HUBUNGAN PEMAHAMAN KONSEPTUAL DENGAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS CALON GURU KIMIA PADA MATERI ASAM BASA SKRIPSI

HUBUNGAN PEMAHAMAN KONSEPTUAL DENGAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS CALON GURU KIMIA PADA MATERI ASAM BASA

SKRIPSI

Diajukan kepada Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan (FITK) UIN Syarif Hidayatullah untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar

Sarjana Pendidikan (S.Pd)

Oleh:

Alusti Cundo Manik NIM 11150162000056

JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH

JAKARTA 2019

LEMBAR PENGESAⅡAN

skripsi befudul Eubungan Pemahaman Konseptuat dengan Kemampuan

Berpikir

Kritis

Calon Guru Kimia pada Materi Asam Basa disusun oleh ALUSTI CUNDO MANIK Nomor Induk Mahasiswa 11150162000056, diajukan kepada Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, UIN Syarif Hidayatullah Jakarta dan telah dinyatakan lulus dalam Ujian Munaqosah pada tangg.al 22 Agustus 2019

di hadapan dewan penguji. Karena itu, penulis berhak memperoleh gelar Sa{ana Sl (S.Pd) dalam bidang Pendidikan Kimia.

Jakarta,24 September Д)19

Kem Panitia

Burhanudin Milanla M.Pd NIP.197702012008011001

Pe襲卿^{ji I}

DetthanC M護

NIP.197105282000031002

PenguJl Ⅱ

Luki Yunitaぅ M.Pd

…

.202‐80685・Ol

″ 黎

%g

骨 数十′Ю」

.

Mengetahui,

Dekan Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan

/

191998032001

iv

v ABSTRAK

Alusti Cundo Manik (NIM: 11150162000056). Hubungan Pemahaman Konseptual dengan Kemampuan Berpikir Kritis Calon Guru Kimia pada Materi Asam Basa. Skripsi. Program Studi Pendidikan Kimia, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

Mata pelajaran kimia merupakan salah satu mata pelajaran yang dianggap sulit oleh mahasiswa. Kesulitan mahasiswa dalam memahami ilmu kimia ditandai dengan ketidakmampuan mahasiswa dalam memahami konsep dengan benar, dan kemampuan berpikir kritis yang masih sangat rendah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan pemahaman konseptual dengan kemampuan berpikir kritis calon guru kimia pada materi asam basa. Metode yang digunakan adalah metode korelasional. Subjek penelitian adalah mahasiswa semester 2 tahun ajaran 2018/2019 pendidikan kimia UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Sampel diambil dengan teknik random sampling sebanyak 31 mahasiswa. Instrumen yang digunakan berupa soal tes two-tier. Teknik korelasi yang digunakan adalah Karl Pearson product moment. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: Pemahaman konseptual memiliki hubungan yang signifikan dengan kemampuan berpikir kritis. Hubungan pemahaman konseptual dan kemampuan berpikir kritis ini dapat mendorong calon guru kimia dalam memahami konsep-konsep dasar kimia lebih mendalam agar dapat memberikan pemahaman pada tingkat makroskopis maupun mikroskopis kepada peserta didik.

Kata Kunci : Asam Basa, Berpikir Kritis, Pemahaman Konseptual

vi

Material. Essay. Chemical Education Study Program, Faculty of Tarbiyah and Teacher Training, Syarif Hidayatullah State Islamic University Jakarta.

Chemistry subjects are one of the subjects that are considered difficult by students. Students' difficulties in understanding chemistry are characterized by the inability of students to understand concepts correctly, algorithmically which is still low and critical thinking skills that are still very low. This study aims to determine the relationship of conceptual with the critical thinking skills of prospective chemistry teachers in acid-base material. The method used is the correlational method. Research subjects were the second semester students of the 2018/2019 academic year at the Syarif Hidayatullah UIN chemistry in Jakarta.

Sample was taken by random sampling technique as many as 31 students.

Instrument used was a two-tier test question. Correlation techniques used were rank Spearman and Karl Pearson product moment. The results showed that:) Conceptual understanding does have a significant relationship with critical thinking skills. The relationship of conceptual understanding and critical thinking skills can encourage prospective chemistry teachers to understand the basic concepts of chemistry more deeply in order to provide understanding at the macroscopic and microscopic level to students.

Keywords: Acid-Base, Critical Thinking,Conceptual Understanding

vii

KATA PENGANTAR Bismillahirrohmanirrohim

Alhamdulillahi rabbil ‘alamin. Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Hubungan Pemahaman Konseptual, Algoritmik dengan Kemampuan Berpikir Kritis Calon Guru Kimia pada Materi Asam Basa”. Sholawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW beserta keluarga, sahabat, dan para pengikutnya hingga akhir zaman.

Ucapan terima kasih penulis ucapkan kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan dan bantuan dalam penyusunan skripsi ini. Dengan tulus ikhlas dan rendah hati penulis menyampaikan terima kasih kepada :

1. Dr. Sururin, M.Ag., selaku Dekan Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan.

2. Burhanudin Milama, M.Pd., selaku Ketua Program Studi Pendidikan Kimia Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan UIN Syarif Hidayatullah Jakarta serta selaku Validator instrumen yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan kepada penulis.

3. Dr. Ir. Hj. Siti Suryaningsih, M.Si., selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan waktu, ilmu, bimbingan, motivasi, semangat, serta saran dengan penuh keikhlasan dan kesabaran dalam penyusunan skripsi ini hingga akhir.

4. Buchori Muslim, M.Pd., selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan waktu, ilmu, bimbingan, saran dan motivasi kepada penulis.

5. Salamah Agung, Ph.D., selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan bimbingan, waktu, perhatian, motivasi, dan semangat kepada penulis selama perkuliahan berlangsung.

6. Seluruh dosen Jurusan Pendidikan IPA, khususnya dosen Program Studi Pendidikan Kimia FITK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, yang telah mendidik dan memberikan ilmu kepada penulis selama penulis menjadi mahasiswa di UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

viii

8. Hidayatur Rohmah, S.Pd.I yang telah bersahabat sejak TK hingga saat ini tetap setia menemani penulis untuk berbagi canda tawa serta selalu menyemangati penulis.

9. Chem B yang menjadi teman sekelas selama bertahun-tahun, terima kasih sudah membantu penulis selama menyelesaikan studi bersama.

10. Teman teman angkatan 2015 yang saling memberikan motivasi dan semangat dalam menyelesaikan skripsi ini.

11. Teman-teman bimbingan skripsi Bu Asih dan Pak Buchori yang sudah berbagi waktu, kesabaran, semangat dan motivasi dalam menyelesaikan skripsi ini.

12. Adik-adik pendidikan kimia angkatan 2018, 2016 yang telah bersedia menjadi responden dan membantu penulis menyelesaikan penelitian dengan baik.

13. Serta semua pihak yang tidak disebutkan satu persatu, yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna dan masih banyak kekurangan, untuk itu penulis sangat mengharapkan masukan, kritik, dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini.

Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi mahasiswa sebagai calon pendidik dan secara umum bagi pemberdayaan dan peningkatan pendidikan berkualitas untuk generasi masa depan. Aamiin.

Wassalamualikum warahmatullahi wabarakatuh.

Jakarta, Agustus 2019

Penulis

ix DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING SKRIPSI ... ii

LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI SKRIPSI ... iii

SURAT PERNYATAAN KARYA SENDIRI ... iv

ABSTRAK ... v

ABSTRACT ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL... xi

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Identifikasi Masalah ... 3

C. Pembatasan Masalah ... 3

D. Rumusan Masalah ... 4

E. Tujuan Penelitian ... 4

F. Kegunaan Penelitian... 4

BAB II KAJIAN TEORI DAN PENGUJIAN HIPOTESIS ... 6

A. Deskripsi Teoritik... 6

1. Calon Guru Kimia ... 6

2. Pemahaman Konseptual ... 8

3. Berpikir Kritis ... 10

4. Asam Basa ... 14

a. Teori Asam Basa ... 14

b. Sifat Asam dan Basa ... 18

c. Kekuatan Asam dan Basa... 19

d. Konsep pH ... 20

x

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 28

A. Waktu dan Tempat Penelitian ... 28

B. Metode Penelitian ... 28

C. Prosedur Penelitian ... 29

D. Populasi dan Sampel ... 31

E. Teknik Pengumpulan Data ... 31

F. Instrumen Penelitian ... 32

G. Uji Coba Instrumen ... 35

H. Teknik Analisis Data ... 38

I. Hipotesis Statistik ... 42

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 44

A. Hasil penelitian ... 44

B. Pembahasan ... 58

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 67

A. Kesimpulan ... 67

B. Saran ... 67

DAFTAR PUSTAKA ... 68

LAMPIRAN ... 73

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perubahan Kertas Lakmus ... 18

