PROFIL MODEL MENTAL SISWA PADA PENENTUAN ∆H REAKSI PENETRALAN DENGAN TDM-IAE.

(1)

PROFIL MODEL MENTAL SISWA PADA PENENTUAN ∆H REAKSI

PENETRALAN DENGAN TDM-IAE

SKRIPSI

diajukan untuk memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Kimia

oleh

Rika Novi Marantika

NIM 1002455

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

(2)

PROFIL MODEL MENTAL SISWA PADA PENENTUAN ∆H REAKSI

PENETRALAN DENGAN TDM-IAE

Oleh

Rika Novi Marantika

1002455

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar

Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Kimia Fakultas Pendidikan

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Pendidikan Indonesia

Agustus 2014

Hak Cipta dilindungi Undang-Undang

Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhnya atau sebagian,

(3)

RIKA NOVI MARANTIKA

PROFIL MODEL MENTAL SISWA PADA PENENTUAN ∆H REAKSI

PENETRALAN DENGAN TDM-IAE

disetujui dan disahkan oleh pembimbing :

Pembimbing I

Dr. Sri Mulyani, M.Si.

NIP. 196111151986012001

Pembimbing II

Dr. Wiji, M.Si.

NIP. 197204302001121001

Mengetahui,

Ketua Jurusan Pendidikan Kimia

FPMIPA UPI

Dr. Rer. Nat. H. Ahmad Mudzakir, M.Si.

(4)

Rika Novi Marantika, 2014

Profil Model Mental Siswa Pada Penentuan ∆H Reaksi Penetralan Dengan Tdm-Iae

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR ISI

PERNYATAAN ... i

KATA PENGANTAR ... ii

UCAPAN TERIMAKASIH ... iii

ABSTRAK ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL ... vi

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR LAMPIRAN ... ix

BAB I PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang Penelitian ... 1

B. Identifikasi Masalah Penelitian dan Pertanyaan Penelitian ... 4

C. Tujuan Penelitian ... 5

D. Manfaat Penelitian ... 5

E. Struktur Organisasi Skripsi ... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7

A. Deskripsi Model Mental ... 7

B. Cara Menggali Model Mental ... 11

C. Pertanyaan Probing dalam Wawancara ... 18

D. Deskripsi Materi Penentuan ∆H Reaksi ... 19

BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 27

A. Lokasi dan Subjek Penelitian ... 27

B. Metode Penelitian ... 27

C. Desain Penelitian ... 27

D. Definisi Operasional ... 31

E. Instrumen Penelitian ... 31

F. Proses Pengembangan Instrumen ... 52

G. Teknik Pengumpulan Data ... 56

H. Analisis Data ... 57

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 67

A. Hasil Penelitian ... 67

B. Pembahasan ... 120

C. Miskonsepsi Siswa ... 145

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 148

A. KESIMPULAN ... 148

B. SARAN ... 149

DAFTAR PUSTAKA ... 150

(5)

Rika Novi Marantika, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR TABEL

Tabel

2.1. Kata/Frasa yang digunakan untuk tiga ‘level’ representasi ... 8

2.2. Penelitian Model Mental dalam Pendidikan Kimia ... 13

3.1. Pertanyaan probing untuk pertanyaan umum 1 ... 32

3.12. Tipe Model Mental Siswa ... 66

4.1. Tabel Transkripsi Jawaban Siswa 1 ... 67

(6)

Rika Novi Marantika, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR GAMBAR

Gambar

2.1 Hubungan Tiga Level Representasi Kimia ... 10

2.2 Hubungan Model Mental dengan Tiga Level Representasi ... 11

2.3 Kalorimeter Coffee-Cup ... 23

3.1 Alur Penelitian ... 30

3.2 Pola Kata Kunci ... 66

4.1 Profil Model Mental Siswa 1 pada Penentuan ∆H Reaksi Penetralan ... 74

(7)

Rika Novi Marantika, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 4.7 Profil Model Mental Siswa 7 pada Penentuan ∆H Reaksi

Penetralan ... 113

4.9 Jawaban Siswa 2 tentang Sistem dan Lingkungan ... 125

4.10 Jawaban Siswa 1 tentang Kalor Reaksi ... 128

4.13 a, b dan c adalah Gambar Interaksi Partikel yang Ditulis oleh beberapa Siswa... 132

4.14 Jawaban ∆H Reaksi yang Ditulis Siswa 2 ... 134

4.15 Jawaban Siswa 2 tentang Persamaan Termokimia ... 137

4.16 Jawaban Siswa 6 tentang Diagram Energi ... 139

(8)

Rika Novi Marantika, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Rekapitulasi Hasil Validasi Instrumen TDM-IAE ... 154

Lampiran B Instrumen TDM-IAE ... 177

Lampiran C Analisis Standar Isi Kurikulum 2013 ... 199

Lampiran D Transkripsi Jawaban Siswa ... 200

(9)

Rika Novi Marantika, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu ABSTRAK

Penelitian ini berjudul “PROFIL MODEL MENTAL SISWA PADA

PENENTUAN ∆H REAKSI PENETRALAN DENGAN TDM-IAE”. Penelitian

ini dilakukan disalah satu SMA Negeri di kabupaten Kuningan dengan delapan orang siswa kelas XI IPA sebagai subjek penelitiannya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh profil model mental siswa pada penentuan ∆H reaksi penetralan dengan TDM-IAE. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metodel deskriptif dengan instrumen penelitian berupa Tes Diagnostik Model Mental-Interview About Event (TDM-IAE). Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh beberapa temuan terkait miskonsepsi yang dialami siswa pada penentuan ∆H reaksi penetralan. Beberapa temuan tersebut diantaranya adalah siswa menganggap sama antara kalor dengan energi panas, siswa tidak dapat membedakan sistem dan lingkungan serta arah aliran kalor, kesulitan pada konsep kalor jenis dan kapasitas kalor kalorimeter, NaCl (aq) adalah hasil reaksi netralisasi sedangkan H2O adalah medium pelarut dan katalisator, dan konsep keadaan standar termokimia. Secara umum, siswa hanya dapat memberikan penjelasan pada level simbolik seperti perhitungan melalui rumus tanpa memahami arti fisik rumus yang ditulisnya. Pada level submikroskopik, siswa kesulitan menghubungkan interaksi partikel dengan energi. Sedangkan pada level makroskopik secara umum siswa dapat memberikan penjelasannya dengan benar. Hasil dari jawaban siswa kemudian dibuat pola tertentu sehingga diperoleh profil model mental siswa. Berdasarkan pola tersebut, profil model mental siswa pada penentuan ∆H reaksi penetralan berdasarkan kalorimetri adalah tipe 2 (jawaban siswa hanya benar sebagian) dengan kategori pengelompokan 2a (jawaban siswa hanya benar sebagian dan menjawab tanpa pertanyaan probing), dan kategori pengelompokan 2b (jawaban siswa hanya benar sebagian dan menjawab dengan pertanyaan probing) , dan tipe 3 (jawaban siswa salah). Profil model mental siswa pada penentuan ∆H reaksi penetralan berdasarkan hukum Hess dan data ∆Hof

