BAB II TINJAUAN PUSTAKA
D. Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing
1. Hakikat Model Pembelajaran Berbasis Inkuiri Terbimbing
Inkuiri adalah salah satu cara belajar atau penelaahan yang bersifat mencari pemecahan permasalahan dengan cara kritis, kreatif, dan ilmiah dengan menggunakan langkah-langkah tertentu menuju suatu kesimpulan yang meyakinkan karena didukung oleh data atau kenyataan (Hamdani, 2011: 182). Dalam berinkuiri pengajar mengeksplorasi minat pembelajar, memberikan pertanyaan yang mendorong pembelajar untuk melakukan inkuiri, bertindak sebagai fasilitator dalam proses pembelajaran (Iskandar, 2011: 17). Menurut Mudalara (2012: 5) model pembelajaran inkuiri terbagi menjadi tiga, yaitu: (1) inkuiri terbimbing (guided inquiry); (2) inkuiri bebas (free inquiry); (3) inkuiri bebas yang dimodifikasikan (modified free inquiry). Perbedaan ketiganya lebih ditandai dengan seberapa besar campur tangan guru dalam penyelidikan tersebut.
Menurut Mudalara (2012: 5) model pembelajaran inkuiri terbimbing yaitu guru membimbing siswa melakukan kegiatan dengan memberi pertanyaan awal dan mengarahkan pada suatu diskusi. Menurut Sofiani (2011: 2) pembelajaran inkuiri terbimbing diawali dari permasalahan yang diajukan guru yang tidak bisa dijelaskan dengan mudah atau tidak bisa dijelaskan dengan cepat, kemudian siswa melakukan pengamatan sampai pada kesimpulan. Akan tetapi guru mengontrol pertanyaan-pertanyaan yang diungkapkan, hipotesis yang dibuat dan apa yang telah diamati siswa. Model pembelajaran guided inquiry tepat diterapkan bagi siswa yang belum terbiasa melakukan inkuiri. Oleh sebab itu, siswa mendapat bimbingan mulai dari merumuskan masalah sampai pada membuat simpulan.
Moog et al (2006: 43) mengungkapkan bahwa proses belajar berorientasikan guided inquiry bertujuan untuk: (1) mengembangkan
keterampilan- keterampilan proses dalam lingkup pembelajaran, berpikir, dan pemecahan masalah, (2) mengarahkan siswa untuk memperoleh hak dalam belajar, (3) memperbaiki sikap terhadap ilmu pengetahuan, (4) meningkatkan pembelajaran dengan teknologi informasi, dan (5) mendukung pengembangan keterampilan – keterampilan proses dalam kerja sama dan komunikasi.
2. Langkah-langkah pembelajaran inkuiri terbimbing
Trianto (2014: 83-84) menyatakan bahwa pelaksanaan pembelajaran inkuiri terbimbing adalah sebagai berikut :
a. Mengajukan pertanyaan atau permasalahan.
Kegiatan inkuiri dimulai ketika pertanyaan atau permasalahan diajukan. Pada kegiatan ini, kemampuan yang dituntut yaitu: (a) kesadaran terhadap masalah; (b) melihat pentingnya masalah; dan (c) merumuskan masalah.
b. Merumuskan hipotesis
Hipotesis adalah jawaban sementara atas pertanyaan atau solusi permasalahan yang dapat diuji dengan data. Untuk memudahkan proses ini, guru menanyakan kepada siswa gagasan mengenai hipotesis yang mungkin. Dari semua gagasan yang ada, dipilih salah satu hipotesis yang relevan dengan permasalahan yang diberikan.