Tabel 2.2 Nilai Derajat Keasaman ... 20

Tabel 2.3 Trayek Perubahan Warna dari Berbagai Indikator ... 20

Tabel 3.1 Skor Soal Two-tier ... 33

Tabel 3.2 Indikator Hubungan Pemahaman Konseptual dan Kemampuan Berpikir Kritis pada Materi Asam Basa ... 34

Tabel 3.3 Hasil Uji Validasi Instrumen soal konseptual dan berpikir kritis pada materi Asam Basa ... 36

Tabel 3.4 Hasil Uji Validasi Kisi-Kisi Instrumen soal two-tier pemahaman konseptual dan kemampuan berpikir kritis ... 37

Tabel 3.5 Kategori Kecenderungan Suatu Variabel ... 39

Tabel 3.6 Interpretasi Nilai Koefisien Korelasi ... 42

Tabel 4.1 Hasil instrumen tes soal two-tier pemahaman konseptual secara Umum ... 45

Tabel 4.2 Klasifikasi Pemahaman Konseptual secara umum ... 45

Tabel 4.3 Indikator Pemahaman Konseptual secara umum... 46

Tabel 4.4 Hasil instrumen tes soal two-tier berpikir kritis secara umum ... 47

Tabel 4.5 Klasifikasi Kemampuan Berpikir Kritis secara umum ... 47

Tabel 4.6 Indikator Berpikir Kritis secara umum ... 48

Tabel 4.7 Uji Normalitas Pemahaman Konseptual secara Umum ... 49

Tabel 4.8 Uji Normalitas masing-masing Indikator Pemahaman Konseptual ... 50

Tabel 4.9 Uji Normalitas Kemampuan Berpikir Kritis secara Umum ... 50

Tabel 4.10 Uji Normalitas masing-masing Indikator Berpikir Kritis ... 51

Tabel 4.11 Uji Homogenitas pada masing-masing variabel ... 51

Tabel 4.12 Uji Homogenitas masing-masing Indikator pada variabel ... 52

Tabel 4.13 Uji Linearitas Pemahaman Konseptual dengan Kemampuan Berpikir Kritis ... 53

Tabel 4.14 Uji Linearitas masing-masing Indikator Pemahaman Konseptual dengan Kemampuan Berpikir Kritis ... 54

Tabel 4.15 Uji Korelasi Pemahaman Konseptual dengan Kemampuan Berpikir Kritis secara Umum... 55

Tabel 4.16 Uji Korelasi masing-masing Indikator Pemahaman Konseptual dengan Kemampuan Berpikir Kritis ... 56

Tabel 4.17 Klasifikasi Pemahaman Konseptual dan Berpikir Kritis ... 62

Tabel 4.18 Jumlah Mahasiswa yang Memiliki Pemahaman Konseptual dan Kemampuan Berpikir Kritis ... 62

xii

Gambar 2.2 Ikatan antara NH₃ dan BF₃ ... 17

Gambar 2.3 Kerangka Berpikir ... 26

Gambar 3.1 Bagan Alur Penelitian ... 30

Gambar 3.2 Tahapan pembuatan Two-Tier Test ... 32

Gambar 4.1 Grafik Hubungan masing-masing Indikator Pemahaman Konseptual dengan Kemampuan Berpikir kritis ... 63

Gambar 4.2 Contoh Soal Pemahaman Konseptual pada Indikator Menganalisis ... 64

Gambar 4.6 Contoh Soal Kemampuan Berpikir Kritis pada Indikato Inference ... 66

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Instrumen Soal two-tier Pemahaman Konseptual dan Kemampuan

Berpikir Kritis ... 74

Lampiran 2 Tabulasi Data Uji Validitas dan Reliabilitas Instrumen Soal two- tier Pemahaman Konseptual dan Kemampuan Berpikir Kritis ... 99

Lampiran 3 Tabulasi Data Instrumen Penelitian Soal two-tier Pemahaman Konseptual dan Kemampuan Berpikir Kritis ... 101

Lampiran 4 Hasil Uji Reliabilitas Instrumen Pemahaman Konseptual, dan Kemampuan Berpikir Kritis ... 103

Lampiran 5 Deskripsi Data Instrumen Pemahaman Konseptual dan Berpikir kritis Secara Umum ... 105

Lampiran 6 Uji Normalitas Instrumen Soal two-tier Pemahaman Konseptual Secara Umum ... 106

Lampiran 7 Uji Normalitas masing-masing Indikator Pemahaman Konseptual ... 107

Lampiran 8 Uji Normalitas Instrumen Soal two-tier Berpikir Kritis Secara Umum ... 108

Lampiran 9 Uji Normalitas masing-masing Indikator Berpikir Kritis ... 109

Lampiran 10 Data Uji Homogenitas masing-masing variabel secara Umum ... 110

Lampiran 11 Data Uji Homogenitas masing-masing indikator pada variabel ... 111

Lampiran 12 Data Uji Linearitas Pemahaman Konseptual dengan Kemampuan Berpikir Kritis Secara Umum... 113

Lampiran 13 Data Uji Linearitas Pemahaman Konseptual dengan Kemampuan Berpikir Kritis Masing-masing Indikator ... 114

Lampiran 14 Uji Hipotesis Hubungan Pemahaman Konseptual dengan Kemampuan Berpikir Kritis Secara Umum ... 119

Lampiran 15 Uji Hipotesis Hubungan Pemahaman Konseptual dengan Kemampuan Berpikir Kritis pada Masing-masing Indikator ... 120

Lampiran 16 Surat Bimbingan Skripsi Dosen Pembimbing 1 dan 2 ... 125

Lampiran 17 Surat Keterangan Validator ... 126

Lampiran 18 Lembar Uji Referensi ... 127

Lampiran 19 Dokumentasi Penelitian ... 145

1

Program studi pendidikan kimia merupakan sebuah prodi yang mempelajari tentang pengajaran dan pembelajaran bidang kimia di sebuah perguruan tinggi atau universitas yang akan menghasilkan lulusan calon guru kimia. Berdasarkan Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 14 Tahun (2005) Tentang Guru dan Dosen Pasal 10 ayat 1 adalah “Kompetensi guru meliputi kompetensi pedagogik, kompetensi kepribadian, kompetensi sosial, dan kompetensi profesional yang diperoleh melalui pendidikan profesi”.

Salah satu kompetensi yang menuntut calon guru kimia menguasai materi kimia adalah kompetensi profesional. Menurut Peraturan Pemerintah Nomor 74 Tahun (2008) Tentang Guru sebagaimana yang dimaksud UU No.14 Tahun (2005) bahwa: Kompetensi profesional merupakan kemampuan Guru dalam menguasai pengetahuan bidang ilmu pengetahuan, teknologi, seni dan budaya yang diampunya.

Hal ini mengingat bahwa mahasiswa adalah calon guru yang kelak akan mentranfer ilmu kepada anak didik. Oleh karenanya dianggap penting untuk mengetahui kemampuan pemahaman konsep matematis mahasiswa. Pada tingkat SMA, kajian tentang asam basa ditekankan dalam bentuk materi yang dikemas siap saji atau aplikatif dalam soal. Pada tingkat perguruan tinggi diharapkan materi disampaikan tidak hanya aplikasi ke dalam soal saja, namun konsep mendasar tentang asam basa harus dapat tersampaikan.

Namun, materi asam basa merupakan salah satu materi kimia yang dianggap sulit oleh mahasiswa. Kesulitan mahasiswa dalam memahami ilmu kimia ditandai dengan ketidakmampuan mahasiswa dalam memahami konsep-konsep kimia dengan benar (Rogers, Huddle, & White, 2000). Hal ini disebabkan dalam ilmu kimia konsep yang satu berkaitan dengan konsep yang lain. Sehingga mahasiswa hanya dapat memahami suatu konsep dengan benar jika konsep yang mendasari sebelumnya telah dikuasai dengan benar.

2

Dalam memahami konsep kimia memerlukan identifikasi pada tingkat makroskopis dan mikroskopis (Uce & Ceyhan, 2019). Ilmu kimia memiliki tingkat kesulitan yang tinggi, sehingga tidak mudah untuk dipahami oleh mahasiswa (Shadreck, 2017). Hal ini disebabkan dalam ilmu kimia terdapat aspek pemahaman yaitu pemahaman konseptual (Chiu, 2001).

Menurut Holme, Luxford, & Brandriet (2015) menjelaskan bahwa pemahaman konseptual atau yang sering disebut pengetahuan konseptual merupakan kemampuan dalam menerapkan konsep dan pemahaman dasar untuk masalah yang lebih besar. Bukan sekedar mengulang fakta yang sudah diamati, bahkan mampu memahami alasan atau teori yang mendasari sehingga seseorang dapat menjelaskan masalah dengan ungkapan yang jelas tanpa menggunakan perhitungan.

