KETERAMPILAN PROSES SAINS SISWA KELAS XI PADA
PEMBELAJARAN TITRASI ASAM BASA MENGGUNAKAN
METODE
PROBLEM SOLVING
(Penelitian di MAN Serpong - Tangerang Selatan)
Skripsi
Diajukan kepada Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
OLEH:
HAMDAN AL-FARUQ NIM: 108016200037
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
iii
ABSTRAK
Hamdan Al-Faruq. Analisis Keterampilan Proses Sains Siswa Kelas XI pada Pembelajaran Titrasi Asam Basa Menggunakan Metode Problem Solving.
Penelitian ini bertujuan memberikan informasi mengenai pencapaian keterampilan proses sains siswa melalui metode problem solving. Metode penelitian yang dilakukan adalah metode penelitian deskriptif. Subyek penelitian berjumlah 37 siswa kelas XI IPA di MAN Serpong yang dikelompokan ke dalam kelompok tinggi, sedang, dan rendah. Data penelitian diperoleh dari lembar observasi, jawaban siswa terhadap lembar kerja siswa (LKS), dan wawancara. Pada penelitian ini pencapaian keterampilan proses sains siswa difokuskan pada sepuluh aspek keterampilan proses sains. Hasil penelitian menunjukan bahwa pencapaian keterampilan proses sains siswa untuk siswa kelompok tinggi, sedang, dan rendah secara berturut-turut 81,87%, 73,95%, dan 61,19%. Aspek mengajukan pertanyaan yaitu 86,67%, 79,09%, 66,67%. Aspek menyusun hipotesis yaitu 66,67%, 60,9%, 40,00%. Aspek merencanakan percobaan yaitu 88,90%, 80,00%, 60,00%. Aspek menggunakan alat dan bahan yaitu 86,30%, 73,03%, 63,33%. Aspek mengamati yaitu 87,41%, 74,24%, 62,22%. Aspek mengklasifikasikan yaitu 85,56%, 75,91%, 60,00%. Aspek memprediksi yaitu 80,00%, 78,18%, 60,00%. Aspek interpretasi yaitu 64,44%, 59,09%, 55,00%. Aspek menerapkan konsep yaitu 85,33%, 79,64%, 71,33%. Aspek mengkomunikasikan yaitu 87,41%, 79,39%, 73,33%. Pencapaian keterampilan proses sais pada setiap sub indikator untuk seluruh siswa termasuk kriteria baik (72,33%).
iv
ABSTRACT
Hamdan Al-faruq. Analysis of Science Skills Students at Basic Materials Sub Bases Acid Titration Method in Problem Solving.
This study aims to provide information on the achievement of science process skills of students in problem solving. The research method used is descriptive methods. The subject of study are 37 students in class XI IPA at MAN Serpong. They are classified into group of high, medium, and low. The research data obtained from
observation sheet, students’ answer in doing student worksheet (LKS), and interview.
In this study, the achievement of science process skills of students focused on the ten aspects of science process skliss. The results showed that the achievement of science process skills of students fo student groups of high, medium, and low respevtively the planning aspect of the experiment that is 81,87%, 73,95%, and 61,19%. In the aspect of ask a question 86,67%, 79,09%, 66,67%. In the aspect making hypothesis 66,67%, 60,9%, 40,00%. In the aspect of planning the experiment. 88,90%, 80,00%, 60,00%. In the aspect of use the tools and matter 86,30%, 73,03%, 63,33%. In the aspect of observe 87,41%, 74,24%, 62,22%. In the aspect of classification 85,56%, 75,91%, 60,00%. In the aspect of predict 80,00%, 78,18%, 60,00%. In the aspect of interpretation 64,44%, 59,09%, 55,00%. In the aspect of applying the concept 85,33%, 79,64%, 71,33%. In the aspect of conclusion 87,41%, 79,39%, 73,33%. Achievement of science process skills in every sub indicator for all students including good criteria (72,33%).
v
KATA PENGANTAR
Assalamu`alaikum Wr. Wb.
Segala puji bagi Allah yang telah menciptakan manusia dengan sangat
sempurna dan memberikan ilmu pengetahuan lebih dari makhluk lain. Syukur
Alhamdulillah, penulis panjatkan atas segala rahmat dan hidayah-Nya yang tiada
putus dan henti-hentinya, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ”Analisis Keterampilan Proses Sains Siswa Kelas XI Pada Pembelajaran Titrasi Asam Basa Menggunakan Metode Problem Solving ”
Shalawat serta salam semoga selalu teriringkan kepada Nabi Muhammad
SAW sebagai teladan terbaik bagi segenap manusia, juga kepada keluarga dan
sahabat yang selalu istiqomah dalam menjalankan sunnah-nya.
Sebuah karya sederhana ini tentunya tidak akan mampu penulis selesaikan
tanpa sokongan dan dukungan berarti dari hamba-hamba Allah yang senantiasa
memberikan motivasi, rasa optimis, semangat, dan kemudahan-kemudahan yang
dibentangkan sehingga penulis mampu melewatinya. Oleh karena itu, pada ruang
yang terbatas ini penulis menghaturkan apresiasi dan rasa terima kasih yang
setinggi-tingginya kepada:
1. Dra. Nurlena Rifa’i, MA. Ph.D., Dekan Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, beserta wakil
dan para stafnya.
2. Ibu Baiq Hana Susanti, M.Sc., Ketua Jurusan Pendidikan IPA Fakultas Ilmu
Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
3. Bapak Dedi Irwandi, M.Si., Ketua Program Studi pendidikan Kimia Jurusan
Pendidikan IPA Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif
Hidayatullah Jakarta dan sekaligus validator yang telah memberikan saran
vi
4. Bapak Tonih Feronika, M.Pd., selaku Dosen pembimbing I yang telah
membimbing penulis dengan penuh kesabaran dan selalu memberikan
masukan serta pengarahannya kepada penulis.
5. Bapak Burhanudin Milama, M.Pd., Dosen Pembimbing II yang senantiasa
tidak pernah lelah membimbing penulis, memberikan masukan, dan
memotivasi penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.
6. Seluruh dosen jurusan pendidikan IPA, khususnya prodi kimia, terima kasih
atas bimbingannya selama menempuh pendidikan di kampus tercinta ini.
7. Bapak H. Ridwan Fahmi Lubis, S.Ag., Kepala Sekolah MAN Serpong, yang
telah memberikan izin kepada penulis untuk melakukan penelitian.
8. Ibu Susi Indaharini, S.Pd., Guru bidang studi mata pelajaran kimia MAN
Serpong, yang telah memberikan arahan dan motivasi kepada penulis selama
melakukan penelitian.
9. Ayahanda dan Ibunda terhebat sedunia, Bapak Endang Supriatna dan Mamah
Dariah. Yang tidak pernah berhenti untuk selalu mencurahkan kasih sayangnya, memanjatkan do’a yang tiada henti-hentinya, bagaikan oase di padang pasir yang memberikan kesegaran di saat kekeringan, dan selalu
memberikan senyuman ketenangan dikala datang kegelisahan. Ananda selalu
berdoa semoga Allah membalas semua kebaikan Ayahanda dan Ibunda
dengan kenikamatan syurga yang tiada bandingannya.
10.Adik-adikku tercinta, Miftah Tohiruddin, Muhammad Tahrir Sidiq, Ahmad
Fahim Fadlurahman, & Ismail Izzuddin. Masa-masa yang kakanda lalui
bersama kalian sangatlah berkesan. Semoga kalian menjadi anak yang sholeh,
sukses, dan berprestasi. Jangan mengikuti jejak kakakmu ini yang lulus di
semester 14 ya. Masa depan kalian sangatlah cerah, terus berusaha, berdoa
kepada Allah, dan minta ridho kedua orang tua.
11.Untuk cintaku, Afidah Wahyuni yang selalu sabar memberikan motivasi dan
perhatian selama penulis menyelesaikan karya tulis ini. Semoga Allah SWT
vii
12.Kawan-kawan seperjuangan KIMIA 48 yang telah memberikan masa-masa
kuliah yang luar biasa, memberikan penulis pengalaman dan pemahaman
yang begitu berharga tentang agama, persahabatan, cinta, dan masa depan.
Terima kasih telah mengobarkan api semangat dan memotivasi penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini. Sampai berjumpa lagi kawan di puncak kesuksesan
13.Keluarga besar Racana Fatahillah-Nyi Mas Gandasarai UKM pramuka UIN
Syarif Hidayatullah Jakarta, terutama angkatan 2010 Manja Scout: Abang,
Aci, Jaki, Joni, Kadafi, Amin, Husna, Ameh, Putri, Zakia, Septi, Iir, Rini,
Dewi, Lena. Semoga kekeluargaan ini akan terus terjaga sampai kapanpun.
Dan para makhluk-makhluk penghuni sekret yang unik, gokil, dan kocak:
Joni, Bapet, Barka, Heri, Dori, & Arif. Semoga masa depan kalian sukses dan
di Ridhoi Allah SWT.