Kemampuan yang dituntut dalam mengembangkan hipotesis ini yaitu: (a) menguji dan menggolongkan data yang dapat diperoleh; (b) melihat dan merumuskan hubungan yang ada secara logis; dan merumuskan hipotesis.
c. Mengumpulkan data
Hipotesis digunakan untuk menuntun proses pengumpulan data. Data yang dihasilkan dapat berupa tabel, matriks, atau grafik. Pada kegiatan ini kemampuan yang dituntut yaitu: (a) merakit peristiwa, terdiri dari mengidentifikasi peristiwa yang dibutuhkan, mengumpulkan data, dan mengevaluasi data; (b) menyusun data, terdiri dari mentranslasikan data, menginterpretasikan data dan mengklasifikasi data; (c) analisis data, terdiri
dari melihat hubungan,mencatat persamaan dan perbedaan, dan mengidentifikasikan tren, sekuensi, dan keteraturan.
d. Analisis data
Siswa bertanggung jawab menguji hipotesis yang telah dirumuskan dengan menganalisis data yang telah diperoleh. Faktor penting dalam
menguji hipotesis yaitu pemikiran ‘benar’ atau ‘salah’. Setelah
memperoleh kesimpulan dari data percobaan, siswa dapat menguji hipotesis yang telah dirumuskan. Bila ternyata hipotesis itu salah atau ditolak, siswa dapat menjelaskan sesuai dengan proses inkuiri yang telah dilakukannya.
e. Merumuskan kesimpulan
Merumuskan kesimpulan adalah proses mendeskripsikan temuan yang diperoleh berdasarkan hasil pengujian hipotesis. Dari data yang telah dikelompokkan dan dianalisis, kemudian diambil kesimpulan.
3. Kelebihan dan Kelemahan Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Kelebihan model inkuiri terbimbing yang dinyatakan oleh Shoimin (2014: 86), merupakan pembelajaran yang menekankan kepada pengembangan aspek kognitif, afektif, dan psikomotor secara seimbang sehingga pembelajaran dengan strategi ini dianggap lebih bermakna sehingga memberikan ruang kepada siswa untuk belajar sesuai gaya belajar mereka. Inkuiri terbimbing merupakan strategi yang dianggap sesuai dengan perkembangan psikologi belajar modern yang menganggap belajar adalah proses perubahan tingkah laku berkat adanya pengalaman. Hal ini sesuai dengan yang dikemukakan oleh Agustanti (2012: 17), model pembelajaran inkuiri terbimbing memiliki keunggulan karena siswa akan melakukan penelitian secara berulang-ulang dan dengan bimbingan yang berkelanjutan. Rasa ingin tahu siswa akan terpenuhi karena model meneliti ini dapat memperkuat dan mendorong secara alami untuk mengeksploitasi sehingga kegiatan dapat dilakukan dengan semangat yang besar dan penuh kesungguhan.
Kelemahan model inkuiri terbimbing yang dinyatakan oleh Hanafiah dan Cucu (2012: 79), siswa harus memiliki keinginan untuk kesiapan dan kematangan mental, siswa harus berani dan berkeinginan untuk mengetahui keadaan sekitarnya dengan baik. Jika dalam keadaan kelas besar maka model ini tidak akan mencapai hasil yang memuaskan. Guru dan siswa yang sudah sangat terbiasa dengan terbiasa dengan gaya lama maka model inkuiri ini sangat mengecewakan.
E. Materi Larutan Penyangga 1. Sifat Larutan Penyangga
Suatu larutan yang mengandung suatu asam lemah plus suatu garam dari asam itu, atau suatu basa lemah plus suatu garam dari basa itu, mempunyai kemampuan bereaksi baik dengan asam kuat maupun basa kuat. Sistem semacam itu dirujuk sebagai larutan berbuffer (berpenyangga), karena sedikit penambahan asam kuat atau basa kuat itu hanya mengubah pH sedikit (Keenan et al, 1984 : 625).
Jika sedikit asam klorida ditambahkan pada suatu larutan yang mengandung asam asetat dan natrium asetat, ion asetat yang bersifat basa itu bereaksi dengan ion hydrogen yang ditambahkan untuk membentuk lebih banyak molekul hidrogen asetat (Keenan et al, 1984 : 625):
H+ + C2H3O2- HC2H3O2 (2.1)
pH itu tidak berubah dengan nyata.