Berdasarkan hasil studi pendahuluan yang dilakukan oleh Rusmansyah, Yuanita, Ibrahim, Isnawati, & Prahani (2019) terhadap mahasiswa Kimia di FKIP Universitas Muhammadiyah Malang, hampir sebagian besar mahasiswa yang mempelajari mata kuliah kimia dasar kurang memahami konsep, akibatnya keterampilan berpikir kritis mereka juga kurang. Mahasiswa mungkin memahami konsep yang disampaikan oleh dosen tetapi mahasiswa kurang memiliki kemampuan berpikir kritis, karena mereka tidak mencari pengetahuannya sendiri. Sehingga, keterampilan berpikir kritis mahasiswa Kimia di FKIP Universitas Muhammadiyah Malang masih rendah (25,57%).

Secara umum, 72 mahasiswa masih tergolong tidak mampu berpikir kritis.

Kemampuan berpikir kritis dalam memahami ilmu kimia untuk memenuhi keterampilan abad ke-21 ditunjukkan dengan adanya hubungan antara kemampuan berpikir kritis dengan pemahaman konseptual.

Berdasarkan kerangka kompetensi abad ke-21 yang menjadi pijakan dalam pengembangan Kerangka Kualifikasi Nasional Indonesia (KKNI). Salah satu tuntutan pada level 6 (Sarjana / Diploma-4) adalah bahwa mahasiswa harus dapat menerapkan bidang keahlian mereka untuk menyelesaikan masalah dan mampu beradaptasi dengan situasi yang mereka hadapi (Perpres, 2012). Hal tersebut sejalan dengan Javed, Nawaz, & Quratul-ain (2015) yang

mengatakan bahwa berpikir kritis merupakan masalah yang sangat penting di tingkat institusi pendidikan tinggi atau universitas. Sejumlah lembaga menunjukkan minat mereka untuk mengembangkan keterampilan berpikir kritis di tingkat mahasiswa.

Oleh karena itu, agar mahasiswa dapat memecahkan masalah-masalah kimia baik dalam pembelajaran di kampus maupun dalam kehidupan sehari- hari, maka mahasiswa mutlak harus dibekali dengan keterampilan berpikir termasuk didalamnya yaitu pemahaman konseptual dan keterampilan dalam berpikir kritis.

Berdasarkan latar belakang masalah diatas, penting dilakukan penelitian yang berjudul “Hubungan Pemahaman Konseptual dengan Kemampuan Berpikir Kritis Calon Guru Kimia pada Materi Asam Basa”.

B. Identifikasi Masalah

Sesuai dengan latar belakang masalah yang telah diuraikan, maka dapat diidentifikasi beberapa masalah sebagai berikut:

1. Mahasiswa memiliki tingkat kesulitan dalam memahami konsep kimia dengan benar.

2. Materi larutan asam basa merupakan materi yang sulit dipahami.

3. Keterampilan berpikir kritis mahasiswa kimia pada materi asam basa masih tergolong rendah (25,57%).

C. Pembatasan Masalah

Dari permasalahan yang telah diuraikan, peneliti membatasi permasalahan yang akan diteliti sebagai berikut:

1. Materi yang akan diujikan adalah materi Asam Basa pada mata kuliah Kimia Dasar I

2. Standar untuk mengukur pemahaman konseptual adalah menggunakan indikator konseptual dari Holme.

4

3. Standar untuk mengukur kemampuan berpikir kritis adalah menggunakan indikator berpikir kritis dari Facione yang terdiri dari Interpretation, Analysis, Inference, Evaluation dan Explanation.

D. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana hubungan antara pemahaman konseptual dengan kemampuan berpikir kritis calon guru kimia pada materi Asam Basa?

E. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dalam penelitian ini adalah untuk mendeskripsikan hubungan antara pemahaman konseptual dengan kemampuan berpikir kritis calon guru kimia pada materi Asam Basa.

F. Kegunaan Penelitian

Adapun kegunaan dalam penelitian ini adalah:

1. Bagi Mahasiswa

a. Dapat mengetahui tingkat pemahaman konseptual yang dimiliki pada materi Asam Basa.

b. Dapat mengetahui tingkat kemampuan berpikir kritis yang diuji dengan menggunakan tes berpikir kritis.

2. Bagi Dosen

Sebagai acuan bagaimana menjadi seorang pendidik yang dapat menghubungkan antara pemahaman konseptual dengan kemampuan berpikir kritis.

3. Bagi Prodi Pendidikan Kimia

a. Mengetahui tentang kualitas pemahaman konseptual mahasiswanya.

b. Mengetahui tingkat berpikir kritis yang dimiliki mahasiswanya

4. Bagi penulis

Penelitian ini bermanfaat bagi penulis yaitu

a. Dapat mengetahui instrumen yang digunakan dalam menguji pemahaman konseptual dan kemampuan berpikir kritis calon guru kimia.

b. Dapat mengetahui hubungan antara menguji pemahaman konseptual dengan berpikir kritis calon guru kimia pada materi asam basa.

6

BAB II

KAJIAN TEORI DAN PENGAJUAN HIPOTESIS

A. Deskripsi Teoritik

Deskripsi teoritis yang dipakai dalam penelitian ini yaitu: Calon guru kimia, Pemahaman Konsep, Berpikir Kritis dan Asam Basa.

1. Calon Guru Kimia

Salah satu faktor yang sangat menentukan dalam meningkatkan mutu pendidikan adalah guru. Guru sebagai titik sentral dalam pembaharuan dan peningkatan mutu pendidikan. Peningkatan mutu pendidikan ditandai dengan adanya peningkatan mutu hasil belajar siswa.

Tinggi rendahnya mutu hasil belajar siswa banyak tergantung pada kemampuan mengajar guru. Apabila guru memiliki kemampuan mengajar yang baik, maka akan bisa membawa dampak peningkatan iklim belajar mengajar yang baik tersebut. Dengan iklim belajar mengajar yang baik akan membawa dampak meningkatnya hasil belajar siswa.

Dalam Undang-Undang no 14 tahun (2005) pada pasal 10 ayat 1 dijelaskan bahwa guru harus memiliki empat kompetensi dalam mengajar untuk menunjang pribadi guru agar menjadi guru yang profesional.

Adapun kompetensi yang harus dimiliki oleh guru diantaranya (Fahdini, 2014):

1. Kompetensi pedagogik

Kemampuan yang meliputi perancangan, pelaksanaan pembelajaran, evaluasi hasil belajar dan pengembangan peserta didik dalam mengaktualisasikan berbagai potensi yang dimilikinya.

2. Kompetensi kepribadian

Kepribadian pendidik akan menjadi tauladan bagi peserta didik seperti dewasa, arif dan berwibawa.

3. Kompetensi sosial

Kemampuan pendidik dalam berkomunikasi dan berinteraksi secara efektif dengan peserta didik, sesama pendidik, tenaga kependidikan, orang tua/wali peserta didik, dan masyarakat

4. Kompetensi profesional

Kemampuan pendidik dalam penguasaan materi pembelajaran secara luas dan mendalam dalam membimbing peserta didik.

Dalam UU No 14 pasal 1 (2005) dijelaskan bahwa guru sebagai pendidik profesional memiliki tugas utama yaitu mendidik, mengajar, membimbing, mengarahkan, melatih, menilai, dan mengevaluasi peserta didik. Sejalan dengan peraturan pemerintah RI no 19 tahun (2005) tentang Standar Nasional Pendidikan pasal 28 menyatakan bahwa pendidik harus memiliki kualifikasi akademik dan kompetensi sebagai agen pembelajaran, sehat jasmani dan rohani, serta memiliki kemampuan dalam mewujudkan tujuan pendidikan nasional. Untuk menciptakan pendidikan nasional diperlukan sebuah konsep yang sesuai dengan ilmu pengetahuan yang berakar pada teori perubahan yang didasarkan pada teori konseptual.

Dalam membantu para calon guru kimia untuk membangun konsep yang tepat tentang pengajaran sains, secara universal program pendidikan sains harus mempertimbangkan prospek guru tentang kepercayaan guru dalam pengajaran dan pengetahuan tentang konsep pembelajaran (Koballa, Gräber, Coleman, & Kemp, 2000). Implikasi dari kenyataan tersebut, dosen sebagai ujung tombak pelaksanaan pendidikan diuniversitas dihadapkan pada tantangan bagaimana merancang dan mengimplementasikan pembelajaran kimia agar aktif, inspiratif, kreatif, efektif dan menyenangkan sehingga menghasilkan bakal calon guru kimia yang berkulitas yang dapat bersaing baik dalam skala lokal maupun global (Bahriah, 2015).