14.Keluarga Besar KAHFI Motivator School. Khususnya angkatan 12. Bisa
menimba ilmu bersama kalian para motivator hebat merupakan suatu
kebanggaan yang tak akan pernah bisa dilupakan. Semoga Allah SWT
senantiasa memberikan kesuksesan luar biasa kepada kita semua. Amin.
15.Keluarga besar Badan Eksekutif Mahasiswa periode 2010-2012. Bang Gofur,
Bang Rifki, Bang Ruli, Bang Ridad, & Ka Ii, Uci, Hilpan, dkk.
Pemikiran-pemikiran dan pengalaman tentang organisasi yang kalian berikan akan selalu
penulis kenang.
16.Keluarga besar Pergerakan Mahasiswa Islam Indonesia (PMII) Komisariat
Fakultas Tarbiyah, dan Rayon IPA. Oji, Tio, dan kawan kawan seperjuangan.
17.Untuk anak-anak RCS (Ipin, Herman, Yadi, BW, Arif, Lukman) terima kasih
atas motivasinya. Untuk anak-anak kosan mungil (Harsin, Halim) terimakasih juga atas motivasinya, khusus bang Harsin Buton thank’s banget udah jadi temen seperjuangan beresin skripsi & makasih buat printernya ya.
18.Dan seluruh pihak yang tidak sempat penulis cantumkan. Penulis ucapkan
viii
Akhirnya hanya kepada Allah jualah penulis persembahkan semuanya.
Ditengah-tengah khasanah ilmu pengetahuan yang sangat luas, penulis tetap
berharap semoga karya ini dapat menjadi sumbangsih dan bermanfaat bagi
adik-adik jurusan pendidika IPA khususnya program studi kimia. Semoga Allah SWT.
membalas semuanya.
Penulis menyadari bahwa laporan ini tidak terlepas dari ketebatasan. Oleh
karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Akhirnya
semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi semuanya.
Wassalamu`alaikum. Wr. Wb
Jakarta, ... Juni 2015
ix
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING SKRIPSI i
LEMBAR PENGESAHAN PANITIA UJIAN ii
ABSTRAK iii
ABSTRACT iv
KATA PENGANTAR v
DAFTAR ISI ix
DAFTAR TABEL xi
DAFTAR GAMBAR xii
DAFTAR LAMPIRAN xiii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah 1
B. Identifikasi Masalah 5
C. Pembatasan Masalah 6
D. Perumusan Masalah 6
E. Tujuan Penelitian 6
F. Manfaat Penelitian 6
BAB II DESKRIPSI TEORITIS
A. Keterampilan Proses Sains (KPS) 7
B. Metode Problem Solving 17
1. Pengertian Problem Solving 17
2. Karakteristik Problem Solving 18
3. Langkah-langkah Problem Solving 18
4. Keuntungan Pembelajaran Problem Solving 20
C. Keterkaitan Antara KPS dan Metode Problem Solving 21
D. Konsep Titrasi Asam Basa 23
x
2. Titrasi Asam Basa 24
3. Perhitungan Titrasi Asam Basa 28
E. Hasil Penelitian Yang Relevan 30
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian 33
B. Metode Penelitian 33
C. Sample Penelitian 35
D. Instrumen Penelitian 36
E. Teknik Pengumpulan Data 38
F. Teknik analisis data 40
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN
A. Hasil Penelitian 43
B. Pembahasan 49
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan 66
B. Saran 66
DAFTAR PUSTAKA 67
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Klasifikasi Keterampilan Dasar dan Terintegrasi 8
Tabel 2.2 Indikator Keterampilan Proses Sains 9
Tabel 3.1 Pembagian Kategori Kelompok Siswa 35
Tabel 3.2 Presentase Kemampuan 41
Tabel 4.1 Keterampilan Proses Sains Siswa Berdasarkan Observasi
Langsung 43
Tabel 4.2 Keterampilan Proses Sains Siswa Berdasarkan LKS 44
Tabel 4.3 Nilai Rata-Rata Keterampilan Proses Sains Kelompok 45
xii
DAFTAR GAMBAR
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) 70
Lampiran 2. Parameter/Rubrik Lembnar Onservasi 78
Lampiran 3. Lembar Observasi 89
Lampiran 4. LKS 92
Lampiran 5. Pedoman Wawancara Siswa 97
Lampiran 6. Nilai KPS Siswa 101
Lampiran 7. Nilai Rata-Rata Keterampilan Proses Sains Siswa
Secara Keseluruhan 134
Lampiran 8. Perbandingan Nilai Ulangan & Nilai KPS Siswa 135
Lampiran 9. Pengelompokan Siswa 137
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar belakang masalah
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi telah membawa perubahan di
hampir semua aspek kehidupan manusia dimana berbagai permasalahan tidak mudah
dipecahkan kecuali dengan penguasaan dan peningkatan ilmu pengetahuan dan
teknologi. Agar mampu berperan dalam persaingan global, maka sebagai bangsa kita
perlu terus mengembangkan dan meningkatkan kualitas sumber daya manusianya
(SDM).
Berbicara mengenai kualitas SDM, pendidikan memegang peran yang sangat
penting. Pendidikan secara umum menurut Undang-undang sistem pendidikan
nasional No. 20 Tahun 2003 merupakan: “Pendidikan adalah usaha sadar dan terencana untuk mewujudkan suasana belajar agar siswa secara aktif mengembangkan
potensi dirinya untuk memiliki kekuatan spiritual, pengendalian diri, kepribadian,
kecerdasan, akhlak serta keterampilan yang diperlukan dirinya, masyarakat, bangsa
dan negara”.1 Berdasarkan Undang-undang No. 20 Tahun 2003 tersebut, pendidikan ditujukan untuk mengembangkan potensi-potensi peserta didik serta keterampilan
yang dapat siswa kembangkan dalam menjalani hidup di masyarakat, bangsa dan
negara. Salah satu keterampilan yang diharapkan adalah keterampilan proses sains.
Pada intinya pendidikan adalah suatu proses yang disadari untuk
mengembangkan potensi individu sehingga memiliki kecerdasan berfikir, kecerdasan
emosional, berwatak dan keterampilan untuk siap hidup di tengah masyarakat. Proses
dalam pendidikan adalah kejadian berubahnya peserta didik dari belum terdidik
menjadi peserta terdidik.
Belajar merupakan salah satu kebutuhan vital bagi manusia dalam usaha
mengembangkan diri serta mempertahankan eksistensinya. Belajar adalah suatu
1
aktifitas atau suatu proses untuk memperoleh pengetahuan, meningkatkan
keterampilan, memperbaiki perilaku, sikap, dan mengokohkan kepribadian.2 Tanpa
belajar, manusia akan mengalami kesulitan baik dalam menyesuaikan diri dengan
lingkungan maupun dalam memenuhi tuntutan hidup karena kehidupan yang selalu
berubah.
Keberhasilan sebuah proses kegiatan pembelajaran tidak terlepas dari peran
seorang guru sebagaimana yang tertuang dalam Undang-undang Dasar Republik
Indonesia telah dijelaskan No. 20 pasal 40 ayat 2 tahun 2003, tentang sistem
pendidikan nasional yang berbunyi : “Guru dan tenaga kependidikan berkewajiban : (1) menciptakan suasana pendidikan yang bermakna, menyenangkan, kreatif,
dinamis, dan dialogis. (2) mempunyai komitmen yang profesional untuk
meningkatkan mutu pendidikan, dan (3) memberi tauladan dan menjaga nama baik
lembaga, profesi dan kedudukan sesuai dengan kepercayaan yang diberikan
kepadanya”.3 Dari undang-undang tersebut jelas bahwa peran seorang guru sangat berpengaruh terhadap keberhasilan siswa. Guru harus mampu melakukan
pembelajaran yang menyenangkan agar siswa tidak merasa bosan sehingga mereka
dapat menangkap informasi yang diberikan guru dengan baik.
Setiap ilmu pengetahuan memiliki karakteristik spesifik yang membedakan
ilmu tersebut dengan ilmu lainnya. Pembelajaran IPA menekankan pada pembelajaran
langsung untuk mengembangkan kompetensi agar peserta didik mampu memahami alam sekitar melalui proses “mencari tahu” dan “berbuat”, hal ini akan membantu siswa untuk memperoleh pemahaman yang lebih mendalam.4 Jadi, setiap cabang ilmu
pengetahuan memiliki keterkaitan kandungan prinsip, hukum dan teori satu dengan
lainnya, karena memiliki induk kajian yang sama yaitu fenomena alam.
Salah satu cabang ilmu pengetahuan alam adalah kimia, pembelajaran kimia
mempunyai karakteristik objek ilmu kimia, cara memperoleh, serta kegunaannya.