adalah tipe 2 (jawaban siswa hanya benar sebagian) dengan kategori pengelompokan 2a (jawaban siswa hanya benar sebagian dan menjawab tanpa pertanyaan probing) dan kategori pengelompokan 2b (jawaban siswa hanya benar sebagian dan menjawab dengan pertanyaan probing). Profil model mental yang diperoleh pada penelitian ini dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan bagi guru kimia dalam menyusun strategi pembelajaran dan pengembangan bahan ajar pada materi termokimia yang mempertautkan tiga level representasi sehingga diharapkan siswa memiliki pemahaman kimia yang utuh.

(10)

Rika Novi Marantika, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu ABSTRACT

This study, entitled "STUDENTS’ MENTAL MODEL OF DETERMINATION

ΔH NEUTRALIZATION REACTION WITH TDM-IAE". This study was conducted at one high schools in Kuningan with eight students of XI of science class as a research subject. The purpose of this study is to obtain students’ mental

model in determining ΔH neutralization reaction with TDM-IAE. The method used in this research is descriptive research and Model Diagnostic Tests About Mental-Event Interview (TDM-IAE) as instrument was used. This research obtained some findings related to students’ misconception in determining ΔH neutralization reaction. Some of these findings include the students assume that heat with thermal energy is same, students can not distinguish between the system and the environment , students had difficulty in the concept of specific heat and heat capacity of the calorimeter, they assume that NaCl (aq) is the product of the neutralization reaction, while H2O is a solvent medium and catalyst, and the concept of thermochemical standard state. In general, students can only give such an explanation at the level of symbolic computation by formulas without understanding the physical meaning of the formula. At the submicroscopic level, students difficult to explain interaction particle related energy. While at the macroscopic level the student can give his explanation correctly. The results of the students' answers were then made certain pattern in order to obtain student mental model. Based on these patterns, students' mental models in the

determination of reaction ΔH of neutralization reaction based on calorimetry is type 2 (students answer correctly only partially) with category 2a (students only partially correct answers and answers without questions probing), and category 2b (answer students only partially correct and answer the probing questions), and type 3 (students answer wrong). Students' mental model in the determination of

ΔH neutralization reaction based on Hess law and ΔHof (the standard formation of enthalpy change) is type 2 (students answer correctly only partially) with category 2a (students only partially correct answers and answers without probing questions) and category 2b (answer students only partially correct and answer the probing questions). Mental model was obtained in this study can be used as consideration for chemistry teachers in developing learning strategies and the development of teaching materials of thermochemistry which connecting three levels of representation so that students are expected to have a full understanding of the chemistry.

Keywords: mental models, IAE, chemical representation, the determination of ΔH

(11)

Rika Novi Marantika, 2014

(12)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Penelitian

Kimia merupakan subjek yang secara umum terkait atau didasarkan pada

struktur, sifat, perubahan materi, serta energi yang menyertai perubahan tersebut

(Sirhan, 2007). Kimia adalah salah satu bidang Ilmu Pengetahuan Alam (IPA)

yang mempelajari struktur, susunan, sifat, dan perubahan materi serta energi yang

menyertai perubahan materi (Firman & Liliasari, 1994). Dalam (Myers, 2003)

Kimia merupakan salah satu cabang ilmu sains yang mempelajari komposisi dan

struktur materi serta perubahan materi tersebut. Berdasarkan uraian tersebut dapat

disimpulkan bahwa kimia adalah salah satu ilmu pengetahuan alam yang

didasarkan pada struktur, susunan, sifat, perubahan materi serta energi yang

menyertai perubahan tersebut.

Kimia menjadi salah satu subjek yang sulit dipahami bagi kebanyakan

siswa. Konsep kimia sangat abstrak dan siswa merasa sulit untuk menjelaskan

fenomena kimia dengan menggunakan konsep-konsep ini (Nahum, dkk, 2004). Konsep-konsep kimia yang digunakan untuk mengkarakterisasi sifat-sifat

makroskopik suatu materi seperti zat, unsur, energi dan entropi adalah sebagai

konsep yang abstrak (Talanquer, 2011). Konsep mengenai energi adalah salah

satu konsep yang abstrak karena siswa tidak dapat melihat energi atau

memegangnya, tetapi siswa hanya dapat mempelajari pengaruh energi terhadap

suatu benda (Brady, 1990). Konsep yang abstrak inilah yang menjadi salah satu

penyebab kesulitan siswa memahami kimia.

Salah satu pokok bahasan kimia terkait energi yang abstrak adalah

termokimia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa siswa masih tidak dapat

membedakan antara kalor dengan suhu (Kesidou & Duit, 1993; YalÇinkaya, dkk,

2009; Ayyildiz & Tarhan, 2012; Georgiou & Sharma, 2006). Siswa masih berpikir

bahwa kalor itu adalah zat dan bukan energi. Temuan lain yang diungkapkan oleh

(13)

Rika Novi Marantika, 2014

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

akan dihasilkan (proses eksoterm) saat pemutusan ikatan dan sebaliknya, saat

pembentukan ikatan diperlukan sejumlah energi (proses endoterm). Greenbowe

(dalam YalÇinkaya, dkk, 2009) menyelidiki konsepsi siswa mengenai energi yang

terlibat dalam reaksi kimia dalam suatu kalorimeter. Hasilnya menunjukkan

bahwa siswa tidak dapat mengidentifikasi sistem dan lingkungan serta tidak

memahami hubungan antara aliran kalor, kapasitas kalor, dan perubahan suhu.

Padahal konsep-konsep dalam termokimia merupakan salah satu konsep yang

esensial. Konsep ini sangat berkaitan erat dengan konsep - konsep lainnya

diantaranya adalah kesetimbangan (Levine, 2009).

Untuk mengatasi kesulitan tersebut, banyak peneliti menyarankan agar

konsep-konsep kimia dijelaskan dalam tiga level representasi yaitu level

makroskopik, submikroskopik, dan simbolik (Johnstone dalam Jansoon, 2009).