8

2. Pemahaman Konseptual

Pemahaman terjemahan dari istilah understanding yang diartikan sebagai penyerapan arti suatu materi yang dipelajari. Dalam kamus besar bahasa Indonesia, pemahaman berasal dari kata “paham” yang berarti menjadi benar. Jika seseorang mengerti dan mampu menjelaskan sesuatu dengan benar, maka orang tersebut dapat dikatakan paham atau memahami. Berdasarkan pendapat Fauzan Alan (2017) bahwa pemahaman merupakan salah satu tipe hasil belajar yang lebih tinggi dari pengetahuan, yakni mahasiswa dapat menjelaskan dengan susunan kalimatnya sendiri dari apa yang diketahuinya, atau dapat memberi contoh lain dari yang telah dicontohkan atau menggunakan petunjuk penerapan yang diketahuinya dalam satu kasus kepada kasus lain.

Sedangkan menurut Aksela (2005) pemahaman kimia merupakan kemampuan untuk membangun pengertian dari pesan-pesan dalam mempelajari kimia, yang mencakup lisan, tulisan dan komunikasi grafis.

Dari beberapa penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa pemahaman merupakan hasil proses belajar mengajar yang ditandai kemampuan menjelaskan atau mendefinisikan suatu informasi dengan kata-kata sendiri. Pemahaman merupakan kemampuan untuk menerangkan dan menginterprestasikan sesuatu. Pemahaman bukan hanya sekedar mengetahui, tetapi mampu mengingat kembali pengalaman dan memproduksi apa yang pernah dipelajari.

Pemahaman konseptual merupakan suatu pemahaman terhadap ide-ide dan teori-teori yang membentuk sebuah hubungan yang erat dari beberapa pengetahuan sains yang dipelajari, bagaimana mengaplikasikan dan bagaimana menyelesaikan suatu masalah yang muncul (Wolfer, 2000). Sedangkan menurut Costu (2010) pemahaman konseptual didefinisikan sebagai kemampuan untuk menentukan ide-ide yang relevan dan memahami hubungan antara konsep sifat mikroskopik, pengamatan makroskopik dan simbol-simbol kimia serta lambang-lambang yang mempresentasikan keduanya. Pemahaman konseptual menurut Chiu

(2001) merupakan kemampuan dalam menangkap pengertian-pengertian seperti mampu mengungkapkan suatu materi yang disajikan dalam bentuk yang lebih dipahami, mampu memberikan interpretasi dan mampu mengaplikasikannya.

Mahasiswa dapat memecahkan permasalahan yang lebih kompleks jika telah menguasai konsep secara luas (Erlina, 2011). Pemahaman terhadap suatu konsep dapat digunakan untuk menggambarkan karakteristik dari konsep lain. Menurut Okanlawon (2011) pemahaman konseptual berhubungan dengan penyelesaian masalah secara kualitatif dalam menyelesaikan masalah pertanyaan-pertanyaan dengan menggunakan konsep dasar kimia. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa pemahaman konseptual sering disebut juga sebagai pengetahuan konseptual merupakan pengetahuan yang menunjukkan saling keterkaitan antara unsur-unsur dasar dalam struktur yang lebih besar dan semuanya berfungsi bersama-sama. Pengetahuan mencakup skema, model pemikiran dan teori baik yang implisit maupun eksplisit.

Menurut Papaphotis & Tsaparlis (2008) maka ciri-ciri soal yang mengandung pemahaman konseptual adalah sebagai berikut:

a. Soal soal konseptual bersifat nalar (berfikir) b. Soal-soal konseptual dapat bersifat analisis

c. Soal-soal konseptual membutuhkan pengetahuan terhadap materi lain

d. Soal-soal konseptual dapat membutuhkan aplikasi algoritmik

e. Soal-soal konseptual membutuhkan kemampuan unuk menghubungkan materi atau sub-materi sehingga dapat mengaitkan segala aspek untuk menyelesaikan suatu persoalan.

Oleh sebab itu, maka batasan soal yang mengandung pemahaman konseptual harus mengandung keterkaitan suatu materi dengan materi- materi sebelumnya atau sub materi yang diperlukan untuk menjawab soal tersebut. Untuk mengetahui apakah seseorang mempunyai

10

pemahaman konseptual atau tidak, terdapat beberapa kriteria atau indikator yang dapat menunjukkan pemahaman tersebut. Indikator- indikator (Holme, Luxford, & Brandriet, 2015) tersebut diantaranya adalah:

1. Transfer (Mendefinisikan Istilah) merupakan menerapkan gagasan kimia inti ke dalam situasi kimia yang baru bagi mahasiswa.

2. Dept (Menganalisis), merupakan menganalisis tentang ide kimia dalam menggunakan keterampilan yang melampaui hafalan belaka atau pemecahan masalah.

3. Predict (Memprediksi), merupakan memperluas pengetahuan situasional untuk memprediksi atau menjelaskan perilaku sistem kimia.

4. Problem solving (Penyelesaian Masalah) merupakan sebuah penalaran yang digunakan dalam menyelesaikan masalah.

5. Translate (Menghubungkan) merupakan menerjemahkan lintas skala dan representasi.

3. Berpikir Kritis

Orang-orang dalam masyarakat saat ini hidup dalam lingkungan yang terus berubah di mana mereka biasanya menghadapi masalah yang kompleks dan tak terduga. Praktik yang dipelajari sebelumnya tidak selalu menyediakan cara yang memadai untuk mengatasi situasi baru ini.

Berdasarkan Frydenberg & Andone, (2011) dalam (Romero, Hyvonen, &

Barbera, 2012) dari 3 Rs tradisional (Reading, Writing, dan Arithmetic) abad ke-20 telah digantikan oleh 4Cs (Critical thinking and problem solving, Communication, Col-laboration and Creativity and innovation skills), yaitu Pemikiran kritis dan pemecahan masalah, Komunikasi, Kolaborasi dan Kreativitas dan keterampilan inovasi. US- based Apollo Education Group mengidentifikasi keterampilan yang diperlukan untuk bekerja pada abad ke-21, yaitu pemecahan masalah, refleksi, kreativitas, pemikiran kritis, pembelajaran untuk belajar,

pengambilan risiko, kolaborasi, dan kewirausahaan (Redecker et al., 2011).

Berpikir kritis merupakan salah satu keterampilan berpikir tingkat tinggi atau Higher Order Thinking Skill/ HOTS selain berpikir kreatif (creative thinking), pemecahan masalah (problem solving) dan berpikir reflektif (reflective thingking). Kemampuan berpikir kritis dapat dikatakan kemampuan seseorang dalam menganalisis suatu gagasan dengan menggunakan penalaran yang logis. Hal ini sejalan dengan yang diungkapkan Gotoh (2016) bahwa,“Critical thinking as the set of skills and dispositions which enable one to solve problems logically and to attempt to reflect autonomously by means of Metacognitive regulation on one's own problem-solving processes”. Maksudnya seperangkat keterampilan dan kecenderungan yang memungkinkan seseorang untuk memecahkan masalah secara logis. Kemampuan berpikir kritis juga dapat diartikan kemampuan berpikir seseorang dalam mengambil keputusan.

Definisi dari berpikir kritis adalah memutuskan apa yang harus dilakukan dan kapan, di mana, mengapa, dan bagaimana melakukannya (Seifert, 2010). Menurut Muslim (2015) berpikir kritis merupakan bagian dari keterampilan berpikir tingkat tinggi (HOTS) atau kompleks, dimana seseorang yang memiliki kemampuan berpikir kritis akan berhati-hati dalam memutuskan suatu pernyataan yang harus diterima dan ditolak, tergantung dari penilaian suatu pernyataan tersebut. Hal senada juga diungkapkan oleh Adair & Jaeger (2016) bahwa berpikir kritis adalah proses berpikir dengan jelas atau logis dalam membuat penilaian berdasarkan konsep dan pertimbangan yang mendalam dan mendasar terhadap masalah yang berhubungan. Berdasarkan pemaparan ahli tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa kemampuan berpikir kritis adalah kemampuan untuk berpikir secara logis, reflektif, sistematis, dan produktif yang diaplikasikan dalam membuat pertimbangan dan mengambil keputusan yang baik. Keterampilan berpikir merupakan salah satu kecakapan hidup (life skill) yang perlu dikembangkan melalui proses

12

pendidikan terutama bagi mahasiswa perguruan tinggi (Ren & Wang, 2018). Hal ini sejalan dengan kemampuan seseorang dalam berpikir akan berpengaruh terhadap keberhasilan hidup seseorang. Karena kemampuan berpikir berkaitan dengan apa yang akan dikerjakan sejalan dengan hasil studi yang dilakukan.