Kimia merupakan salah satu mata pelajaran yang diajarkan di Sekolah Menengah Atas
(SMA). Kimia merupakan mata pelajaran yang mengkaji berbagai fenomena alam
yang meliputi komposisi, struktur dan sifat serta perubahan yang melibatkan
keterampilan dan penalaran. Berdasarkan hal tersebut maka pembelajaran kimia harus
lebih diarahkan pada proses pembelajaran yang mengaktifkan siswa untuk
memperoleh berbagai kemampuan yang dapat diaplikasikan dalam kehidupan
sehari-hari.
Mata pelajaran kimia di SMA/MA mempelajari sesuatu tentang zat yang
meliputi komposisi, struktur dan sifat, perubahan, dinamika, dan energetika yang
melibatkan keterampilan dan penalaran. Dalam standar isi mata pelajaran kimia di
SMA/MA bertujuan agar peserta didik memiliki kemampuan sebagai berikut: 5
1. Membentuk sikap positif terhadap kimia dengan menyadari keteraturan dan
keindahan alam serta mengagungkan kebesaran Tuhan Yang Maha Esa.
2. Memupuk sikap ilmiah yaitu jujur, objektif, terbuka, ulet, kritis dan dapat
bekerjasama dengan orang lain.
3. Memperoleh pengalaman dalam menerapkan metode ilmiah melalui percobaan,
atau eksperimen, dimana peserta didik melakukan pengujian hipotesis dengan
merancang percobaan melalui pemasangan instrumen, pengambilan pengolahan
dan penafsiran data, serta menyampaikan hasil percobaan secara lisan dan tertulis.
4. Meningkatkan kesadaran tentang penerapan ilmu kimia yang dapat bermanfaat
dan juga merugikan bagi individu, masyarakat, dan lingkungan serta menyadari
pentingnya mengelola dan melestarikan lingkungan demi kesejahteraan
masyarakat.
5. Memahami konsep, prinsip, hukum, dan teori kimia serta saling keterkaitannya
dan penerapannya untuk menyelesaikan masalah dalam kehidupan sehari-hari dan
5
Badan Standar Nasional Pendidikan (BSNP) , Standar Isi Mata Pelajaran Kimia Untuk
Sekolah Menengah Atas (SMA)/Madrasah Aliyah, dari http://bsnp-indonesia.org/id/, pada 20
teknologi.
Salah satu bentuk kemampuan yang dapat diaplikasikan dalam kehidupan
sehari-hari dan harus dimiliki oleh siswa setelah mengalami pembelajaran kimia
adalah Keterampilan Proses Sains (KPS). Dengan menggunakan
keterampilan-keterampilan proses, siswa akan mampu menemukan dan mengembangkan sendiri
fakta dan konsep. Keterampilan proses sains merupakan keterampilan-keterampilan
yang biasa dilakukan ilmuwan untuk memperoleh pengetahuan.6
Keterampilan memecahkan permasalahan dan keterampilan proses sains dapat
dikembangkan dalam pembelajaran dengan cara mengaitkan materi kimia yang akan
dipelajari dengan fenomena yang sering dijumpai oleh siswa dalam kehidupan
sehari-hari. 7 Penggunaan pupuk pada lahan pertanian merupakan salah satu peristiwa yang
sering kita lihat dalam kehidupan sehari-hari. Seperti pembelajaran tentang titrasi
asam basa, bahwa reaksi dengan cepat atau lambat. Sebagai contoh reaksi yang cepat
adalah bom, dan perkaratan besi yang merupakan contoh reaksi yang berjalan lambat.
Titrasi asam basa merupakan salah satu materi yang dapat diterapkan dalam
kehidupan sehari-hari, namun karena materi ini biasanya diajarkan hanya untuk
pemahaman konsep maka siswa kurang mengetahui manfaat dari mempelajari materi
ini. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, dibutuhkan metode pembelajaran yang
dapat mengaitkan konsep titrasi asam basa dengan peristiwa yang terjadi dikehidupan
sehari-hari. Metode pembelajaran tersebut diharapkan dapat meningkatkan
kemampuan siswa dalam menganalisis dan memecahkan suatu permasalahan serta
mengembangkan KPS siswa disamping terciptanya pembelajaran yang aktif, menarik,
inspiratif dan menyenangkan.
Metode Problem Solving merupakan metode pembelajaran yang cocok untuk
diterapkan pada materi ini, karena pada pembelajarannya siswa dihadapkan pada suatu
6
Zulfiani, dkk., Strategi Pembelajaran Sains, (Jakarta: Lembaga Penelitian UIN Jakarta, 2009), cet. I, h. 51
7
Susiwi, dkk “Analisis keterampilan proses sains siswa SMA pada model pembelajaran
permasalahan nyata yang harus dipecahkan dengan menerapkan konsep-konsep kimia
yang relevan. Problem Solving adalah belajar memecahkan masalah. Pada tingkat ini
para anak didik belajar merumuskan memecahkan masalah, memberikan respon
terhadap rangsangan yang menggambarkan atau membangkitkan situasi problematik,
yang mempergunakan berbagai kaidah yang telah dikuasainya.8 Problem solving
sebagai suatu keterampilan (skills) dimaknai keterampilan-keterampilan dasar yang
diperlukan dalam memecahkan permasalahan seperti keterampilan menyusun
prosedur kerja, melakukan eksperimen, mengoperasikan peralatan, mengobservasi,
mengolah data dalam bentuk verbal, grafik, tabel, menyimpulkan dan mengabstraksi
temuan.9 Berdasarkan pertimbangan tersebut peneliti melakukan penelitian yang
bertujuan untuk mengetahui keterampilan proses sains siswa kelas XI pada
pembelajaran titrasi asam basa menggunakan metode Problem Solving.
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan, maka identifikasi
masalah pada penelitian ini adalah:
1. Pada proses evaluasi pembelajaran, guru lebih menekankan pada aspek kognitif dan
mengabaikan aspek psikomotor khususnya keterampilan proses sains sehingga guru
tidak mengetahui bagaimana kualitas keterampilan proses sains yang dimiliki oleh
siswa.
2. Siswa kurang mampu menerapkan ilmu yang didapatkan ke dalam kehidupan
sehari-hari.
3. Ketuntasan belajar siswa hanya diarahkan pada penguasaan konsep, kurang
menyentuh penumbuhan sikap ilmiah dan pengembangan keterampilan proses.
8
Syaiful Bahri Djamarah, Stratgei Belajar Mengajar, (Jakarta: Rineka Cipta, 2006), cet ke-3, h. 18
9
C. Pembatasan Masalah
Dari masalah yang diidentifikasi di atas, agar lebih terarah ruang lingkup
penelitian ini perlu dibatasi. Adapun masalah yang akan diteliti adalah pada hal-hal
sebagai berikut:
1. Metode yang digunakan adalah metode Problem Solving.
2. Keterampilan yang diukur adalah keterampilan proses sains (KPS) menurut
Nuryani Rustaman
3. Materi yang digunakan adalah titrasi asam basa.
D. Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian di atas, rumusan masalah dalam penelitian ini yaitu: “Aspek-aspek keterampilan proses sains apa sajakah yang muncul pada saat melakukan pembelajaran titrasi asam basa menggunakan metode problem solving ?
E. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aspek-aspek keterampilan proses
sains siswa pada pembelajaran titrasi asam basa menggunakan metode Problem
Solving.
F. Manfaat Penelitian
a. Bagi siswa, dapat membangun pengalamannya sendiri melalui kegiatan
penyelidikan atau proses ilmiah, dan dapat meningkatkan kemampuan
keterampilan proses sains siswa.
b. Bagi guru, dapat dijadikan metode pembelajaran alternatif sehingga diharapkan
dapat meningkatkan kualitas pembelajaran sains.
c. Bagi peneliti, untuk menambah pengetahuan dan wawasan untuk melakukan
7
BAB II
DESKRIPSI TEORITIS
A. Keterampilan Proses Sains (KPS)
Keterampilan proses ialah pendekatan pembelajaran yang bertujuan
mengembangkan sejumlah kemampuan fisik dan mental sebagai dasar untuk
mengembangkan kemampuan yang lebih tinggi pada diri siswa.1 Keterampilan proses
dapat diartikan sebagai: (1) wahana dan pengembangan fakta, konsep dan prinsip
ilmu pengetahuan bagi diri siswa, (2) memperoleh fakta, konsep dan prinsip ilmu
pengetahuan yang ditemukan dan dikembangkan, siswa berperan pula menunjang
perkembangan keterampilan proses dari diri siswa, dan (3) interaksi antara
pengembangan keterampilan proses dengan fakta, konsep serta prinsip ilmu
pengetahuan yang pada akhirnya akan mengembangan sikap dan nilai ilmuwan dari
siswa.2 BSNP menyatakan bahwa ilmu kimia menekankan pada pemberian
pengalaman belajar secara langsung melalui penggunaan dan pengembangan
keterampilan proses sains dan sikap ilmiah.3
Diharapkan dengan mengembangkan kemampuan fisik dan mental, siswa akan
mampu menemukan dan menggambarkan sendiri fakta, konsep, serta menumbuhkan
dan mengembangkan sikap dan nilai yang dituntut. Dengan demikian keterampilan
proses menjadi roda penggerak penemuan dan pengembangan fakta dan konsep serta
penumbuhan dan pengembangan sikap dan nilai. Jadi, keterampialn proses adalah
suatu pendekatan dalam pembelajaran, dimana siswa memperoleh kesempatan untuk
melakukan suatu interaksi dengan objek konkret sampai pada penemuan konsep.