Adanya tiga level representasi tersebut telah menjadi salah satu ide yang paling

kuat dan produktif dalam pendidikan kimia selama lebih dari 25 tahun (Talanquer,

2011). Pertautan ketiga level representasi telah menjadi kerangka berpikir untuk

banyak penelitian di bidang pendidikan kimia. Penyajian kimia dalam tiga level

representasi merupakan salah satu cara untuk memahami kimia secara utuh

(Jansoon, 2009). Akan tetapi, kenyataan di lapangan menunjukkan bahwa

konsep-konsep kimia biasanya hanya dijelaskan pada level simbolik saja (Wang,

2007). Pada proses pembelajaran, banyak guru yang tidak menghubungkan level

simbolik dengan level makroskopik yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari

serta penjelasannya melalui level submikroskopik. Akibatnya siswa hanya dapat

memecahkan masalah yang berkaitan dengan konsep-konsep kimia dengan

menggunakan simbol, persamaan kimia, dan persamaan matematika (Gabel dalam

Jansoon, 2009). Siswa dapat menjawab dengan benar soal-soal tes yang diberi

oleh guru di sekolahnya. Pada penyelesaian soal-soal tes tersebut, siswa

cenderung menghafal rumus-rumus atau persamaan matematika tanpa memahami

konsepnya. Hal ini terjadi karena guru sering mengasumsikan bahwa siswa dapat

menghubungkan representasi simbolik dengan level submikroskopik dalam

(14)

Rika Novi Marantika, 2014

menemukan kesulitan yang dialami siswa karena siswa dapat dengan baik

mengerjakan soal-soal tes yang diberi guru tersebut. Untuk dapat menemukan

kesulitan yang dialami siswa, maka guru perlu mengetahui profil model mental

siswa.

Kemampuan siswa dalam mempertautkan ketiga level representasi

menunjukkan model mentalnya. Ide atau gagasan mengenai suatu konsep dalam

pikiran siswa yang digunakan untuk menjelaskan dan mendeskripsikan suatu

fenomena merepresentasikan model mental siswa (Jansoon, 2009). Setiap siswa

membangun representasi mentalnya untuk menginterpretasikan

pengalaman-pengalaman pribadinya. Dari pandangan pembelajaran konstruktivis, representasi

mental, termasuk model mental, adalah representasi personal tentang suatu konsep

atau entitas yang ada dalam pikiran seseorang sehingga unik untuk diteliti (Coll &

Treagust, 2001). Penelitian mengenai model mental dalam pendidikan kimia

khususnya menarik untuk diteliti. Jika model mental siswa sudah diketahui, maka

guru dapat menemukan miskonsespi dan kesulitan siswa pada konsep tertentu

sehingga menjadi bahan pertimbangan untuk menyusun strategi pembelajaran dan

bahan ajar yang sesuai untuk mengatasi miskonsepsi dan kesulitan yang muncul

dan tergambar dari model mental siswa. Dengan adanya strategi dan bahan ajar

yang sesuai dengan model mental siswa yang mempertautkan ketiga level

representasi diharapkan siswa memiliki pemahaman kimia yang utuh.

Untuk menyelidiki model mental siswa diperlukan suatu tes diagnostik

model mental. Pada penelitian ini, jenis tes diagnostik yang digunakan adalah Tes

Diagnostik Model Mental – Interview about Event (TDM-IAE). TDM-IAE

merupakan salah satu tes diagnostik melalui wawancara dengan menyajikan

masalah atau fenomena. Hal ini dilakukan untuk mengetahui bagaimana siswa

menggunakan model mentalnya untuk memberikan penjelasan ketika disajikan

suatu masalah atau fenomena. Karena TDM-IAE dilakukan melalui wawancara maka peneliti dapat menggali lebih detail model mental siswa (Taber dalam Tan,

(15)

Rika Novi Marantika, 2014

dapat meminta penjelasan lebih rinci sehingga TDM-IAE dapat menggali keutuhan konsep siswa.

Pada materi termokimia sangat memungkinkan untuk disajikan suatu

fenomena misalnya saja pengukuran kalor reaksi dalam suatu kalorimeter. Maka

dari itu, untuk menggali model mental siswa yang dapat mempertautkan ketiga

level representasi dapat digunakan TDM-IAE yang menyajikan suatu fenomena yang berkaitan dengan termokimia. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian

tentang Profil Model Mental Siswa pada Penentuan H Reaksi Penetralan dengan TDM-IAE.

B. Identifikasi Masalah Penelitian dan Pertanyaan Penelitian

Berdasarkan uraian pada latar belakang, kimia adalah salah satu ilmu yang

memiliki representasi berupa level makroskopik, submikroskopik, dan simbolik.

Siswa dapat dikatakan memahami kimia secara utuh jika mampu mempertautkan

ketiga level representasi tersebut sehingga profil model mentalnya utuh. Tetapi

kenyataannya siswa kesulitan dalam memahami kimia dan memiliki pemahaman

yang terfragmentasi. Siswa cenderung dapat mengerjakan soal-soal kimia melalui

penggunaan rumus matematik atau persamaan kimia tanpa memahami

konsep-konsep kimia karena sebagian besar proses pembelajaran kimia hanya dijelaskan

pada level simbolik saja. Oleh karena itu, untuk mengetahui kesulitan siswa pada

konsep kimia dan menjadi bahan masukan dalam merumuskan strategi

pembelajaran kimia yang mempertautkan ketiga level representasi maka guru

perlu mengetahui profil model mental siswa.

Profil model mental siswa yang akan diteliti pada penelitian ini adalah

profil model mental siswa pada pokok bahasan termokimia. Untuk mengetahui

model mental siswa pada termokimia maka harus dilakukan suatu tes diagnostik

yang sesuai. Salah satu tes diagnostik yang dapat menggali model mental siswa

pada materi termokimia adalah TDM-IAE (Tes Diagnostik Model

(16)

Rika Novi Marantika, 2014

Rumusan masalah yang diangkat pada penelitian ini secara umum adalah

untuk mengetahui “Bagaimana profil model mental siswa pada penentuan H

reaksi penetralan antara larutan HCl dan larutan NaOH dengan TDM-IAE?”.

Adapun bentuk pertanyaan penelitian yang lebih rinci adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana profil model mental siswa pada penentuan H reaksi penetralan antara larutan HCl dan larutan NaOH berdasarkan

kalorimetri?

2. Bagaimana profil model mental siswa pada penentuan H reaksi penetralan antara larutan HCl dan larutan NaOH berdasarkan hukum

Hess?