Terdapat enam unsur dasar dalam berpikir kritis menurut Ennis (1996), yaitu fokus (focus), alasan (reasons), kesimpulan (inference), situasi (situation), kejelasan (clarity), dan pemeriksaan secara menyeluruh (overview). Penjelasan mengenai enam unsur dasar tersebut adalah sebagai berikut:

a. Fokus (focus), merupakan hal pertama yang harus dilakukan untuk mengetahui informasi. Untuk fokus terhadap permasalahan, diperlukan pengetahuan. Semakin banyak pengetahuan dimiliki oleh seseorang akan semakin mudah mengenali informasi.

b. Alasan (reasons), yaitu mencari kebenaran dari pernyataan yang akan dikemukakan. Dalam mengemukakan suatu pernyataan harus disertai dengan alasan-alasan yang mendukung pernyataan tersebut.

c. Kesimpulan (inference), yaitu membuat pernyataan yang disertai dengan alasan yang tepat.

d. Situasi (situation), yaitu kebenaran dari pernyataan tergantung pada situasi yang terjadi. Oleh karena itu, perlu mengetahui situasi atau keadaan permasalahan.

e. Kejelasan (clarity), yaitu memastikan kebenaran suatu pernyataan dari situasi yang terjadi.

f. Pemeriksaan secara menyeluruh (overview), yaitu melihat kembali sebuah proses dalam memastikan kebenaran pernyataan dalam situasi yang ada sehingga bisa menentukan keterkaitan dengan situasi lainnya.

Garrison, Anderson, & Archer (2009) membagi empat keterampilan berpikir kritis yaitu:

a. Trigger event (cepat tanggap) terhadap peristiwa yaitu mengidentifikasi atau mengenali masalah, dilema dari pengalaman seseorang dengan cepat.

b. Exploration (explorasi) yaitu memikirkan ide personal dan sosial dalam rangka membuat persiapan keputusan.

c. Integration (integrasi) yaitu mengkontruksi maksud dari gagasan dan mengintegrasikan informasi relevan yang telah ditetapkan pada tahap sebelumnya.

d. Resolution (mengusulkan) yaitu mengusulkan solusi secara hipotesis, atau menerapkan solusi secara langsung kepada isu, dilema, atau masalah serta menguji gagasan dan hipotesis.

Sedangkan Facione (2013) membagi kemampuan berpikir kritis terdiri dari enam kemampuan yaitu:

a. Interpretation merupakan kemampuan seseorang dalam memahami dan menggambarkan kembali makna kondisi, informasi atau pesan yang diterimanya.

b. Analysis merupakan mengamati dan menguraikan suatu informasi yang diterima secara detail untuk dikaji lebih lanjut.

c. Inference merupakan kemampuan membuat kesimpulan berdasarkan unsur-unsur.

d. Evaluation merupakan melakukan penilaian dengan cara mengukur atau membandingkan.

e. Explanation merupakan menerangkan/menjelaskan suatu proses/informasi/fenomena.

f. Self-regulation merupakan kemampuan mengelola diri misalnya mengamati apa yang ada disekitar kognitif seseorang. Kompoten yang digunakan dalam memperoleh hasil, terutama dengan

14

menerapkan kecakapan didalam analisis dan evaluasi untuk penilaiannya sendiri.

4. Asam Basa

Kimiawan telah menggolongkan zat ke dalam asam dan basa sejak lama. Antoine Lavoiser memikirkan bahwa unsur yang sama dalam semua asam adalah oksigen, suatu fakta yang tersirat dari namanya (Oksigen berarti “pembentuk asam” dalam bahasa Yunani). Pada 1810, Humphry Davy menunjukkan bahwa hidrogenlah yang dimiliki oleh semua asam.

a. Teori Asam dan Basa

Pada tahun 1884, Svante Arrhenius mengembangkan teori asam basa. Asam adalah zat yang mengion dalam air menghasilkan ion H⁺ dan basa sebagai zat yang mengion dalam air menghasilkan ion OH^- (Chang, 2005, hlm 95). Secara umum, reaksinya sebagai berikut:

HA_(aq) H⁺_(aq) + A^ _(aq)

Asam Ion Hidrogen

BOH(aq) B⁺(aq) + OH^ (aq)

Basa Ion Hidroksida

Arrhenius telah mengelompokkan asam basa berdasarkan sifatnya adalah sebagai berikut:

Asam:

a. Memiliki rasa masam, misalnya cuka yang mempunyai rasa dari asam asetat dan lemon yang mengandung asam sitrat

b. Asam menyebabkan perubahan warna pada zat warna tumbuhan, misalnya mengubah warna lakmus dari biru menjadi merah.

c. Asam breaksi dengan logam tertentu seperti seng, magnesium, dan besi menghasilkan gas hidrogen. Seperti reaksi antara asam klorida dengan magnesium.

2HCl_(aq) + Mg_(s) MgCl_2(aq) + H_2(g)

d. Asam bereaksi dengan karbonat dan bikarbonat seperti Na₂CO₃, CaCO₃ dan NaHCO₃ menghasilkan gas karbon dioksida contohnya:

2HCl(aq) + CaCO3 (s) CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)

HCl_(aq) + NaHCO_{3 (s)} NaCl_(aq) + H₂O_(l) + CO_2(g) e. Larutan asam dalam air menghantarkan arus listrik Basa:

a. Basa memiliki rasa pahit

b. Basa terasa licin, misalnya sabun

c. Basa menyebabkan perubahan warna pada zat warna tumbuhan misalnya mengubah warna lakmus dari merah menjadi biru.

d. Larutan basa dalam air menghantarkan arus listrik

Teori yang diungkapkan oleh Arrhenius masih memiliki keterbatasan yaitu hanya mengandung aspek reaksi asam basa didalam pelarut air dan jika suatu reaksi tidak membentuk H⁺ dan OH^- tidak dapat dikatakan sebagai basa. Kimiawan Denmark Johanes Bronsted dan Thomas-Lowry pada tahun 1932 mengungkapkan sebuah teori yang menyatakan bahwa asam sebagai donor proton (H⁺) dan basa sebagai akseptor proton (H⁺). Teori ini dikenal dengan nama teori asam basa Bronsted Lowry. Teori ini mampu menjelaskan reaksi asam basa dengan pelarut bukan air (Chang, 2005, hlm 96).

Jika suatu asam memberi proton, maka sisa asam tersebut mempunyai kemampuan untuk menerima proton atau bertindak sebagai basa. Sisa asam tersebut disebut sebagai basa konjugasi dari asam semula. Demikian pula, jika suatu basa menerima proton, maka basa yang terbentuk mempunyai kemampuan untuk melepas proton

16

tersebut atau bertindak sebagai asam. Asam yang terbentuk ini disebut sebagai asam konjugasi dari basa semula. Pasangan asam dengan basa konjugasinya masing-masing disebut juga pasangan asam basa konjugasi. Contoh reaksi asam basa yaitu:

NH3(aq) + H2O(l) NH4+

(aq) + OH^ (aq) basa (1) asam (2) asam (1) basa (2)

Basa (1) mendapatkan proton dan menjadi asam (1) sedangkan asam (2) kehilangan proton dan menjadi basa (2). Asam (1) disebut asam konjugat dari basa (1), sedangkan basa (2) disebut basa konjugat dari asam (2). Molekul NH3 sebagai basa, ion NH4+

merupakan asam konjugat dari NH₃. Demikian juga, dalam reaksi H₂O adalah asam dan OH^ merupakan basa konjugat dari H₂O (Petrucci, 2008, hlm 288).

Kelemahan utama teori Bronsted-Lowry adalah bahwa untuk pelarut yang tidak mengandung proton tidak dapat digunakan. Selain itu, sifat suatu zat tidak pasti sangat bergantung pada pasangan reaksinya. Misalnya air bersifat basa jika bereaksi dengan CH₃COOH dan bersifat asam jika bereaksi dengan NH₃. Kelemahan teori Bronsted-Lowry tersebut, kemudian disempurnakan oleh teori asam basa Lewis.

Menurut Lewis, asam adalah partikel (ion atau molekul) yang dapat bertindak sebagai penerima (akseptor) pasangan elektron.

Sedangkan basa adalah partikel (ion atau molekul) yang dapat bertindak sebagai pemberi (donor) pasangan elektron (Oxtoby, 2001, hlm 294). Reaksi asam-basa Lewis berkaitan dengan transfer pasangan elektron yang terjadi pada ikatan kovalen koordinasi.