Keterampilan proses sains dianggap sangat penting untuk pembelajaran sains.
Hal tersebut dikemukakan oleh Semiawan bahwa alasan yang melandasi perlunya
1
Oemar Hamalik, Kurikulum dan Pembelajaran, (Jakarta: Erlangga, 1996), cet. Ke-2, h. 149 2
Dimyati dan Mudjiono, Belajar danPembelajaran. (Jakarta: Rineka Cipta, 2009), h. 139 3
pendekatan keterampilan proses dalam pembelajaran, yaitu:4
1. Dengan begitu cepatnya perkembangan ilmu pengetahuan, tidak mungkin lagi
para guru untuk mengajar semua fakta dan konsep kepada siswa.
2. Pada dasarnya siswa akan lebih mudah memahami konsep-konsep yang rumit dan
abstrak jika disertai dengan contoh-contoh yang konkrit, wajar dengan situasi dan
kondisi yang dihadapi dengan mempraktekan sendiri upaya penemuan konsep
melalui kegiatan fisik dan mental.
3. Penemuan ilmu pengetahuan tidak bersifat mutlak, tetapi bersifat relatif.
4. Dalam pembelajaran, pengembangan konsep sebaiknya tidak terlepas dari
pengembangan sikap dan pengembangan diri anak didik.
Keterampilan proses sains terdiri dari keterampilan-keterampilan dasar dan
keterampilan keterampilan terintergrasi.5 Keterampilan dasar merupakan
keterampilan-keterampilan yang harus dimiliki ilmuan sebagai landasan untuk
keterampilan proses terintergrasi yang lebih kompleks. Keterampilan terintergrasi
pada dasarnya dibutuhkan dengan melakukan penelitian. Keterampilan-keterampilan
dasar dan terintegrasi terbagi menjadi bagian-bagian yang dapat dilihat pada tabel 2.1
Tabel 2.1 Klasifikasi Keterampilan Dasar dan Terintegarasi Keterampilan Dasar Keterampilan Terintegrasi 1. Mengobservasi
3. Menyajikan data dalam bentuk grafik
4. Menggambarkan hubungan antar
variabel
4
Conny Semiawa, dkk,. Pendekatan Keterampilan Proses, Bagaimana Mengaktifkan Siswa
dalam Belajar, (Jakarta: PT. Gramedia, 1988), h. 14 - 16
5
Keterampilan Dasar Keterampilan Terintegrasi 6. Mengkomunikasikan 5. Mengumpulkan dan mengolah data
6. Menganalisa penelitian
7. Menyusun hipotesis
8. Mendefinisikan variabel
9. Merancang penelitian
10.Melaksanakan eksperimen
Rustaman menngungkapkan bahwa keterampilan proses sains terdiri dari
sejumlah keterampilan yang satu sama lain tidak dapat dipisahkan, namun ada
penekanan khusus dalam masing-masing keterampilan tersebut seperti yang
disajikan pada table 2.2. 6
Tabel 2.2 Indikator Keterampilan Proses Sains
No Keterampilan Proses Indikator Keterampilan Proses 1 Melakukan Pengamatan
(Observasi)
a. Menggunakan alat indera
b. Mengumpulkan/menggunakan
fakta yang relevan
2 Mengelompokan
(Klasifikasi)
a. Mencatat setiap pengamatan secara terpisah
b. Mencari perbedaan, persamaan c. Mengontraskan cirri-ciri d. Membandingkan
e. Mencari dasar pengelompokan f. Menghubung-hubungkan hasil
pengamatan
6
No Keterampilan Proses Indikator Keterampilan Proses 3 Menafsirkan Pengamatan
(Interpretasi)
a. Menghubung-hubungkan hasil
pengamatan
b. Menemukan pola atau
keteraturan dalam suatu seri
pengamatan
c. Menyimpulkan
4 Meramalkan (Prediksi) a. Menggunakan pola-pola hasil
pengamatan
b. Mengemukakan apa yang
mungkin terjadi pada keadaan
yang belum diamati
5 Mengajukan pertayaan a. Bertanya apa, bagaimana, dan
mengapa
b. Bertanya untuk meminta
penjelasan
c. Mengajukan pertanyaan yang
berlatar belakang hipotesis
6 Berhipotesis a. Mengetahui bahwa ada lebih dari
satu kemungkinan penjelasan
dari suatu kejadian
b. Menyadari bahwa suatu
penjelasan perlu dikaji
kebenarannya dengan
memperolah bukti lebih banyak
atau melakukan cara pemecahan
No Keterampilan Proses Indikator Keterampilan Proses 7 Merencanakan percobaan
atau penyelidikan
a. Menentukan
alat/bahan/sumber yang akan
digunakan
b. Menentukan variabel / faktor
penentu
c. Menentukan apa yang akan
diukur, diamati, dicatat
d. Menentukan apa yang akan
dilaksanakan berupa langkah
kerja
8 Menggunakan alat dan
bahan
a. Memakai alat / bahan
b. Mengetahui alasan mengapa
menggunakan alat / bahan
c. Mengetahui bagaimana
menggunakan alat / bahan
9 Menerapkan konsep atau
prinsip
a. Menggunakan konsep yang
telah dipelajari dalam situasi
baru
b. Menggunakan konsep pada
pengalaman baru untuk
menjelaskan apa yang sedang
No Keterampilan Proses Indikator Keterampilan Proses
10 Berkomunikasi a. Mengubah untuk penyajian
b. Memberikan /
menggambarkan data empiris
hasil percobaan atau
pengamatan dengan grafik
atau tabel atau diagram
c. Menyusun dan
menyampaikan laporan secara
sistematis
d. Menjelaskan hasil percobaan
atau penelitian
e. Membaca grafik atau tabel
atau diagram
f. Mendiskusikan hasil kegiatan
suatu masalah atau suatu
peristiwa
11 Melaksanakan Percobaan /
Eksperimentasi
-
Penjelasan mengenai aspek keterampilan proses sains yang akan dijadikan
fokus penelitian adalah sebagai berikut:
Keterampilan proses sains yang satu memiliki hubungan dengan keterampilan
proses yang lain. Penggunaan salah satu keterampilan proses akan mempengaruhi
perkembangan keterampilan proses yang lain. Hal ini dikemukakan oleh Funk yang
menyatakan bahwa masing-masing keterampilan proses saling bergantung satu sama
lain.7 Adapun penjelasan mengenai beberapa keterampilan proses sains siswa adalah
7
sebagai berikut :
a. Melakukan pengamatan (observasi)
Kemampuan mengamati merupakan keterampilan paling dasar dalam proses dan
memperoleh ilmu pengetahuan serta mengetahui hal terpenting untuk
mengembangkan keterampilan-keterampilan proses yang lain.8 Observasi atau
pengamatan adalah salah satu keterampilan ilmiah yang mendasar.
Mengobservasi atau mengamati tidak sama dengan melihat.9 Mengobservasi atau
mengamati objek-objek dan fenomena alam dengan pancaindera: penglihatan,
pendengaran, perabaan, penciuman, dan perasa/ pengecap. 10 Dalam kegiatan
ilmiah mengamati berarti menyeleksi fakta-fakta yang relevan dan memadai dari
hal-hal yang diamati.
b. Menafsirkan pengamatan (interpretasi)
Kemampuan menginterpretasi atau menafsirkan data adalah salah satu
keterampilan penting yang umumnya dikuasai oleh para ilmuan.11 Interpretasi
meliputi keterampilan mencatat hasil pengamatan dengan bentuk angka-angka,
menghubung-hubungkan hasil pengmatan, menemukan pola keteraturan dari satu
seri pengamatan hingga memperoleh kesimpulan. Sedangkan inferensi adalah
kesimpulan sementara terhadap data hasil observasi, bahkan. merupakan
penjelasan sederhana terhadap hasil observasi.12
c. Mengelompokkan (klasifikasi)
Mengklasifikasikan merupakan keterampilan proses untuk memilah berbagai
objek peristiwa berdasarkan sifat-sifat khususnya, sehingga didapatkan golongan
atau kelompok sejenis dari objek peristiwa yang dimaksud.13 Dasar keterampilan
mengklasifikasikan adalah kemampuan mengidentifkasi perbedaan dan
adalah menggolong-golongkan, membandingkan, mengkontraskan dan
mengurutkan. Dalam membuat klasifikasi perlu diperhatikan dasar klasifikasi,
misalnya menurut suatu ciri khusus, tujuan atau kepentingan tertentu.14
Dalam proses pengelompokan tercakup beberapa kegiatan seperti mencari
perbedaan, mengontraskan ciri-ciri, mencari kesamaan, membandingkan, dan
mencari dasar penggolongan.