3. Bagaimana profil model mental siswa pada penentuan Ho reaksi penetralan antara larutan HCl dan larutan NaOH berdasarkan perubahan

entalpi pembentukan standar (Hof) ?

C. Tujuan Penelitian

Berdasarkan uraian dari rumusan penelitian, maka tujuan dari penelitian ini

adalah untuk memperoleh gambaran model mental siswa penentuan H reaksi penetralan antara larutan HCl dan larutan NaOH dengan TDM-IAE.

D. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat penelitian yang diharapkan adalah:

1. Bagi guru

a. Memberi gambaran profil model mental siswa terkait materi

termokimia sehingga dapat dijadikan bahan pertimbangan dalam

merancang strategi pembelajaran selanjutnya yang mempertautkan

(17)

Rika Novi Marantika, 2014

b. TDM-IAE dapat dipertimbangkan sebagai salah satu tes diagnostik yang dapat menggali model mental siswa khususnya pada materi

termokimia.

2. Bagi Peneliti Lain

Sebagai salah satu bahan pertimbangan untuk selanjutnya

mengembangkan penelitian terkait yaitu pengembangan tes diagnostik

model mental dengan instrumen dan materi yang berbeda.

E. Struktur Organisasi Skripsi

Skripsi ini terdiri dari lima bab. Pada bab pertama yang merupakan

pendahuluan, diuraikan alasan atau latar belakang dilakukannya penelitian.

Sedangkan pada bab kedua dipaparkan tinjauan pustaka yang terkait dengan teori

yang mendasari penelitian. Pada bab ketiga, dibahas mengenai metodologi

penelitian terkait dengan instrumentasi serta analisis data. Sementara pada bab

keempat dipaparkan data-data hasil penelitian yang diperoleh serta pembahasan

data hasil penelitian. Bab kelima berisi kesimpulan dan saran penelitian yang telah

dilakukan.

Setiap bab terdiri dari beberapa sub bab terkait yang tersusun secara

terstruktur. Bab I adalah pendahuluan terdiri dari lima sub bab, yaitu: latar

belakang masalah, identifikasi masalah penelitian dan pertanyaan penelitian,

tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan struktur organisasi skripsi. Bab II adalah

tinjauan pustaka yang berisi landasan teoritis penelitian. Pada bab ini terdiri dari

empat sub bab, yaitu: deskripsi model mental, cara menggali model mental,

pertanyaan probing dalam wawancara dan deskripsi materi penentuan ∆H reaksi. Sementara pada bab III adalah metode penelitian yang terdiri dari delapan sub

bab, yaitu: lokasi dan subjek penelitian, metodologi penelitian, desain penelitian,

definisi operasional, instrumen penelitian, proses pengembangan instrumen,

teknik pengumpulan data, dan analisis data. Bab IV berisi hasil penelitian dan

(18)

Rika Novi Marantika, 2014

penetralan. Bab V berisi kesimpulan dari penelitian yang dilakukan dan saran

(19)

Profil Model Mental Siswa Pada Penentuan ∆H Reaksi Penetralan Dengan Tdm-Iae Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Lokasi dan Subjek Penelitian

Penelitian ini dilakukan disalah satu SMA di kabupaten Kuningan. Subjek

penelitian ini adalah delapan orang siswa SMA kelas XI IPA yang terdiri dari dua

orang siswa kemampuan tinggi, empat orang siswa kemampuan sedang, dan dua

orang siswa kemampuan rendah. Subjek penelitian ini adalah siswa yang sudah

mendapatkan materi termokimia.

B. Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan adalah penelitian deskriptif. Penelitian

deskriptif berusaha untuk menuturkan pemecahan masalah yang ada sekarang

berdasarkan data-data, menyajikan data, menganalisis dan interpretasi (Narbuko

dan Achmadi, 2009). Pada penelitian deskriptif melibatkan observasi suatu

fenomena dalam setting alamiah (Wiersma & Jurs, 2009). Data dikumpulkan melalui observasi, interviu, atau kuesioner serta data mentahnya dapat berupa data

kuantitatif dan/atau kualitatif (Firman, 2013).

C. Desain Penelitian

Desain penelitian ini adalah penelitian kualitatif. Beberapa tahapan

penelitian yang dilakukan yaitu tahap persiapan, tahap pelaksanaan, dan tahap

akhir. Lebih rinci tahapan-tahapan tersebut akan dijelaskan sebagai berikut :

1. Tahap Persiapan

Langkah awal yang dilakukan pada tahap persiapan adalah melakukan studi

kepustakaan tentang karakteristik ilmu kimia dan model mental. Dari hasil studi

kepustakaan mengenai karakteristik ilmu kimia kemudian menentukan topik

kimia yang akan diteliti yang didasarkan pada jurnal-jurnal penelitian. Selanjutnya

dilakukan analisis standar isi sesuai dengan kurikulum 2013. Hal ini dilakukan

(20)

Rika Novi Marantika, 2014

juga dilakukan berdasarkan beberapa pustaka textbook kimia untuk menentukan ketepatan konsep. Berdasarkan hasil analisis standar isi dan konsep-konsep inti,

kemudian ditentukan indikator butir soal untuk selanjutnya dikembangkan

instrumen berupa pedoman wawancara model mental dengan TDM-IAE dan video mengenai percobaan pengukuran kalor reaksi perentralan menggunakan

kalorimeter. Kemudian instrumen penelitian divalidasi oleh validator ahli, yaitu

dua orang dosen kimia. Revisi instrumen perlu dilakukan jika instrumen tidak

valid. Jika instrumen sudah valid, maka dilakukan uji coba instrumen kepada

beberapa siswa. Hasil uji coba instrumen dianalisis, bila perlu instrumen

TDM-IAE direvisi kembali. 2. Tahap Pelaksanaan

Tahap pelaksanaan merupakan tahap pengambilan data. Pengambilan data

dilakukan melalui wawancara dengan TDM- IAE dengan siswa SMA di salah satu sekolah di kabupaten Kuningan. Sebelum diwawancarai kondisi siswa dibuat

senyaman mungkin sehingga diharapkan mampu menjawab pertanyaan dengan

optimal. Kemudian siswa diberi tayangan video tentang percobaan pengukuran

kalor reaksi penetralan yang harus diamati. Pada saat proses wawancara

berlangsung siswa dapat memutar kembali video yang ditayangkan Selanjutnya

siswa diberi beberapa pertanyaan umum yang harus dijawab. Jika jawaban siswa

belum optimal maka diajukan beberapa pertanyaan khusus berupa pertanyaan

probing untuk menggali jawaban siswa. Siswa bebas mengekspresikan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan yang diajukan. Saat proses wawancara berlangsung,

jika kondisi siswa tidak nyaman maka siswa diberi waktu istirahat beberapa menit

agar suasana menjadi santai kembali dan siswa merasa nyaman. Baru kemudian

wawancara dilanjutkan kembali.