Perhatikan reaksi berikut (Gambar 2.1):

Gambar 2.1 Transfer Pasangan Elektron

Berdasarkan reaksi tersebut (Gambar 2.1), NH3 bertindak sebagai basa dan NH₄⁺ bertindak sebagai asam. Perhatikan ikatan antara NH3 dan BF3 berikut ini (Gambar 2.2):

Gambar 2.2 Ikatan antara NH3 dan BF3

Pada (Gambar 2.2) ikatan antara NH₃ dan BF_3. BF₃ bertindak sebagai asam, sedangkan NH₃ bertindak sebagai basa.

Ikatan koordinasi terjadi karena adanya pasangan elektron dari satu atom yang berikatan. Contohnya pada pembentukan ion kompleks, antara ion logam transisi (penerima pasangan elektron) dan ion nonlogam (pemberi pasaangan elektron). Perhatikan reaksi berikut:

SnCl4(l) + 2 Cl^ (aq) [SnCl6]^2 (aq)

18

SnCl₄ adalah asam lewis yang menerima pasangan elektron bebas dari ion klorida.

b. Sifat Asam dan Basa

Untuk menentukan suatu larutan bersifat asam atau basa dapat dilakukan dengan menggunakan indikator asam basa. Indikator adalah zat warna larut yang perubahan warnanya tampak jelas dalam rentang pH yang sempit (Oxtoby, 2001, hlm 303). Lakmus berubah dari merah menjadi biru bila bentuk asamnya diubah menjadi basa. Indikator dapat berasal dari bahan alami dan berupa buatan (indikator sintesis).

Seperti pada Tabel 2.1 tentang perubahan kertas lakmus.

Tabel 2.1 Perubahan Kertas Lakmus

Kertas Lakmus Kertas Lakmus Merah Kertas Lakmus Biru

Asam Tidak berubah (Merah) Merah

Basa Biru Tidak berubah (Biru)

Indikator asam basa alami dapat dijumpai pada berbagai buah- buahan, sayur-sayuran dan bunga yang bertindak sebagai indikator pH dengan mengalami perubahan warna seiring terjadinya perubahan keasaman. Contoh yang sangat menggemparkan adalah sianidin, yang bertanggung jawab atas warna merah pada bunga ganja dan warna biru pada bunga jagung. Getah bunga ganja cukup asam untuk memerahkan sianidin, tetapi getah bunga jagung bersifat basa dan membuat zat warna menjadi biru. Zat warna alami sejenis disebut antosianin berperan besar dalam pembentukan warna rasberry, strawberry dan blackberry (Oxtoby, 2001, hlm 305)

c. Kekuatan Asam dan Basa

Kekuatan asam basa dinyatakan oleh tetapan kesetimbangannya, yakni tetapan ionisasi asam (Ka) dan tetapan ionisasi basa (Kb).

Kekuatan asam basa ini ditentukan oleh banyak sedikitnya ion H⁺ dan OH^- yang dilepaskan tergantung nilai derajat disosiasi (a).

1. Tetapan ionisasi asam (Ka)

HA_(aq) + H₂O_(l) H₃O⁺_(aq) + A^ _(aq)

Dimana A^ adalah basa konjugasi dari HA. Rumus kesetimbangan untuk reaksi kimia ini adalah:

Ka = ^O



Untuk asam kuat mempunyai (a = 1), dan memiliki Ka diatas 1 sehingga hampir semua asam terurai menjadi ion-ionnya.

Sedangkan dalam asam lemah Ka lebih kecil dari 1 dan senyawa terionisasinya mempunyai konsentrasi rendah (Oxtoby, 2001, hlm 299).

2. Tetapan ionisasi basa (Kb)

H₂O_(l) + NH_3(aq) NH₄⁺_(aq) + OH^ _(aq) Tetapan ionisasi Kb dapat dirumuskan sebagai berikut:

Kb = ^O



Untuk basa kuat dengan a = 1. Hampir semua basa terurai menjadi ion-ionnya. Dengan demikian nilai Kb sangat besar. Kekuatan basa berbanding terbalik dengan kekuatan asam konjugatnya. Bila asam makin lemah basa konjugatnya makin kuat dan begitupula sebaliknya.

Hubungan umum antara Kb dari suatu basa dengan Ka dari asam konjugatnya menunjukkan bahwa Ka tidak akan terpisah dari Kb karena keduanya terhubung melalui :

(Oxtoby, 2001, hlm 301).

Kw = Ka x Kb

20

d. Konsep pH

Pada tahun 1909 ahli kimia bernama S. P. L. Sorenson mengusulkan suatu konsep pH yang menyatakan derajat keasaman larutan seperti pada Tabel 2.2 yang berfungsi sebagai konsentrasi ion H⁺ untuk mempraktiskan penulisannya dengan rumus:

pH = - log [H⁺] Kw = [H⁺] [OH^] [H⁺] [OH^] = 1,0 x 10^14 pKw = pH + pOH pH + pOH = 14

Tabel 2.2 Nilai Derajat Keasaman

Jenis Larutan Konsentrasi ion H⁺ Derajat Keasaman Ph

Larutan asam [H⁺] > 1,0 x 10^-7 M pH < 7 Larutan netral [H⁺] = 1,0 x 10^-7 M pH = 7 Larutan basa [H⁺] < 1,0 x 10^-7 M pH > 7 Sumber: (Listyarini, et al. 2017, hlm 10)

Indikator adalah zat-zat yang menunjukkan indikator berbeda dalam larutan asam, basa dan netral. Suatu senyawa bersifat asam, basa atau netral dapat diketahui dengan menggunakan indikator universal berupa kertas lakmus dan larutan pH meter, serta larutan indikator.

Seperti pada Tabel 2.3 mengenai trayek perubahan warna dari berbagai indikator.

Tabel 2.3 Trayek Perubahan Warna dari Berbagai Indikator Indikator Trayek Perubahan

Warna Perubahan Warna

Metil Hijau 0,2 – 1,8 Kuning – Biru

Timol Hijau 1,2 – 2,8 Kuning – Biru

Metil Jingga 3,2 – 4,4 Merah – Kuning

Metil Merah 4,0 – 5,8 Tak berwarna – Merah

Metil Ungu 4,8 – 5,4 Ungu – Hijau

Bromkresol Ungu 5,2 – 6,8 Kuning – Ungu Bromotimol Biru 6,0 – 7,6 Kuning – Biru

Lakmus 4,7 – 8,3 Merah – Biru

Kresol Merah 7,0 – 8,8 Kuning – Merah

Timol Biru 8,0 – 9,6 Kuning – Biru

Fenolftalein 8,2 – 10,0 Tak berwarna – Merah Jambu

Timolftalein 9,4 – 10,6 Tak berwarna – Biru Alizaran Kuning R 10,3 – 12,0 Kuning – merah

Klayton Kuning 12,2 – 13,2 Kuning – Kuning gading

Sumber: (Listyarini, et al. 2017 hlm 37)

Seiring dengan kemajuan teknologi maka tingkat pencemaran pun meningkat. Salah satunya adalah pencemaran udara, yaitu masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup. Zat, energi atau komponen lain sehingga kualitas udara turun sampai ke tingkat tertentu. Hal ini menyebabkan udara menjadi kurang dapat berfungsi sesuai dengan peruntukannya. Pencemaran udara terjadi karena adanya bentuk sampingan seperti aktivitas vulkanik, pembusukan sampah, kebakaran dan kegiatan manusia sehari- hari. Salah satu kegiatan manusia yang dapat menyebabkan pencemaran adalah penggunaan kendaraan bermotor yang akan menghasilkan gas sampingan yang merupakan hasil pembakaran tidak sempurna dari bahan bakar.

Gas-gas ini adalah Sulfur dan Nitrogen dilepas ke udara sehingga menimbulkan polusi. Gas-gas tersebut juga larut dalam titik-titik air di awan sehingga membentuk larutan asam sulfat dan asam nitrat. Ketika terjadi hujan, larutan asam sulfat dan asam nitrat bercampur dan turun bersama hujan. Inilah yang dinamakan dengan hujan asam yang dapat

22

merugikan manusia dan lingkungan. Beberapa dampak yang ditimbulkan oleh hujan asam:

a. Hujan asam dapat menyebabkan matinya tumbuhan dan ikan. Asam dalam air hujan dapat bereaksi dengan mineral dalam tanah.

Tumbuhan menjadi kekurangan mineral sehingga mati atau tidak tumbuh dengan baik. Hujan asam dapat melarutkan alumunium dari mineral dalam tanah dan bebatuan. Kemudian menghanyutkannya ke sungai sehingga dapat meracuni ikan dan makhluk air lainnya.

b. Mobil kapal laut dan rangka bangunan akan lebih cepat berkarat jika terkena hujan asam dalam waktu yang lama karena bahan penyusun logamnya bereaksi dengan asam dari hujan asam yang bersifat korosif.

c. Hujan asam juga dapat merusak bangunan (gedung rumah) yang terbuat dari batu kapur yang ditandai dengan melapuknya batu kapur (Listyarini, et al. 2017, hlm 19).