d. Meramalkan (prediksi)
Memprediksi dapat diartikan sebagai mengantisipasi atau membuat ramalan
tentang segala hal yang akan terjadi pada waktu mendatang. Berdasarkan
pemikiran pada pola atau kecenderungan tertentu atau hubungan antara fakta,
konsep dan prinsip dalam ilmu pengetahuan.15 Keterampilan meramalkan atau
memprediksi mencakup keterampilan mengajukan perkiraaan tentang sesuatu
yang belum terjadi berdasarkan suatu kecenderungan atau pola data yang sudah
ada. Para ilmuwa sering membuat ramalan atau prediksi berdasarkan hasil
observasi, pengukuran atau penelitian yang memperlihatkan kecenderungan
gejala tertentu.16
e. Berkomunikasi
Menginformasikan hasil pengamatan hasil prediksi atau hasil percobaan kepada
orang lain termasuk keterampilan berkomunikasi. “The skill of communication must be included in the early stages of teaching and studying of science”.17 Mengkomunikasikan dapat diartikan sebagai menyampaikan dan memperoleh
fakta, konsep, dan prinsip ilmu pengetahuan dalam bentuk suara, visual, atau
suara visual. Menginformasikan hasil pengamatan, hasil prediksi atau hasil
percobaan kepada orang lain termasuk keterampilan berkomunikasi. Bentuk
Jenis komunikasi dapat berupa paparan sistematik (laporan) atau transformasi
parsial.
f. Berhipotesis
Keterampilan menyusun hipotesis dapat diartikan sebagai kemampuan untuk
menyatakan “dugaan yang dianggap benar” mengenai adanya suatu faktor yang terdapat dalam suatu situasi, maka akan ada akibat tertentu yang dapat diduga
akan timbul. Keterampilan menyusun hipotesis menghasilkan rumusan dalam
bentuk kalimat pernyataan.18 Hipotesis menyatakan hubungan antara dua variabel
atau mengajukan perkiraan penyebab sesuatu terjadi. Bila prediksi, inferensi dan
interpreatsi didasarkan pada data atau pola data dan kecenderungan dengan
metode induktif, maka hipotesis didasarkan pada penemuan suatu teori atau
konsep dengan metode deduktif.
g. Merencanakan percobaan atau penyelidikan
Merencanakan penelitian dapat diartikan sebagai suatu kegiatan untuk
mendeskripsikan variabel-variabel yang dimanipulasi dan direspon dalam
penelitian secara operasional. Kemungkinan dikontrolnya variabel hipotesis yang
diuji dan cara mengujinya, serta hasil yang diharapkan dari penelitian yang akan
dilaksanakan.19 Keterampilan menentukan alat dan bahan yang diperlukan untuk
menguji atau menyelidiki sesuatu dan merencanakan percobaan dalam Lembar
Kerja Siswa (LKS) tidak dicantumkan secara khusus alat-alat dan bahan yang
diperlukan. Keterampilan ini membantu siswa dalam memproses informasi yang
diperoleh dari objek atau peristiwa disekitarnya, membantu mendekati masalah
secara umum dan membantu siswa memikirkan kembali gagasannya. Dengan
demikian kemampuan siswa dalam mendekati masalah akan berkembang.
h. Menerapkan konsep atau prinsip
Keterampilan menggunakan kosenp-konsep yang telah dipahami untuk
menjelaskan peristiwa baru, menerapkan konsep yang dikuasai pada situasi baru
18
Dimyati dan Mudjiono, op. cit., h. 148 19Ibid.,
atau menerapkan rumus-rumus pada pemecahan soal-soal baru. Keterampilan ini
menjadi penunjang dalam memantapkan dan mengembangkan konsep atau
prinsip yang telah dimiliki siswa, megembangkan kemampuan intelektual siswa
dan merangsang siswa untuk lebih banyak mempelajari Ilmu Pengetahuan Alam
(IPA).
i. Mengajukan pertanyaan
Keterampilan ini merupakan keterampilan mendasar yang harus dimiliki siswa
sebelum mempelajari suatu masalah lebih lanjut. Keterampilan ini memberikan
kesempatan kepada siswa untuk mengungkapkan apa yang ingin diketahuinya,
baik yang bersifat penyelidikan maupun yang tidak secara langsung bersifat
penyelidikan. Pertanyaan-pertanyaan yang diajukan mencerminkan cara berfikir
dan dapat pula dikatakan bahwa kualitas pertanyaan yang diajukan menunjukan
tinggi rendahnya tingkat berfikir siswa. Pertanyaan yang diajukan dapat meminta
penjelasan, tentang apa, mengapa, bagaimana, atau menanyakan latar belakang
hipotesis.
j. Menggunakan alat dan bahan
Keterampilan menggunakan alat dan bahan merupakan salah satu keterampilan
proses sains yang penting. Keterampilan menggunakan alat-alat percobaan
menunjang keberhasilan dalam melakukan percobaan. Menurut Susiwi
“pengalaman menggunakan alat dan bahan merupakan pengalaman konkrit yang dibutuhkan oleh siswa untuk menerima gagasan-gagasan baru”.20 Selain itu
penggunaan alat percobaan yang benar dapat menjaga keamanan seorang peneliti
dalam melakukan percobaan. Siswa atau praktikan yang menggunakan alat tanpa
memperhatikan cara dan keamanan penggunaan alat akan membahayakan dirinya
sendiri dan juga orang lain. Sehingga pentingnya keterampilan menggunakan alat
dan bahan agar keamanan dalam percobaan tetap terjaga.
20
Susiwi, dkk. Analisis Keterampilan Proses Sains Siswa SMA Pada “Model Pembelajaran
Keterampilan-keterampilan yang telah dipaparkan merupakan keterampilan
yang diperlukan untuk melakukan penelitian. Dengan mengembangkan beberapa
keterampilan tersebut, akan mengubah pandangan bahwa kegiatan pembelajaran tidak
lagi berpusat kepada guru tetapi guru berperan sebagai fasilitator. Selain itu, evaluasi
tidak lagi pada kemampuan kognitif saja, melainkan pada keterampilan siswa yang
mendasari kemampuan intelektual yang harus dimiliki siswa.
Seperti telah dijelaskan diatas, dengan mengembangkan keterampilan proses
sains, siswa dituntut untuk mengembangkan kemampuan mereka. Dengan demikian,
siswa akan mampu menemukan dan mengembangkan sendiri fakta dan konsep yang
mereka temukan.
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa keterampilan-keterampilan itu
menjadi roda penggerak penemuan dan pengembangan fakta dan konsep serta dapat
menumbuhkembangkan sikap serta nilai, sehingga seluruh tindakan dalam proses
belajar-mengajar seperti ini akan menciptakan kondisi belajar siswa aktif, dan itulah
tujuan dari pendekatan keterampilan proses
B. Metode Problem Solving
1. Pengertian Problem Solving
Metode Pembelajaran problem solving merupakan salah satu bentuk
pembelajaran yang berlandaskan pada pembelajaran konstruktivisme. Pada
pembelajaran problem solving aktivitasnya bertumpu kepada masalah dengan
penyelesaiannya dilandaskan atas konsep-konsep atau konsep dasar bidang ilmu.
Problem solving adalah belajar memecahkan masalah. Menurut Jhon
Dewey, “masalah adalah sesuatu yang diragukan atau sesuatu yang belum pasti.”21Sedangkan menurut Vessen “suatu masalah adalah ketidaksamaan antara dua pertanyaan atau lebih yang disampaikan kepada siswa pada waktu proses
belajar mengajar berlangsung.”22
Kemampuan untuk menyelesaikan suatu
21
Mulyati Arifin, dkk., Strategi Belajar Mengajar Kimia, (Bandung: UPI, 2000) h. 95 22Ibid.,
masalah pada dasarnya merupakan tujuan utama proses pendidikan.23
Keterampilan pemecahan masalah (problem solving skill) merupakan
keterampilan yang tidak hanya penting dibidang akademik, tetapi keterampilan ini
juga sangat penting di bidang bisnis, industri dan kehidupan sehari-hari. Di bidang
sains, problem solving skill memiliki peranan yang sangat penting dalam
perolehan dan pengor ganisasianpengetahuan secaralebih bermakna.
Jadi problem solving adalah belajar memcahkan masalah yang pada
tingkat ini peserta didik belajar merumuskan masalah, memecahkan masalah,
memberikan respons terhadap rangsangan yang menggambarkan atau
membangkitkan situasi problematik yang mempergunakan berbagai kaidah yang
telah dikuasainya.