Wawancara dilakukan secara perorangan. Siswa lain tidak diperbolehkan

berada dalam satu ruangan dengan siswa yang sedang diwawancarai dan

mendengarkan percakapan saat wawancara. Semua percakapan saat wawancara

didokumentasikan melalui alat perekam. Selanjutnya, hasil wawancara kemudian

(21)

Rika Novi Marantika, 2014

3.Tahap Akhir

Pada tahap akhir dilakukan analisis data hasil wawancara. Hasil wawancara

dalam bentuk rekaman ditranskripsikan kedalam bentuk tulisan dan dilakukan

penyederhanaan tanpa mengubah makna jawaban siswa. Jawaban pertanyaan

setiap siswa dianalisis satu per satu. Dari hasil analisis, dilakukan

pengelompokkan berdasarkan jawaban setiap pertanyaan yang diajukan kepada

siswa. Pengelompokkan didasarkan pada kemampuan siswa, apakah dapat

menjawab pertanyaan secara optimal tanpa pertanyaan probing, dapat menjawab pertanyaan dengan bantuan pertanyaan probing, dan sama sekali tidak dapat menjawab pertanyaan meskipun dengan bantuan pertanyaan probing. Hasil analisis dipetakan dalam suatu pola model mental setiap siswa.

(22)

Rika Novi Marantika, 2014

Tahap Persiapan

Tahap Pelaksanaan

Tahap Akhir

Tidak Ya

Pelaksanaan wawancara dengan TDM-IAE

(Interview about Event)

Data hasil wawancara

Analisis Data

Profil model mental siswa pada penentuan H

reaksi penetralan

Valid _Revisi

Uji coba

Perumusan Indikator soal

Perumusan Instrumen TDM-IAE (Tes Diagnostik Model Mental - Interview about Event)

Validasi Instrumen Studi Literatur tentang

karakteristik ilmu kimia dan model mental

Analisis konten materi, serta analisis KI dan KD berdasarkan Standar Isi Kurikulum 2013

Revisi

(23)

Rika Novi Marantika, 2014

Profil Model Mental Siswa Pada Penentuan ∆H Reaksi Penetralan Dengan Tdm-Iae Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu D. Definisi Operasional

Untuk menghindari kesalahan penafsiran berberapa definisi pada penelitian

ini, maka disajikan beberapa definisi operasional sebagai berikut :

1. Profil model mental adalah gambaran atau representasi intrinsik dari

suatu objek, ide, atau proses yang digenerasikan dalam pikiran siswa

untuk memberikan alasan, menjelaskan, atau memprediksi suatu

fenomena.

2. TDM-IAE (Tes Diagnostik Model Mental-Interview about Event) adalah suatu tes diagnostik model mental melalui wawancara yang digunakan

untuk menyelidiki pemahaman siswa mengenai suatu konsep melalui

penyajian fenomena.

E. Instrumen Penelitian

Instrumen penelitian yang digunakan pedoman wawancara berdasarkan

TDM-IAE yang berisi indikator dan butir soal berupa pertanyaan umum dan pertanyaan khusus (probing). Pada pedoman wawancara, ada 11 pertanyaan umum. Setiap pertanyaan umum memiliki beberapa pertanyaan probing. Pertanyaan probing digunakan untuk menggali jawaban siswa jika siswa memberikan jawaban dari pertanyaan umum dengan kurang optimal. Selain

pertanyaan umum dan pertanyaan probing, jawaban yang mungkin dari butir pertanyaan juga tersedia dalam pedoman wawancara tersebut.

Pertanyaan umum 1 diberikan setelah siswa mengamati tayangan video

mengenai percobaan pengukuran kalor reaksi menggunakan kalorimeter. Pada

pertanyaan umum 1, siswa diminta untuk mengemukakan kembali hasil

pengamatannya mengenai percobaan dalam tayangan video. Pertanyaan umum 1

berbunyi “Berdasarkan percobaan yang ditayangkan dalam video, kemukakanlah

(24)

Rika Novi Marantika, 2014

hasil pengamatan anda?”. Jika jawaban yang diberikan siswa dari pertanyaan umum 1 kurang optimal, maka siswa mendapat pertanyaan probing yang tertera pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1. Pertanyaan probing untuk pertanyaan umum 1

Indikator Butir Soal Pertanyaan Probing Jawaban

Mendeskripsikan percobaan pengukuran kalor reaksi penetralan berdasarkan video yang ditayangkan

 Coba perhatikan kembali video yang ditayangkan, alat apa yang digunakan ?

 Apa pengertian kalorimeter?

 Apa fungsi dari kalorimeter?

 Berdasarkan video yang ditayangkan, pereaksi apa saja yang digunakan?

 Coba amati kembali video, ada alat apalagi di dalam kalorimeter?

 Fungsi dari termometer untuk apa?

 Bagaimana dengan suhu larutannya setelah kedua

 Alat yang

digunakan adalah kalorimeter

Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk menentukan kalor reaksi

 Untuk menentukan kalor reaksi dengan mengukur

perubahan suhu lingkungan.

 Pereaksi yang digunakan adalah larutan HCl dan larutan NaOH

 Ada termometer

 Termometer berfungsi untuk mengukur suhu larutan

 Suhu larutan

(25)

Rika Novi Marantika, 2014

pereaksi dicampurkan?

 Coba perhatikan kembali video, adakah bahan lain yang digunakan?

 Ada, yaitu kertas lakmus merah dan biru

Tabel 3.1. Pertanyaan probing untuk pertanyaan umum 1 (lanjutan)

Indikator Butir Soal Pertanyaan Probing Jawaban

 Apa yang anda amati dengan kertas

lakmus?

 Kertas lakmus biru yang dicelupkan kedalam larutan HCl berubah menjadi warna merah, kertas lakmus merah yang dicelupkan kedalam larutan NaOH menjadi warna bitu. Setelah reaksi selesai campuran larutan tidak merubah warna kertas lakmus merah maupun lakmus biru.

Setelah siswa menjawab pertanyaan umum 1 dengan optimal, pertanyaan

dilanjutkan ke pertanyaan umum 2. Pada pertanyaan umum 2, siswa diminta

untuk menyebutkan data-data yang dibutuhkan untuk menghitung kalor reaksi.