Sebaliknya, jika ion hidrogen diambil dengan menambahkan natrium hidroksida yang bersifat basa
H+ + OH- H2O (2.2)
hidrogen asetat yang berbentuk molekul akan mengion untuk membentuk lebih banyak ion hidrogen (Keenan et al, 1984 : 625):
HC2H3O2 H+ + C2H3O2- (2.3)
Sekali lagi, pH larutan tidak berubah banyak kecuali bila kuantitas basa yang ditambahkan besar (Keenan et al, 1984 : 625).
Sebagai contoh lebih lanjut, jika natrium hidroksida ditambahkan ke dalam larutan yang mengandung ammonia dan ammonium klorida, ion ammonium yang bersifat asam itu bereaksi dengan ion hidroksida tambahan untuk membentuk molekul-molekul ammonia:
OH- + NH4+ H2O + NH3 (2.4)
pH tidak berubah banyak (Keenan et al, 1984 : 626).
Sebaliknya, jika ion hidroksida dihilangkan dengan penambahan asam, hidrogen klorida, dengan membentuk air, ammonia akan mengion untuk membentuk lebih banyak ion hidroksida:
NH4 + H2O NH4+ + OH- (2.5)
Sekali lagi, pH larutan tidak berubah banyak kecuali bila kuantitas asam yang ditambahkan besar (Keenan et al, 1984 : 626).
2. Komponen Larutan Penyangga
Umumnya, larutan buffer mengandung campuran dari suatu asam lemah dan garamnya atau suatu basa lemah dan garamnya. Konsentrasi ion hydrogen dapat dihitung dari tinjauan – tinjauan tentang kesetimbangan kimia yang terdapat dalam larutan- larutan tersebut. Larutan buffer yang terdiri dari suatu asam lemah dan garamnya, maka kesetimbangan disosiasinya adalah (Svehla, 1990: 52):
HA H+ + A- (2.6)
Tetapan kesetimbangan dapat dinyatakan sebagai Ka = [H+][A−]
[HA] (2.7)
Dengan konsentrasi ion hidrogen dapat dinyatakan seperti pada persamaan [H+]= Ka[HA]
[A−] (2.8)
Asam bebas yang terdapat, hampir tak terdisosiasi sama sekali, karena adanya anion A-, dalam jumlah-jumlah yang banyak yang berasal dari garamnya. Maka konsentrasi total asam (c), hampir sama dengan konsentrasi asam yang tak terdisosiasi,
ca ≈[HA] (2.9)
konsentrasi anion (Svehla, 1990: 52):
cs ≈[A-] (2.10)
Penggabungan persamaan-persamaan (2.8), (2.9), dan (2.10), maka dapat dinyatakan konsentrasi ion-hidrogen sebagai (Svehla, 1990 :52):
[H+] = Ka𝑐𝑎
𝑐𝑠 (2.11)
atau pH sebagai
pH = pKa + log 𝑐𝑠
𝑐𝑎 (2.12)
Sama halnya, bila buffer itu terbuat dari basa lemah MOH dan garamnya, yang mengandung kation M+, kesetimbangan disosiasi yang terjadi dalam larutan demikian adalah
MOH H+ + OH- (2.13)
Dimana tetapan kesetimbangan disosiasidapat dinyatakan sebagai Kb = [M+][OH−]
[MOH] (2.14)
Dengan pertimbangan-pertimbangan yang serupa, kita dapat menuliskan untuk konsentrasi total basa c, dan untuk konsentrasi garam c, hubungan-hubungan berikut (Svehla, 1990: 53):
cb ≈[MOH] (2.15)
dan
cs ≈[M+] (2.16)
Sehingga, dalam setiap larutan air maka hasilkali ion air adalah (Svehla, 1990: 53):
Kw = [H+][OH-] = 10-14 (2.17)
3. pH Larutan Penyangga
Larutan berbuffer digunakan secara meluas dalam kimia analitis, biokimia, dan bakteriologi, demikian pula dalam fotografi dan industri kulit dan zat warna. Dalam tiap bidang ini, terutama dalam biokimia, dan bakteriologi , jangka-jangka pH tertentu yang agak sempit mungkin diperlukan untuk mencapai hasil yang optimal. Jika selama arah suatu reaksi kimia, konsentrasi asam (atau basa) dimungkinkan bertambah, mungkin suatu reaksi yang tidak diinginkan akan terjadi atau reaksi yang diinginkan dapat
dihambat. Kerja suatu enzim, tumbuhnya kultur bakteri, dan proses biokimia lain bergantung pada pengendalian pH oleh sistem berbuffer (Keenan et al, 1984 : 628).