2. Karakteristik Problem Solving
Mayer mengungkapkan bahwa terdapat tiga karakteristik pemecahan
masalah, yaitu: (1) Pemecahan masalah merupakan aktivitas kognitif, tetapi
dipengaruhi oleh perilaku, (2) Hasil-hasil pemecahan masalah dapat dilihat dari
tindakan atau perilaku dalam mencari pemecahan, (3) Pemecahan masalah adalah
merupakan suatu proses tindakan manipulasi dari pengetahuan masalah adalah
merupakan suatu proses tindakan manipulasi dari pengetahuan yang telah dimilki
sebelumnya.24
3. Langkah-langkah problem solving
Metode problem solving bisa dilakukan dengan langkah-langkah:25
1) Menyadari masalah
Kemampuan yang harus dicapai oleh siswa pada tahapan ini adalah
23
Ratna Wilis Dahar, Teori-Teori Belajar Dan Pembelajaran, (Jakarta: Erlangga, 2011) h. 121
24
Made Wena, Strategi Pembelajaran Inovatif Kontemporer, (Jakarta: PT. Bumi Aksara, 2012), Cet. Ke-7, h. 87
25
siswa dapat menentukan atau menangkap kesenjangan yang terjadi dari
fenomena yang ada.
2) Merumuskan masalah
Kemampuan yang diharapkan dari siswa dalam langkah ini adalah
siswa dapat menentukan prioritas masalah. Siswa dapat memanfaatkan
pengetahuannya untuk mengkaji, merinci, dan menganalisis masalah
sehingga pada akhirnya muncul rumusan masalah yang jelas, spesifik, dan
dapat dipecahkan.
3) Merumuskan hipotesis
Kemampuan yang diharapkan dari siswa dalam tahapan ini adalah
siswa dapat menentukan sebab akibat dari masalah yang ingin diselesaikan.
Melalui analisis sebab akibat inilah pada akhirnya siswa diharapkan dapat
menentukan berbagai kemungkinan penyelesaian masalah.
4) Mengumpulkan data
Keuntungan yang diharapkan pada tahap ini adalah kecakapan siswa
untuk mengumpulkan dan memilih data, kemudian memetakan dan
menyajikannya dalam berbagai tampilan sehingga mudah dipahami.
5) Menguji hipotesis
Berdasarkan data yang dikumpulkan,akhirnya siswa menentukan
hipotesis mana yang diterima dan mana yang ditolak. Kemampuan yang
diharapkan dari siswa dalam tahappan ini adalah kecakapan menelaah data
dan sekaligus membahasnya untuk melihat hubungannya dengan masalah
yang dikaji. Selain itu, diharapkan siswa dapat mengambil keputusan dan
kesimpulan.
6) Menentukan pilihan penyelesaian
Kemampuan yang diharapkan dari siswa dalam tahapan ini adalah
kecakapan memilih alternatif penyelesaian yang memungkinkan dapat
4. Keunggulan Pembelajaran Problem Solving
Sebagai suatu model pembelajaran, Problem Solving memiliki beberapa
keunggulan diantaranya adalah :26
a. Pemecahan masalah (problem solving) merupakan teknik yang cukup bagus
untuk memahami isi pelajaran.
b. Pemecahan masalah (problem solving) dapat menantang kemampuan siswa
serta memberikan kepuasan untuk menentukan pengetahuan baru bagi siswa.
c. Pemecahan masalah (problem solving) dapat meningkatkan aktivitas
pembelajaran siswa.
d. Pemecahan maslah (problem solving) dapat membantu siswa bagaimana
mentransfer pengetahuan mereka untuk memahami masalah dalam kehidupan
nyata.
e. Pemecahan masalah (problem solving) dapat membantu siswa
mengembangkan pengetahuan barunya dan bertanggung jawab dalam
pembelajaran yang mereka lakukan. Di samping itu, pemecahan masalah itu
juga dapat mendorong untuk melakukan evaluasi sendiri baik terhadap hasil
maupun proses belajarnya.
f. Melalui pemecahan masalah (problem solving) bisa memperlihatkan kepada
siswa bahwa setiap mata pelajaran pada dasarnya merupakan cara berpikir,
dan sesuatu yang harus dimengerti oleh siswa, bukan hanya sekedar belajar
dari guru atau dari buku-buku saja.
g. Pemecahan masalah (problem solving) dianggap lebih menyenangkan dan
disukai siswa.
h. Pemecahan masalah (problem solving) dapat mengembangkan kemampuan
siswa untuk berpikir kritis dan mengembangkan kemampuan mereka untuk
menyelesaikan dengan pengetahuan baru.
26
i. Pemecahan masalah (problem solving) dapat memberikan kesempatan pada
siswa untuk mengaplikasikan pengetahuan yang mereka miliki dalam dunia
nyata.
j. Pemecahan masalah (problem solving) dapat mengembangkan minat siswa
untuk secara terus menerus belajar sekalipun belajar pada pendidikan formal
telah berakhir.
C. Keterkaitan Metode Problem Solving dengan KPS
Salah satu peranan problem solving dalam pembelajaran kimia adalah sebagai
suatu keterampilan, dimana keterampilan-keterampilan itu merupakan keterampilan
dasar yang diperlukan dalam memecahkan permasalahan, seperti keterampilan
mengemukakan hipotesis, merencanakan penelitian, melakukan eksperimen, mengoperasikan alat, mengamati, dan menyimpulkan.27
Keterampilan-keterampilan tersebut merupakan bagian dari KPS, dimana KPS
meliputi keterampilan mengamati, meramalkan, menerapkan konsep, merencanakan
penelitian, menggunakan alat dan bahan, menafsirkan pengamatan,
mengkomunikasikan hasil penelitian dan mengajukan pertanyaan. Hal ini menunjukan
bahwa dalam pembelajaran problem solving dapat dikembangkan KPS siswa yang
merupakan salah satu aspek terpenting dalam pembelajaran kimia. Tahap awal pada
pembelajaran problem solving menurut Mothes adalah tahap motivasi.28 Tahap ini
bertujuan untuk membangkitkan rasa ingin tahu siswa dan meningkatkan antusiasme
siswa dalam melaksanakan pembelajaran. Salah satu cara yang dapat digunakan pada
tahap ini adalah dengan menyajikan fenomena alam yang terjadi disekitar siswa, yang
dapat menimbulkan permasalahan yang menuntut siswa untuk mengetahui
jawabannya.
Ketika siswa ingin menemukan jawaban dari permasalahan tersebut maka
siswa akan mengajukan pertanyaan guna mencari jawaban dari permasalahannya.
27
Momo Rosbiono, Teori Problem Solving Untuk Sains. Materi Diklat TOT Bidang Olimpiade Matematika Dan Sains. 2007, h.. 18
28Ibid
Ketika siswa mengajukan pertanyaan maka siswa menggunakan salah satu
keterampilan dalam KPS, yaitu keterampilan mengajukan pertanyaan. Permasalahan
yang ditemukan siswa pada tahap sebelumnya mungkin saja masih bersifat umum
sehingga pada tahap penjabaran masalah, cakupan permasalahan tersebut dipersempit
sehingga siswa diharapkan dapat menemukan fokus permasalahan yang akan dibahas.
Tujuan dari tahap ini adalah merumuskan suatu pertanyaan ilmiah. Pertanyaan ilmiah
merupakan salah satu aspek dari KPS, yaitu keterampilan mengajukan pertanyaan
yang berlatar belakang hipotesis. 29 Tahap ketiga pada pembelajaran ini adalah tahap
penyusunan opini.
Pada tahap ini, siswa diharapkan dapat mengemukakan hipotesis atau
dugaan-dugaan untuk menyelesaikan permasalahan. Membuat hipotesis ini merupakan salah
satu dari aspek KPS, yaitu keterampilan menerapkan konsep untuk menjelaskan apa
yang terjadi (berhipotesis) Tahap keempat pada pembelajaran ini adalah tahap
penyusunan dan konstruksi, yang bertujuan untuk membuat rancangan penelitian
guna menguji kebenaran dari hipotesis yang dibuat. Merancang penelitian ini
merupakan bagian dari aspek KPS, yaitu keterampilan merencanakan penelitian.30
Pada tahap eksperimen, siswa mengalami pengalaman langsung dalam menggunakan
alat, mengamati, mencatat pengamatan, mengolah data kedalam bentuk tabel, dan
grafik.