Pertanyaan umum 2 berbunyi “Berdasarkan percobaan yang ditayangkan dalam video, dapatkah anda menyebutkan data-data apa saja yang harus diketahui untuk

menghitung kalor reaksi?”. Jika jawaban yang diberikan siswa dari pertanyaan

umum 2 kurang optimal, maka siswa mendapat pertanyaan probing yang tertera pada Tabel 3.2.

Indikator Butir Soal Pertanyaan Probing Jawaban

(26)

Profil Model Mental Siswa Pada Penentuan ∆H Reaksi Penetralan Dengan Tdm-Iae Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu yang dibutuhkan untuk

menghitung kalor reaksi

yang anda amati, bagaimana dengan suhu larutan ketika dicampurkan?

 Berapakah kenaikan suhu larutan HCl dan larutan NaOH

dan larutan NaOH dicampurkan terjadi kenaikan suhu larutan.

 Kenaikan suhu larutan adalah 5oC.

Indikator Butir Soal Pertanyaan Probing Jawaban

setelah

dicampurkan?

 Kira-kira, jika yang dicampurkan adalah larutan yang berbeda apakah kenaikan suhunya akan sama?

 Kalau begitu, apa yang

membedakannya?

 Kira-kira menurut anda, kenaikan suhu larutan di dalam kalorimeter yang dihasilkan akan tergantung pada apa?

 Apa pengertian kalor jenis (c)?

 Tidak

 Reaksinya

 Kenaikan suhu yang dihasilkan

tergantung pada kalor jenis (c) dan kapasitas kalor kalorimeternya (Ck)

 c (kalor jenis) larutan yaitu

sejumlah kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu 1 gram zat sebesar 1 o

(27)

Rika Novi Marantika, 2014

 Apa pengertian Ck ?

 Setelah anda mengetahui

perubahan suhu, Ck, dan c (kalor jenis

 Ck (kapasitas kalor kalorimeter), yaitu sejumlah kalor yang dibuuhkan untuk untuk menaikan suhu kalorimeter sebesar 1oC atau 1 K

 Data lain yang dibutuhkan adalah massa jenis larutan

(ρ)

Indikator Butir Soal Pertanyaan Probing Jawaban

larutan) kira-kira data apalagi yang diperlukan untuk menghitung kalor reaksi?

 Apa pengertian massa jenis larutan

(ρ) ?

 Menurut anda, untuk apa data massa jenis larutan?

 Massa jenis larutan

(ρ) adalah massa

larutan per satuan volume.

 Dari data massa

jenis (ρ) dan volume

larutan dapat diperoleh massa larutan dari perkalian massa jenis dengan volume larutan.

dilanjutkan ke pertanyaan umum 3. Pertanyaan umum 3 berbunyi “Berdasarkan

video yang ditayangkan, mengapa terjadi kenaikan suhu larutan? Hubungkan

(28)

Rika Novi Marantika, 2014

pertanyaan umum 3 kurang optimal, maka siswa mendapat pertanyaan probing

yang tertera pada Tabel 3.3.

Indikator Butir Soal Pertanyaan Probing Jawaban

Menjelaskan sistem dan lingkungan serta

hubungannya dengan kalor yang berkaitan dengan percobaan reaksi penetralan

 Berdasarkan video yang anda amati, dengan adanya kenaikan suhu adakah energi yang terlibat? Jika ada energi apakah itu?

 Apa pengertian kalor?

 Dengan adanya pertukaran kalor, apakah yang melepas kalor?

 Coba, bisa anda jelaskan pengertian sistem?

 Ada. Energi yang terlibat adalah energi kalor.

 Kalor (atau energi termal, simbol q) adalah energi yang ditransfer antara sistem dan

lingkungan sebagai hasil dari perbedaan suhu.

 Sistemnya akan melepas kalor

(29)

Rika Novi Marantika, 2014

 Kira-kira apa yang bertindak sebagai sistemnya?

perubahan kimia atau perubahan fisika dan yang menjadi pusat perhatian

 Partikel H+, Cl-, Na+, dan OH- yang berinteraksi

membentuk H2O bertindak sebagai sistem

Indikator Butir Soal Pertanyaan Probing Jawaban

 Jika ada yang melepas kalor, kemudian kalor yang dilepaskan tersebut akan diterima oleh apa ?

 Coba, bisa anda jelaskan pengertian lingkungan?

 Kalau begitu apa yang bertindak sebagai

lingkungannya?

 Jadi, kalau begitu bagaimana

perbandingan antara jumlah kalor yang

 Kalor yang dilepaskan oleh sistem akan diterima oleh lingkungan

 Lingkungan adalah segala sesuatu diluar sistem

 Larutan dan kalorimeter

sederhana bertindak sebagai lingkungan, yaitu yang

menerima kalor

(30)

Rika Novi Marantika, 2014

dilepas dengan kalor yang diterima?

diterima oleh lingkungannya.

untuk menghitung kalor reaksi penetralan antara larutan HCl dan larutan NaOH.

Pertanyaan umum 4 berbunyi “Berdasarkan data yang sudah anda peroleh dari video, hitunglah kalor reaksi antara 50 mL larutan HCl 1M dan 50 mL larutan

NaOH 1M ?”. Jika jawaban yang diberikan siswa dari pertanyaan umum 4 kurang

[image:30.595.109.517.413.730.2]

optimal, maka siswa mendapat pertanyaan probing yang tertera pada Tabel 3.4.

Indikator Butir Soal Pertanyaan Probing Jawaban

Menghitung kalor reaksi penetralan

 Berdasarkan video yang anda amati, berapakan suhu awal masing-masing pereaksi?

 Berapakah suhu akhir setelah larutan HCl dicampurkan dengan larutan NaOH?

 Berapakah perubahan suhu larutan?

 Hitunglah massa larutannya!

 Suhu awal masing-masing pereaksi adalah 25oC

 Suhu akhir larutan adalah 30oC

 Perubahan suhu larutan adalah 5oC

 Menghitung massa larutan :

Massalarutan =

(31)

Rika Novi Marantika, 2014

 Bagaimana hubungan jumlah kalor yang

dilepaskan dengan jumlah kalor yang diterima?

g

[image:31.595.108.517.111.296.2]

 Jumlah kalor yang dilepas akan sama dengan jumlah kalor yang diterima.

Indikator Butir Soal Pertanyaan Probing Jawaban

 Hitunglah besarnya kalor reaksi antara 50 mL larutan HCl 1M dan 50 mL larutan NaOH 1M !