B. Hasil Penelitian yang Relevan

Untuk menghindari duplikasi, peneliti melakukan penelusuran terhadap penelitian-penelitian terdahulu. Dari hasil penelusuran penelitian terdahulu, diperoleh beberapa masalah yang berkaitan dengan masalah yang akan diteliti, yaitu:

1. Penelitian yang dilakukan oleh Diyah Metianing hasil tahun 2009 tesis program pascasarjana UM berjudul “Analisis Pemahaman Konseptual dan Algoritmik Materi Asam Basa Melalui Tes Pilihan Ganda, Tes Pilihan Ganda beralasan dan Tes Essay pada mahasiswa kimia angkatan tahun pertama FMIPA Universitas Negeri Malang Serta Upaya Perbaikannya Menggunakan Pendekatan Mikroskopis-Simbolik”. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (1) Tingkat pemahaman konseptual mahasiswa pada materi asam basa tergolong sangat rendah. (2) Pendekatan mikroskopis-simbolik lebih efektif dibandingkan dengan pendekatan simbolik dalam upaya memperbaiki pemahaman mahasiswa pada materi asam basa; (3) Tes pilihan ganda beralasan lebih tepat digunakan untuk mengidentifikasi pemahaman mahasiswa pada materi asam basa dibandingkan tes pilihan ganda dan tes essay.

2. Tahun berikutnya, yaitu tahun 2010 penelitian yang dilakukan oleh Mustofa hasil tesis program pascasarjana UM berjudul “Analisis Pemahaman Konseptual dan Pemahaman Algoritmik Materi Larutan Asam-Basa, Buffer dan Larutan Garam serta Upaya Perbaikannya dengan Pendekatan Mikroskopik”. Hasil penelitian menunjukkan bahwa:

(1) kemampuan mahasiswa dalam menyelesaikan soal-soal konseptual pada materi larutan asam-basa, buffer, dan larutan garam termasuk dalam kategori rendah. (2) pembelajaran ulang materi larutan asam- basa, buffer, dan larutan garam dengan menggunakan pendekatan mikroskopik meningkatkan kemampuan mahasiswa dalam menyelesaikan soal-soal konseptual.

24

3. Penelitian yang dilakukan oleh Tulus Junanto dkk tahun 2016 berjudul

“Hubungan pemahaman konseptual dan algoritmik pada materi larutan asam basa serta kemampuan berfikir formal mahasiswa prodi pendidikan kimia UNTAN Pontianak”. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Mahasiswa pendidikan kimia FKIP UNTAN memiliki pemahaman konseptual dengan kategori kurang 38,46%.

4. Tahun 2015 penelitian yang dilakukan oleh Muhammad Javed dkk berjudul“Menilai Kemampuan Berpikir Kritis Mahasiswa”. Hasil penelitian menunjukkan bahwa: Dengan mengacu pada hasil penelitian ini, tingkat berpikir kritis mahasiswa adalah tidak terlalu bagus. Mereka tidak bisa menjawab lebih dari 50%.

5. Penelitian yang dilakukan oleh Tri Wiyoko tahun 2019 yang berjudul

“Analisis Profil Kemampuan Berpikir Kritis Mahasiswa PGSD”. asil penelitian menunjukkan bahwa kemampuan berpikir kritis mahasiswa dengan tingkat rata-rata sedang sebesar 48,8% yang terdiri dari indikator analysis sebesar 66,30% dengan kategori tinggi dan untuk indikator inference sebesaar 26,20% dengan kategori rendah.

6. Tahun 2014 penelitian yang dilakukan oleh Shidiq A, Masykuri, M., &

Van ayus, E. yang berjudul “Pengembangan Instrumen Penilaian Two- Tier Multiple Choice Untuk Mengukur Keterampilan Berpikir Tingkat Tinggi (Higher Order Thinking Skills) Pada Materi Kelarutan Dan Hasil Kali Kelarutan Untuk Mahasiswa” hasilnya menunjukkan bahwa penggunaan instrumen tes two-tier pada mahasiswa menunjukkan 52,7%

termasuk dalam kategori berpikir kritis sedang

7. Pada tahun 2018 Sadhu Satya melakukan penelitian yang berjudul

“Development and Validation of an Integrated Assessment for Measuring Critical Thinking and Chemical Literacy in Chemical Equilibrium” dalam penelitian tersebut menunjukkan bahwa instrumen yang digunakan dalam mengukur kemampuan berpikir kritis dan literasi kimia mahasiswa terdapat 37 pertanyaan two-tier pilihan ganda yang memiliki nilai validitas dan reliabilitas tinggi.

C. Kerangka Berpikir

Berdasarkan literatur yang telah dipelajari sebelumnya, diketahui bahwa kesulitan mahasiswa dalam memahami ilmu kimia ditandai dengan ketidakmampuan mahasiswa dalam memahami konsep-konsep kimia dengan benar (Shadreck, 2017). Materi Asam Basa merupakan topik yang sulit bagi mahasiswa sehingga sering menyebabkan miskonsepsi. Hal ini disebabkan dalam materi Asam Basa ada dua aspek pemahaman yaitu pemahaman konseptual dan pemahaman algoritmik (Chiu, 2001).

Selain itu mahasiswa juga dituntut mampu berpikir kritis. Diperlukannya kemampuan berpikir kritis dalam memahami ilmu kimia ditunjukkan dengan adanya korelasi antara kemampuan berpikir kritis dengan pemahaman konseptual. Jika mahasiswa sudah memiliki pemahaman konseptual yang tinggi, maka secara otomatis mahasiswa juga akan memiliki keampuan berpikir kritis yang tinggi pula. Sedangkan mahasiswa yang memiliki pemahaman konseptual yang rendah, maka secara otomatis mahasiswa juga akan memiliki kemampuan berpikir kritis yang rendah pula.

Kriteria atau indikator yang dapat menunjukkan pemahaman konseptual.

Indikator-indikator tersebut diantaranya adalah: (1) Transfer (Mendefinisikan Istilah) (2) Dept (Menganalisis) (3) Predict (Memprediksi) (4) Problem solving (Penyelesaian Masalah) (5) Translate (Menghubungkan) (Holme, Luxford, & Brandriet, 2015). Dalam penelitian ini untuk indikator tes kemampuan berpikir kritis yaitu 1) Interpretation 2) Analysis 3) Inference 4) Evaluation 5) Explanation (Facione, 2013). Berikut merupakan kerangka berpikir yang digambarkan secara umum pada (Gambar 2.3)

26

Gambar 2.3 Kerangka Berpikir

Mahasiswa beranggapan bahwa materi Asam Basa pada mata kuliah Kimia Dasar I sulit dan tidak mudah dipahami yang ditandai dengan

ketidakmampuan mahasiswa dalam memahami konsep-konsep kimia dengan benar

Identifikasi tingkat pemahaman konseptual, dan kemampuan berpikir kritis pada materi Asam

Basa

Indikator Konseptual:

1. Transfer 2. Dept 3. Predict

4. Problem Solving 5. Translate

Indikator berpikir Kritis:

1. Interpretation 2. Analysis 3. Inference 4. Evaluation 5. Explanation

Pemahaman konseptual dengan kemampuan berpikir kritis calon guru kimia pada materi Asam basa saling

berhubungan satu sama lain

D. Hipotesis Penelitian

Berdasarkan teori-teori yang melandasi objek kajian penelitian serta mengacu pada hasil penelitian yang relevan, maka hipotesis dalam penelitian ini adalah Terdapat hubungan antara pemahaman konseptual dengan kemampuan berpikir kritis calon guru kimia pada materi Asam Basa

28 BAB III

METODOLOGI PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan selama 1 hari pada tanggal 13 Mei 2019.

Penelitian ini dilakukan dikelas B semester 2 pendidikan kimia UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

B. Metode Penelitian

Penelitian tentang hubungan pemahaman konseptual dengan kemampuan berpikir kritis calon guru kimia pada materi Asam Basa termasuk penelitian korelasional. Menurut Usman dan Akbar (2008, hlm 197) korelasi bermakna saling berhubungan antara dua variabel atau lebih. Hubungan antara dua variabel di dalam teknik korelasi bukanlah dalam arti hubungan sebab akibat (timbal balik), melainkan hanya merupakan hubungan searah saja. Penelitian ini bertujuan untuk mencari korelasi sederhana yang berguna untuk menghubungkan dua variabel atau lebih yang secara bersama-sama dihubungkan dengan variabel terikatnya (Y) (Usman dan Akbar, 2008, hlm 197). Penelitian mencari kontribusi antara satu variabel dengan variabel lain yaitu variabel pemahaman konseptual dengan kemampuan berpikir kritis.