Larutan buffer standar dapat dibuat dari asam lemah dan garam (dari) asam lemah itu. Suatu persamaan untuk menghitung angka banding asam terhadap garam yang diperlukan untuk memperoleh larutan dengan pH yang diinginkan, pH suatu buffer yang mengandung asam lemah HA dapat dihitung sebagai berikut (Keenan et al, 1984 : 625):
Ka = [H+][A−]
[HA] (2.18)
[H+] = Ka x [𝐻𝐴]
[𝐴−] (2.19)
-log [H+] = -log Ka– log[𝐻𝐴]
[𝐴−] (2.20) pH = pKa – log[𝐻𝐴] [𝐴−] (2.21) atau pH = pKa + log [𝐴−] [𝐻𝐴] (2.22)
Untuk suatu larutan dalam mana konsentrasi HA dan A- sama,
pH = pKa + log 1,0 = pKa + 0 = pKa (2.23)
Misalnya, dalam suatu larutan berbuffer dari asam format-ion format, dalam mana
[HCHO2] = [CHO2-], (2.24)
pH = pKa = -log Ka = -log (1,8 x 10-4) = 3,74 (2.25) 4. Fungsi Larutan Penyangga
Semua proses biologi, seperti banyak proses kimia lainnya suatu hal yang penting ialah bahwa pH tidak banyak berubah dari harga tertentu. Sebagai contoh, fungsi dari darah manusia yang mengangkut oksigen untuk sel-sel dari paru-paru adalah tergantung pada pengaturan pH yang sangat dekat dengan 7,4. Kenyataannya, ada perbedaan 0,02 satuan pH antara darah vena arteri yang disebabkan terbentuknya asam dan basa yang dihasilkan reaksi-reaksi dalam sel-sel. Hampir tetapnya pH dalam suatu sistem dimana asam atau basa ditambahkan adalah disebabkan karena pengaruh buffer dari
keseimbangan asam basa. Terdapat banyak kemungkinan penyangga dari asam-asam lemah dan basa-basa lemah. Di dalam darah manusia ada sejumlah penyangga yang terjadi secara simultan. Ini meliputi (Sastrohamidjojo, 2005: 201):
1. Pelarutan CO2 dan HCO3 -2. H3PO4- dan HPO2
-3. Berbagai protein yang dapat menerima ion-ion hidrogen
Cairan intrasel dan ekstrasel dalam organisme hidup mengandung pasangan asam-basa konjugasi yang berfungsi sebagai buffer pada pH cairan. Buffer dalam sel yang utama adalah pasangan asam-basa konjugasi dihidrogen fosfat-monohidrogenfosfat, H2PO4- - HPO42- . Buffer luar sel yang utama adalah pasangan asam-basa konjugasi asam karbonat - bikarbonat, H2CO3 -HCO3. Sistem buffer yang kedua ini membantu menjaga agar pH darah berharga hampir konstan, mendekati 7,4, meskipun zat- zat yang bersifat asam dan basa terus – menerus masuk ke aliran darah. Kerja penyangga dari suatu larutan yang mengandung asam karbonat dan ion bikarbonat, didasarkan pada reaksi berikut (Keenan et al, 1984 : 629).
Bila ditambahkan suatu asam : HCO3- + H+ H2CO3 (2.26) Bila ditambahkan suatu basa : H2CO3 + OH- H2O + HCO3- (2.27)