 Sesuai dengan hukm kekekalan energi, qsistem + qlingkungan = 0

qsistem = qreaksi qlingkungan = qkalorimeter + qlarutan, maka qsistem = -qlingkungan qreaksi = - (qkalorimeter) + (qlarutan)

qreaksi = -[(Ck × t) + (mlarutan × clarutan ×

t)]

(32)

qreaksi = -2370,9J = -2,37kJ

kalor yang dilepas dari reaksinya adalah 2,37kJ

untuk menjelaskan hubungan kenaikan suhu dengan interaksi partikel. Pertanyaan

umum 5 berbunyi “Dapatkah anda menjelaskan hubungan kenaikan suhu dengan interaksi partikel yang terjadi (atom, ion, atau molekul) saat larutan HCl dicampur

dengan larutan NaOH dalam kalorimeter sederhana?”. Jika jawaban yang

diberikan siswa dari pertanyaan umum 5 kurang optimal, maka siswa mendapat

[image:32.595.111.517.113.198.2]

pertanyaan probing yang tertera pada Tabel 3.5.

Indikator Butir Soal Pertanyaan Probing Jawaban

Menjelaskan proses reaksi netralisasi berdasarkan interaksi partikel dan hubungannya dengan kenaikan suhu

 Berdasarkan video yang diamati, apa saja pereaksi yang digunakan ?

 Kira-kira dalam larutan HCl dan larutan NaOH ada partikel apa saja?

 Coba tuliskan

ion- Pereaksi yang digunakan adalah larutan HCl dan larutan NaOH

 Partikan – partikel dalam larutan HCl adalah ion H+ dan ion Cl- , sedangkan partikel – partikel dalam larutan NaOH adalah ion Na+ dan ion OH

(33)

Rika Novi Marantika, 2014

ionnya !

 Apakah ion H+ dan ion Cl- dalam larutan HCl serta ion Na+ dan ion OH- dalam larutan NaOH berikatan atau terpisah?

 Kira – kira ion-ion apa saja yang kemungkinan berinteraksi?

 Interaksi ion-ion manakah yang akan menghasilkan hasil reaksi?

Na+, ion OH

- ion H+ dan ion Cl -dalam larutan HCl maupun ion Na+ dan ion OH- dalam larutan NaOH terpisah dan dapat bergerak bebas.

 Ion H+ akan

berinteraksi dengan ion OH- dan ion Cl-, ion OH- akan berinteraksi dengan ion H+ dan ion Na+, ion Na+ akan berinteraksi dengan ion Cl- dan ion OH

- Ion H+ akan berinteraksi dengan ion OH

[image:33.595.108.518.113.467.2]

-membentuk molekul H2O

Indikator Butir Soal Pertanyaan Probing Jawaban

 Apa saja partikel-partikel dalam

NaCl(aq) dan H2O(l) ?

 Apakah partikel-partikel NaCl(aq)

dan H2O(l) berikatan atau terpisah?

 Partikel NaCl(aq) adalah ion Na+ dan ion Cl-, partikel H2O(l) adalah molekul H2O

 Ion Na+ dan ion Cl -tidak berikatan dan dapat bergerak bebas. Sedangkan atom O dan dua atom H dalam

O

(34)

 Bagaimana hubungan antara pembentukan

molekul H2O dengan energi ?

 Energi yang dilepaskan pada pembentukan

molekul H2O dalam bentuk apa?

 Berapa jumlah kalor yang dihasilkan dari reaksi netralisasi (pembentukkan molekul H2O) yang telah anda peroleh dari hasil

perhitungan?

molekul H2O saling berikatan

 Reaksi pembentukan molekul H2O dari ion H+ dan ion OH -akan melepaskan sejumlah energi.

 Energi yang dilepaskan pada pembentukan molekul H2O adalah kalor.

[image:34.595.109.517.115.516.2]

 Jumlah energi yang dilepasskan adalah 2,37 kJ.

Indikator Butir Soal Pertanyaan Probing Jawaban

 Apa tanda/simbol untuk melepas kalor?

 Kalor yang dilepaskan pada reaksi penetralan akan diterima oleh apa?

 Melepas kalor ditandakan dengan – (negatif)

(35)

 Jadi, secara

keseluruhan reaksi netralisasi melepas atau memerlukan kalor?

 Kalau begitu, disebut apakah reaksi yang melepas kalor?

larutan dan kalorimeter

 Secara keseluruhan ,reaksi netralisasi akan melepas kalor

 Karena reaksinya melepas kalor maka disebut eksoterm

untuk menghitung ∆H reaksi penetralan antara larutan HCl dan larutan NaOH. Pertanyaan umum 6 berbunyi “Setelah anda memperoleh kalor reaksi, coba tentukanlah H reaksi penetralan 50 mL larutan HCl 1 M dan 50 mL larutan

NaOH 1 M?”. Jika jawaban yang diberikan siswa dari pertanyaan umum 6 kurang

[image:35.595.107.517.112.298.2]

optimal, maka siswa mendapat pertanyaan probing yang tertera pada Tabel 3.6.

Tabel 3.6. Pertanyaan probing untuk pertanyaan umum 6 Indikator Butir

Soal

Pertanyaan Probing Jawaban

Menentukan H

reaksi penetralan

 Berapakah qreaksi yang sudah anda peroleh dari perhitungan sebelumnya?

(36)

 Adakah hubungan antara kalor reaksi dengan H reaksi? Jika ada apakah hubungannya?

 Berdasarkan video yang diamati, 50 mL larutan HCl 1 M direaksikan dengan 50 mL larutan NaOH 1 M dalam suatu kalorimeter sederhana. Hitunglah jumlah mol HCl dan mol NaOH yang bereaksi!

 Buatlah persamaan reaksi antara larutan HCl dengan larutan NaOH!

 Pereaksi manakah yang akan habis bereaksi?

 Berapa mol produk yang terbentuk?

 Ada. H diinterpretasikan sebagai perubahan kalor per mol reaksi.

 n (HCl) = M (HCl)  V (HCl) = 1 M  50 mL = 50 mmol = 0,05 mol

n (NaOH) = M (NaOH)  V n(NaOH) = 1M  50mL = 50 mmol

n (NaOH) = 0,05 mol

HCl(aq) + NaOH(aq)  NaCl(aq) + H2O(l) m : 0,05mol 0,05mol - - rx: 0,05mol 0,05mol 0,05mol 0,05mol s : - - 0,05mol 0,05mol

 Karena jumah mol dan koefisien HCl(aq) dan NaOH(aq) sama, maka HCl(aq) maupun NaOH(aq) akan habis bereaksi.