Kegiatan-kegiatan tersebut merupakan bagian dari KPS, yaitu keterampilan
menggunakan alat dan bahan, mengamati, menafsirkan dan mengkomunikasikan hasil
penelitian. Pada tahap kesimpulan, dibutuhkan KPS yaitu keterampilan untuk
menafsirkan hasil pengamatan untuk membuat kesimpulan.31 Tahap ini bertujuan
untuk menyimpulkan hasil yang diperoleh dari percobaan. Pada tahap abstraksi dan
reevaluasi, tidak berkaitan dengan salah satu aspek KPS. Tujuan dari tahap abstraksi
adalah mengintisarikan hasil ilmiah yang sah, sedangkan tahap reevaluasi, bertujuan
29
Conny S., op. cit., h. 30 30
Conny S., op. cit., h. 32 31
untuk mengecek keberhasilan memecahan masalah yang dilaksanakan. Tahap akhir
pada tahapan Proble Solving adalah konsolidasi pengetahuan. Tahap ini berkaitan
dengan KPS siswa yaitu pada aspek keterampilan menerapkan konsep yang telah
dipelajari pada situasi baru, karena tahap ini bertujuan untuk memperoleh pemahaman
kompeherensif dan terintegrasi.
D. Konsep Titrasi Asam Basa 1. Pengertian Asam Basa
Pengertian asam basa menurut ahli-ahli kimia ada beberapa macam.
Menurut Arrhenius, asam adalah zat yang larutannya dalam air melepaskan ion
hidrogen (H+) atau ion hidronium (H3O+) atau zat yang dapat memperbesar
konsentrasi ion H+ dalam air.32 Dengan kata lain, pembawa sifat asam adalah ion H+. Jumlah ion H+ yang dapat dihasilkan oleh suatu molekul asam disebut valensi
asam, sedangkan ion negatif yang terbentuk dari asam setelah melepas ion H+
disebut ion sisa asam. Sementara itu, asam kuat adalah asam yang berdisosiasi
dengan cepat dan terutama melepaskan sejumlah besar ion H+ dalam larutan,
contohnya adalah larutan HCl. Asam lemah mempunyai lebih sedikit
kecenderungan untuk mendisosiasikan ion-ionnya, oleh karena itu kurang kuat
melepaskan H+, contohnya CH3COOH (asam asetat).
Menurut Arrhenius, basa adalah zat yang larutannya dalam air dapat
menghasilkan ion hidroksil (OH-) atau zat yang dapat memperbesar konsentrasi
ion OH- dalam air.33 Jadi pembawa sifat basa adalah ion OH-. Basa Arrhenius
merupakan hidroksida logam dan dapat dirumuskan sebagai M(OH)x. Jumlah ion
OH- yang dapat dilepaskan oleh satu molekul basa disebut valensi basa. Suatu
basa kuat adalah basa yang bereaksi secara tepat dan kuat dengan H+, oleh karena
itu dengan cepat menghilangkannya dari larutan. Contoh yang khas adalah OH
-yang bereaksi dengan H+ untuk membentuk air (H2O). Sedangkan basa lemah
32
Michael Purba, Kimia untuk SMA Kelas XI, (Jakarta: Erlangga, 2006). h. 172 33Ibid.
adalah larutan yang sedikit menghasilkan ion OH-. Contoh basa lemah yang khas
adalah NH4+ berekasi dengan OH- membentuk amoniak (NH4OH).
2. Titrasi Asam Basa
Penetapan kadar larutan asam dan basa dapat dilakukan melalui suatu
prosedur percobaan yang disebut titrasi asam basa. Istilah titrasi berarti penetapan
kadar. Titrasi asam basa adalah titrasi yang berdasarkan reaksi penetralan asam
basa.34 Dalam titrasi, zat yang akan ditentukan konsentrasinya dititrasi oleh
larutan yang konsentrasinya diketahui dengan tepat dan disertai penambahan
indikator. Larutan yang sudah diketahui konsentrasinya dengan tepat dinamakan
larutan baku atau larutan standar, sedangkan indikator adalah zat yang
memberikan tanda perubahan pada saat titrasi berakhir yang dikenal dengan
istilah akhir titrasi.35
Berdasarkan pengertian titrasi, titrasi asam basa merupakan metode
penentuan kadar larutan asam dengan zat peniter (zat penitrasi asam) suatu larutan
basa atau penentuan kadar larutan basa dengan zat peniter (zat penitrasi) suatu
larutan asam. Proses ini melibatkan larutan dengan konsentrasi yang diketahui
(titran), yang diturunkan dari buret ke dalam larutan yang akan ditentukan
konsentrasinya (titrat) sampai pada titik ekivalen, yang biasa ditandai dengan
perubahan warna indikator.36
1) Pembuatan larutan baku dan standarisasi
Standarisasi ialah suatu usaha untuk menentukan konsentrasi yang
tepat dari calon larutan baku. Untuk standarisai secara titrasi ini, maka bahan
perstandarisasian haruslah suatu bahan baku primer, yakni suatu bahan yang
konsentrasi larutannya dapat langsung ditemuakan dari berat bahan sangat
murni yang dilarutkan dan volume larutan yang terjadi. Larutan yang dibuat
34
Michael Purba, op. cit. h. 221 35Ibid
. h. 222 36Ibid
dari bahan baku primer tersebut dinamakan larutan baku primer. 37
Larutan baku primer berfungsi unuk membakukan atau untuk
memastikan konsentrsai larutan tertentu, yaitu larutan atau pereaksi yang
ketepatan/kepastian konsentrsinya sukar diperoleh melalui pembuatannya
secara langsung. Larutan yang sukar dibuat secara kuantitatif ini selanjutnya
dapat berfungsi sebagai larutan baku (disebut larutan baku sekunder) setelah
dibakukan jika larutan bersifat stabil sehingga dapat digunakan untuk
menetapkan konsentrasi larutan lain atau kadar suatu cuplikan. 38
Larutan baku primer harus dibuat secara teliti dan setepat mungkin
(secara kuantitatif). Zat yang dapat digunakan sebagai zat baku primer harus
memenuhi persyaratan sebagai berikut: 1. Kemurniannya tinggi (pengotornya
tidak melebihi 0,2 %), 2. Stabil (tida menyerap H2O dan CO2, tidak bereaksi
dengan udara, tidak mudah menguap, tidak terurai, mudah dan tidak berubah
pada pengeringan). Zat yang stabil berarti memiliki rumus kimia yang pasti,
dan akan memudahkan penimbangan, 3. Memiliki bobot molekul (BM, Mr)
atau bobot ekuivalen (BE) tinggi, dan 4. Larutannya bersifat stabil. 39
Selain syarat-syarat tersebut harus dipenuhi, kesalahan-kesalahan
selama proses pembuatan seperti pengeringan, pengukuran, penimbangan,
dan pemindahan zat juga harus dihindarkan kecuali karena kesalahan alat.
Dengan demikian, larutan yang diperoleh akan terukur secara teliti dan tepat,
dan melalui pengemasan/penyimpanan yang baik akan bertahan lama.
Adapun persyaratan untuk larutan baku sekunder, larutan ini kebakuannya
(kepastian molaritasnya) ditetapkan langsung terhadap larutan baku primer.
Jika suatu larutan baku sekunder bersifat stabil dan dikemas/disimpan dengan
benar, larutan ini dapat berfungsi sebagai larutan baku dan langsung dapat
37
Yayan Sunarya, Agus Setiabudi, Mudah dan Aktif Belajar Kimia, (Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009). h. 170
38Ibid . h. 171 39Ibid
digunakan tanpa harus dibakukan lagi. 40
2) Melaksanakan titrasi asam basa
Dalam melakukan titrasi, larutan yang dititrasi disebut titrat
dimasukan kedalam labu erlenmeyer (biasanya larutan asam), sedangkan
larutan penitrasi, disebut titran (biasanya larutan basa) dimasukan ke dalam
buret. Titran dituangkan dari buret tetes demi tetes ke dalam larutan titrat
sampai titik stoikiometri tercapai. 41
Pada titrasi dilakukan pengukuran jumlah larutan yang dibutuhkan
untuk bereaksi secara tepat dengan zat yang terdapat dalam larutan lain.
sebagai contoh, kita akan mengukur konsentrasi larutan asam asetat
(CH3COOH) yang akan dititrasi dengan larutan NaOH yang telah diketahui
konsentrasinya. Pada titrasi asam basa, larutan yang konsentrasinya diketahui
(larutan standar) dimasukkan ke dalam buret, sedangkan larutan yang akan
diselidiki konsentrasinya dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer. Sebagai
contoh, jika anda menentukan konsentrasi HCl, anda harus mereaksikan HCl
dengan NaOH. Reaksi yang terjadi adalah reaksi netralisasi. Persamaan
reaksinya sebagai berikut. 42
NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H2O (aq)
Langkah pertama, ukurlah dengan tepat volume larutan HCl dengan
menggunakan pipet volume. Tambahkan sedikit larutan indikator, misalnya
phenolplatein. Kemudian, isi buret dengan larutan NaOH standar (yang
konsentrasinya telah diketahui). Teteskan larutan NaOH ke dalam larutan
HCl perlahan-lahan hingga terjadi perubahan warna dari bening menjadi
merah muda. Hal ini menunjukan bahwa seluruh HCl telah bereaksi.