Analisis data dalam penelitian ini menggunakan analisis kuantitatif karena setiap variabel dapat diukur dalam bentuk angka-angka, kemudian dicari ada tidaknya kontribusi antara ketiga variabel tersebut dan dikemukakan seberapa besar kontribusinya. Analisis kuantitatif adalah analisis yang disajikan dalam bentuk angka-angka yang kemudian dijelaskan dan diinterpretasikan. Analisis ini menggunakan alat analisis bersifat kuantitatif, seperti model matematika, model statistik, dan ekonometrik (Hasan, 2009, hlm 30).

C. Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian yang digunakan terdapat tiga tahapan yaitu:

1. Tahap Perencanaan

a. Melakukan studi literatur melalui jurnal-jurnal penelitian yang bertujuan untuk mencari literatur terkait pemahaman konseptual dan kemampuan berpikir kritis pada materi Asam Basa.

b. Menyusun soal Asam Basa yang mengandung pemahaman konseptual dan kemampuan berpikir kritis.

c. Melakukan uji coba kepada mahasiswa untuk mengetahui validitas dan reliabilitas instrumen

2. Tahap Pelaksanaan

Memberikan soal dan mengambil nilai pemahaman konseptual dan kemampuan berpikir kritis pada materi Asam Basa kepada mahasiswa.

3. Tahap Penyelesaian

a. Penelitian yang dilakukan menghasilkan temuan data.

b. Menganalisis data hasil nilai pemahaman konseptual dan kemampuan berpikir kritis pada materi Asam basa.

c. Membuat kesimpulan dari hasil penelitian.

Adapun alur penelitian dalam penelitian ini terdapat pada Gambar 3.1.

30

Tahap Perencanaan

Valid Tahap Pelaksanaan

Tahap Penyelesaian

Gambar 3.1 Bagan Alur Penelitian TIDAK

Temuan Data Analisis Data

Kesimpulan

Membuat Soal Konseptual dan Berpikir

Kritis

Analisis Kebutuhan Penelitian

Kajian Konsep Asam basa: Analisis Konsep

Validitas dan Reliabilitas Instrumen Revisi

Uji Coba Soal YA

Pengambilan Data

Nilai dari Soal Pemahaman Konseptual dan kemampuan berpikir kritis pada Materi

Asam basa

D. Populasi dan Sampel

Menurut Sugiyono (2008, hlm 62), sampel adalah bagian dari jumlah dan karakteristik yang dimiliki oleh populasi. Sedangkan pengertian dari populasi adalah wilayah generalisasi yang terdiri atas obyek/subyek yang mempunyai kualitas dan karakteristik tertentu yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari dan kemudian ditarik kesimpulannya (Sugiyono, 2008, hlm 61).

1. Populasi

Populasi dalam penelitian ini adalah mahasiswa semester 2 pendidikan kimia UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.

2. Sampel

Sampel yang diambil yaitu mahasiswa kelas B semester 2 tahun ajaran 2018/2019 program studi pendidikan kimia UIN Syarif Hidayatullah Jakarta yang berjumlah 31 mahasiswa. Sampel diambil dari populasi terjangkau secara random sampling. Menurut Sugiyono (2008, hlm 64) teknik random sampling adalah teknik pengambilan sampel secara acak tanpa memperhatikan strata yang ada dalam populasi itu.

E. Teknik Pengumpulan Data

Keberhasilan penelitian dapat ditentukan oleh teknik pengumpulan data yang digunakan. Hal ini dikarenakan data yang diperlukan dan dikumpulkan oleh peneliti berfungsi untuk menjawab masalah penelitian yang diperoleh melalui teknik pengumpulan data. Teknik pengumpulan data merupakan cara yang digunakan oleh peneliti dalam mengumpulkan data penelitian.

Untuk memperoleh data-data dalam penelitian ini, peneliti menggunakan beberapa instrumen pengumpulan data untuk mengetahui hubungan antara pemahaman konseptual dengan kemampuan berpikir kritis calon guru kimia.

Data diambil dari hasil tes tulis pemahaman konseptual dan kemampuan berpikir kritis pada materi Asam basa pada mahasiswa semester 2. Data diambil dari sampel mahasiswa semester 2 Pendidikan Kimia di UIN Jakarta yang telah menerima materi pelajaran Asam basa di kelas.

32

F. Instrumen Penelitian

Menurut Siregar (2013, hlm 75) suatu alat yang digunakan sebagai pengumpul data dalam suatu penelitian disebut dengan instrumen penelitian.

Penelitian ini menggunakan instrumen penelitian berupa soal tes two-tier.

Soal tes two-tier digunakan untuk memperoleh informasi tentang pemahaman konseptual dan kemampuan berpikir kritis calon guru kimia pada materi Asam basa.

Sebelum soal tes two-tier disusun, terlebih dahulu menentukan indikator yang dirumuskan dalam kisi-kisi soal tes two-tier. Selanjutnya menyusun instrumen soal tes two-tier tentang pemahaman konseptual dan kemampuan berpikir kritis yang merupakan hasil modifikasi dari soal buku universitas.

Gambar 3.2 menunjukkan tahapan pembuatan soal tes two-tier yang dilakukan peneliti yang diadaptasi dari (Treagust, 1988).

Gambar 3.2 Tahapan pembuatan Two-Tier Test Tahap 1:

Menentukan isi materi

Menentukan indikator soal pemahaman konseptual dan

kemampuan berpikir kritis

Tahap 2:

Mengumpulkan informasi

Telaah Literatur

Tahap 3:

Mengemban gkan soal

two-tier

Membuat Kisi-kisi instrumen

Mengembangkan draf one- tier test

Mengembangkan draf two- tier test

Re visi

Two- tier test

Responden dapat memberikan tanda silang (X) pada jawaban yang sudah tersedia. Setiap pertanyaan mempunyai pilihan jawaban dan pilihan alasan.

Masing-masing dari pilihan jawaban dan pilihan alasan memiliki 5 jawaban alternatif. Skala pengukuran yang digunakan dalam soal tes two-tier pada penelitian ini mengacu pada Sadhu (2018) seperti pada Tabel 3.1 berikut:

Tabel 3.1 Skor soal Two- Tier Pilihan Jawaban

(First Tier)

Pilihan Alasan (Second Tier)

Skor

Tidak dijawab Tidak dijawab 0

Salah Salah 0

Benar Salah 1

Benar Benar 2

Instrumen soal two-tier ini berisi 20 butir soal yang harus dijawab oleh responden, yang mencakup pemahaman konseptual, algoritmik dan kemampuan berpikir kritis. Pemahaman konseptual memiliki 5 indikator diantaranya: Transfer, Dept, Predict, Problem solving dan Translate (Holme, Luxford, & Brandriet, 2015). Sedangkan indikator yang digunakan dalam menentukan kemampuan berpikir kritis ada 5 diantaranya Interpretation, Analysis, Inference, Evaluation dan Explanation (Facione, 2013).

Setiap indikator berkaitan satu sama lain, sehingga aspek pemahaman konseptual dihubungkan dengan aspek berpikir kritis menjadi satu aspek (Sadhu, 2018). Sehingga, diperoleh indikator hubungan pemahaman konseptual dengan kemampuan berpikir kritis pada materi asam basa seperti Tabel 3.2.

34

Tabel 3.2 Indikator hubungan pemahaman konseptual, algoritmik dan kemampuan berpikir kritis pada materi Asam basa.

Aspek

Konseptual Aspek Berpikir Kritis

Indikator Keterangan

Menganalisis (Dept)

- Menganalisis kekuatan pH asam basa

Konseptual Mendefinisikan

Istilah (Transfer)

- Mendefinisikan istilah konsep asam basa

Menghubungkan (Translate)

- Menghubungan

antara konsep yang satu dengan yang lainnya

Memprediksikan (Predict)

- Memprediksikan pH larutan berdasarkan sifat asam basa Penyelesaian

Masalah

(Problem Solving)

- Memecahkan

masalah dengan menerapkan konsep asam basa

Menghubungkan (Translate)

Mengekspresikan makna

(Interpretasi)

Mengekspresikan makna suatu data dalam

menghubungkan konsep asam basa

Berpikir Kritis Penyelesaian

Masalah

(Problem Solving)

Mengidentifikasi Argumen (Analysis)

Mengidentifikasi argumen dalam menyelesaikan masalah aplikasi konsep asam basa Memprediksi

(Predict)

Menarik Kesimpulan (Inference)

Menggambarkan kesimpulan

berdasarkan prediksi kekuatan pH asam basa

Menganalisis (Dept)

Menentukan Alasan (Evaluation)

Menentukan alasan dengan menganalisis konsep asam basa