengetahuan dibedakan atas tipe: VM MM PR RE KOM Tipe 1: VM MM PR RE KOM Tipe 2: VM MM PR... KOM Tipe 3: VM... PR RE KOM Tipe 4: VM... PR... KOM Tipe 5: VM MM... KOM Didasarkan pada tipe di atas, maka hasil pemetaan karakteristik pengetahuan mahasiswa berdasarkan jalur (gambar 4.1) yaitu sebagai berikut: (1) Tipe 1 (n = 0 dari 168 orang) RE KOM M O l PR VM MM Gambar 4.3: Model terbaik struktur pngetahuan mahasiswa Gambar 4.3 menunjukkan bahwa model terbaik untuk struktur pengetahuan tentang cara menyelesaikan soal-soal stoikiometri dibangun dari VM, MM, PR, RE dan kompleks. Tetapi pada model ini, tidak ada seorangpun yang termasuk dari 168 mahasiswa. (2) Tipe 2 (n = 1 dari 168 orang) RE KOM M O l PR VM MM Gambar 4.4: Model kemungkinan kedua struktur pengetahuan mahasiswa
Gambar 4.4 di atas menunjukan bahwa pada model ini struktur pengetahuan mahasiswa untuk menyelesaikan soal yang kompleks dibangun dari VM, MM dan PR. Tetapi pada model ini hanya 1 orang yang termasuk dari 168 mahasiswa (3) Tipe 3 (n = 0 dari 168 orang) RE KOM M O l PR VM MM Gambar 4.5: Model kemungkinan ketiga struktur pengetahuan mahasiswa Gambar 4.5 di atas menunjukan bahwa pada model ini struktur pengetahuan mahasiswa dalam menyelesaiakna soal-soal kompleks dibangun dari VM, PR dan RE. Tetapi pada model ini tidak ada seorangpun yang mampu menyelesaikan dari 168 mahasiswa. (4) Tipe 4 (n = 0 dari 168 orang) RE KOM M O l PR VM MM
Gambar 4.6: Model kemungkinan keempat struktur pengetahuan mahasiswa Gambar 4.6 di atas menunjukan bahwa struktur pengetahuan mahasiswa dalam menyelesaikan soal yang kompleks dibangun dari konsep VM dan RE. Tetapi pada model ini, tidak ada yang mampu menyelesaikan dari 168 mahasiswa. (5) Tipe 5 (n = 0 dari 168 orang) RE KOM M O l PR VM MM Gambar 4.7 Model kemungkinan kelima struktur pengetahuan mahasiswa Gambar 4.7 di atas menunjukan bahwa struktur pengetahuan mahasiswa dalam menyelesaikan soal kompleks dibangun dari konsep VM dan MM. Tetapi pada model ini, tidak ada yang mampu menyelesaikan dari 168 mahasiswa.