Kemudian tentukan volume larutan NaOH yang terpakan pada buret sehingga
40
Yayan Sunarya, Agus Setiabudi, Mudah dan Aktif Belajar Kimia, (Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009). h. 172
41Ibid . h. 173 42Ibid
konsentrasi larutan HCl dapat anda ketahui. 43
3) Titik ekuivalen dan titik akhir titrasi
Pada saat kita melakukan titrasi, kita harus mengetahui istilah titik
ekuivalen dan titik akhir titrasi. Titik ekuivalen adalah saat jumlah mol H+
sama dengan mol OH-, biasanya ditunjukan dengan harga pH.44 Jika larutan
asam ditetesi dengan larutan basa, maka pH larutan akan naik. Sebaliknya
jika larutan basa ditetesi dengan larutan asam maka pH-nya akan turun.
Grafik yang menyatakan perubahan warna pH pada penetesan asam dengan
basa dan sebaliknya disebut kurva titrasi. Kurva titrasi berbentuk S, yang
pada titik tengahnya merupakan titik ekuivalen. Artinya, pada titik ekuivalen
tercapai maka larutan asam tepat bereaksi dengan larutan basa. 45
Titik akhir titrasi adalah saat titrasi dihentikan ketika campuran tepat
berubah warna. Artinya pada saat terjadi perubahan warna indikator maka
pelaksanaan titrasi diakhiri. 46 Pada umumnya, pH pada titik akhir titrasi lebih
besar dari pH titik ekuivalen sebab pada saaat titik ekuivalen tercapai, larutan
belum berubah warna apabila indikator yang digunakan adalah fenolflatein
Untuk titrasi yang baik maka perubahan warna atau kekeruhan harus
terjadi tepat pada saat titran telah ekuivalen dengan titrat. Jumlah teoritis
yang ekuivalen sama dan saat jumlah titran mencapai jumlah teoritis tersebut,
dinamakan titik ekuivalen. Dengan perkataan lain titik akhir seharusnya tepat
sama dengan titik ekuivalen. Namun pada umumnya, titik akhir tidak tepat
sama dengan titik ekuivalen, sehingga terjadi yang disebut kesalahan titrasi.
Namun kesalahan itu tidak perlu dianggap kegagalan titras. Yang penting
ialah bahwa kesalahan itu harus dibatasi, sehingga tidak menajdi terlalu
besar. Dalam praktek, analisa secara trimetri paling banyak digunakan
43
Yayan Sunarya, Agus Setiabudi, op. cit,. h. 174 44
Suwardi, dkk., Panduan Pembelajaran Kimia: Untuk SMA/MA Kelas XI, (Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009). h. 132
45Ibid . h. 132 46
dengan tingkat kesalahan tidak lebih dari 0,1 %. Dengan kerja yang lebih
berhati-hati kesalahan masih dapat dikurangi lagi. Salah satu sebab ketidak
cocokan titik akhir dengan titik ekuivalen ialah perlu adanya reaksi antara
indikator dan titran, sehingga menyebabkan kesalahan positif (jumlah yang
dipakai lebih dari sesungguhnya diperlukan untuk ekuivalen).
3. Perhitungan Titrasi Asam Basa
Telah diketahui bahwa pada akhir titrasi akan tercapai titik ekuivalen.Hal
ini berarti pada saat akhir titrasi, perbandingan mol asam dengan mol basa sama
dengan perbandingan koefisien asam dengan koefisien basa.47
1) Asam bervalensi satu dengan basa bervalensi satu
Contoh:
HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H2O (l)
Telah diketahui perbandingan koefisien merupakan perbandingan
mol. Mol asam : mol basa = 1: 1, sehingga mol asam sama dengan mol basa,
dapat dinyatakan pula mol reaktan berbanding lurus dengan mol titrasi.
2) Asam bervalensi dua dengan basa bervalensi dua
Contoh:
H2SO4 (aq) + Ba(OH)2(aq) → BaSO4 (aq) + H2O (l)
Mol asam : mol basa = 1: 1, sehingga mol asam berbanding lurus
dengan mol basa. Dapat dirumuskan sebagai berikut:
Va x Va = Vb x Vb
3) Asam basa bervalensi satu dengan basa bervalensi dua
Contoh:
2HCl (aq) + Ca(OH)2 (aq) → CaCl2 (aq) + 2H2O (l)
Mol asam : mol basa = 2 : 1, sehingga mol asam dengan dua kali mol
basa. Dapat dirumuskan sebagai berikut:
47
Va x Va = 2 x (Vb x Vb)
4) Asam bervalensi dua dengan basa bervalensi satu
Contoh:
H2SO4(aq) + 2NaOH (aq) → Na2SO4 (aq) + 2H2O (l)
Mol asam : mol basa = 1 : 2, sehingga dua kali dari mol asam akan
sebanding dengan satu mol basa. Dapat dirumuskan sebagai berikut:
2 x (Va x Va) = (Vb x Vb)
Dalam titrasi asam basa reaksi yang terjadi adalah reaksi penetralan, yaitu
ion-ion H3O+ dengan jumlah mol tertentu dalam larutan asam akan dinetralkan
oleh ion-ion OH- dengan jumlah mol yang sama dari suatu larutan basa.
Persamaan reaksi : H3O+ (aq) + OH-(aq) → 2H2O (l)
Titik ekivalen merupakan keadaan ketika jumlah mol atau mmol OH-
yang ditambahkan ke dalam larutan yang mengandung ion H3O+ telah cukup
untuk menetralkan larutan tersebut.pada titik ekivalen mmol atau mol H3O+ sama
dengan mmol atau mol OH-.
Sehingga berlaku hubungan: Vasam x Nasam = Vbasa x Nbasa
Larutan asam bila direaksikan dengan larutan basa akan menghasilkan
garam dan air. Sifat asam dan sifat basa akan hilang dengan terbentuknya zat baru
yang disebut garam yang memiliki sifat berbeda dengan sifat zat asalnya. Karena
hasil reaksinya adalah air yang memiliki sifat netral yang artinya jumlah ion H+
sama dengan jumlah ion OH- maka reaksi itu disebut dengan reaksi netralisasi
atau penetralan. 48
Pada reaksi penetralan, jumlah asam harus ekuivalen dengan jumlah basa.
Untuk itu perlu ditentukan titik ekivalen reaksi. Titik ekuivalen adalah keadaan
dimana jumlah mol asam tepat habis reaksi dengan jumlah mol basa. Untuk
menentukan titik akhir titrasi pada reaksi asam-basa. Ketepatan pemilihan
indikator merupakan syarat keberhasilan dalam menentukan titik ekuivalen.
48
Pemilihan indikator didasarkan atas pH larutan hasil reaksi atau garam yang
terjadi pada saat titik ekuivalen. 49
Untuk menentukan konsentrasi asam asetat dalam cuka makan, dilakukan
melalui proses titrasi yang didasarkan pada reaksi penetralan asam lemah dengan
basa kuat. Dalam hal ini konsentrasi asam asetat ditentukan dengan
mereaksikannya dengan NaOH yang kita kenal di pasaran sebagai larutan soda
api. Adapun indikator yang digunakan adalah indikator phenolplatein. Perubahan
warna yang terjadi ketika larutan asam menjadi basa adalah dari tidak berwarnan
ke merah muda. Adapun bentuk persamaan reaksinya adalah sebagai berikut: 50
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) → CH3COONa (aq) + H2O (l)
E. Hasil Penelitian Yang Relevan.
Osi Sulastri dalam penelitiannya dengan judul “Analisis Keterampilan Proses
Sains Siswa Kelas XI Pada Pembelajaran Hidrolisis Garam Menggunakan Model Problem Solving”. Menyimpulkan bahwa penerapan pembelajaran Hidrolisis Garam
menggunakan model problem solving dapat digunakan sebagai salah satu alternatif
pembelajaran untuk mengembangkan keterampilan proses sains siswa.51
Syaiful Rahmat dalam penelitiannya dengan judul “Analisis Keterampilan
Proses Sains Siswa Pada Sub Pokok Materi Titrasi Asam Basa Melalui Metode
Praktikum”. Menyimpulkan bahwa penerapan pembelajaran titrasi asam basa menggunakan metode praktikum dapat digunakan sebagai salah satu alternatif
pembelajaran untuk mengembangkan keterampilan proses sains siswa.52
Husna Diatul Hasanah dalam penelitiannya dengan judul “Analisis
49
Suwardi, dkk., Panduan Pembelajaran Kimia: Untuk SMA/MA Kelas XI, (Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009). h. 134
50Ibid . h. 135
51Osi Sulastri, “Analisis Keterampilan Proses Sains Siswa Kelas XI pada Pembelajaran Hidrolisi Garam Menggunakan Model Problem Solving” Skripsi UPI Bandung, Bandung, h. Abstrak, tidak dipublikasikan.
52Syaiful Rahmat, “