[image:36.595.111.518.112.599.2]

 Jumlah H2O yang terbentuk adalah 0,05 mol

Tabel 3.6. Pertanyaan probing untuk pertanyaan umum 6 (lanjutan) Indikator Butir

Soal

Pertanyaan Probing Jawaban

 Jika qreaksi = 2,37kJ hitunglah H

reaksinya!

H reaksi = H2O

(37)

=

= - 47,4 kJ/mol

untuk menuliskan persamaan termokimia dari reaksi antara larutan HCl dan

larutan NaOH. Pertanyaan umum 7 berbunyi “Tulislah persamaan termokimia dari reaksi yang terjadi di dalam kalorimeter sederhana!”. Jika jawaban yang

[image:37.595.106.518.111.163.2] [image:37.595.107.516.326.592.2]

Soal Pertanyaan Probing Jawaban

Menuliskan persamaan termokimia dari reaksi penetralan

 Coba amati kembali video, pereaksi apa saja yang digunakan? Apakah hasil reaksinya?

 Periksalah kembali persamaan

termokimia anda apakah sudah setara. Jika belum, maka setarakanlah!

 Pereaksinya adalah larutan HCl dan larutan NaOH, hasil reaksinya adalah H2O da larutan NaCl

 HCl+ NaOH  H2O + NaCl

(38)

Rika Novi Marantika, 2014

 Tuliskanlah fasa dari setiap zat yang terlibat dalam persamaan termokimia yang anda tulis!

 Coba tuliskan kembali persamaan reaksinya lengkap dengan nilai H

reaksinyanya!

 HCl(aq)+ NaOH(aq)  H2O(l) + NaCl(aq)

 HCl(aq) + NaOH(aq)  H2O(l) + NaCl(aq) H = -47,4kJ/mol

untuk diagram energi dari reaksi antara larutan HCl dan larutan NaOH.

Pertanyaan umum 8 berbunyi “Gambarkan diagram energi dari reaksi netralisasi antara larutan HCl dengan larutan NaOH!”. Jika jawaban yang diberikan siswa

dari pertanyaan umum 8 kurang optimal, maka siswa mendapat pertanyaan

[image:38.595.107.515.111.297.2] [image:38.595.107.519.462.646.2]

probing yang tertera pada Tabel 3.8.

Soal

Pertanyaan Probing Jawaban

Menggambarkan diagram energi berdasarkan proses yang terjadi pada reaksi netralisasi

 Reaksi yang terjadi antara larutan HCl dan larutan NaOH pada percobaan dalam tayangan video berlangsung seperti apa?

Melepas/menyerap kalor?

 Reaksi antara larutan HCl dan larutan NaOh dalam tayangan video terjadi dengan melepas kalor dari sistem ke lingkungan sehingga reaksinya disebut eksoterm.

(39)

Rika Novi Marantika, 2014

Soal

antara larutan HCl dan larutan NaOH

 Pada diagram energi, sumbu x dan sumbu y menunjukkan apa?

 Bagaimana kedudukan H

pereaksi dan H

produk pada proses eksoterm?

 Kalau begitu, bagaimana dengan

H nya? Mengapa?

 Berdasarkan prosesnya, gambarkan

diagram energinya!

 Sumbu x pada diagram energi menunjukkan progres reaksi, yaitu jalannya reaksi berlangsung diawali dari pereaksi sampai menjadi produk. Sumbu y menunjukkan entalpi (H)

 Entalpi (H) produk lebih rendah daripada H pereaksi.

 Karena Hproduk < Hpereaksi dan H adalah Hproduk - Hpereaksi maka H < 0, sehingga H untuk reaksi eksoterm bertanda negatif.

 Diagram energi reaksi netralisasi yang berlangsung secara eksoterm :

untuk menghitung ∆H reaksi antara larutan HCl dan larutan NaOH berdasarkan

hukum Hess. Pertanyaan umum 9 berbunyi “Hitunglah H reaksi antara larutan HCl (aq) + NaOH (aq)

Hpereaksi

Hproduk

NaCl (aq) + H2O (l)

H = Hproduk - Hpereaksi



H

(40)

Rika Novi Marantika, 2014

HCl dan larutan NaOH melalui hukum Hess berdasarkan beberapa persamaan

reaksi yang diberikan !

1) NaOH (s)  NaOH (aq) Hosol = -43,75 kJ/mol

2) HCl (g)  HCl (aq) Hosol = -74,85 kJ/mol

3) NaCl (s)  NaCl (aq) Hosol= +4,34 kJ/mol

4) Na (s) + O2 (g) + H2 (g)  NaOH (s) Hof = - 425,61 kJ/mol

5) H2 (g) + Cl2 (g)  HCl (g) H

o

f = -92,31 kJ/mol

6) Na (s) + Cl2 (g)  NaCl (s) Hof= -411,15kJ/mol

7) H2 (g) + O2 (g)  H2O (l) H

o

f = -285,83kJ/mol

Jika jawaban yang diberikan siswa dari pertanyaan umum 9 kurang optimal, maka

[image:40.595.118.437.162.312.2]

siswa mendapat pertanyaan probing yang tertera pada Tabel 3.9. Tabel 3.9. Pertanyaan probing untuk pertanyaan umum 9

Indikator Butir Soal Pertanyaan Probing Jawaban

Menghitung H reaksi penetralan larutan HCl dan larutan NaOH berdasarkan hukum Hess

 Coba tuliskan persamaan reaksi yang ingin anda ketahui nilai H

reaksinya sebagai persamaan reaksi target!

 Berdasarkan persamaan reaksi target yang sudah anda tulis, berapakah koefisien masing-masing reaktan dan produknya?

 Bagaimana hubungan jumlah mol dengan koefisien?

 Persamaan reaksi target adalah :

HCl(aq) + NaOH(aq)

H2O(l) + NaCl(aq)

 Koefisien masing-masing reaktan dan produk adalah 1.

(41)

Rika Novi Marantika, 2014

[image:41.595.110.526.136.730.2]

Soal

Pertanyaan Probing Jawaban

 Jadi, berapa jumlah mol

masing-masing reaktan dan produknya?

 Berdasarkan persamaan reaksi target yang anda tulis, identifikasi apa saja pereaksi dan hasil

reaksinya?

 Coba perhatikan beberapa persamaan reaksi termokimia yang diberikan. Tata ulang persamaan reaksi tersebut sehingga diperoleh persamaan reaksi target!  Berdasarkan persamaan reaksi target dan beberapa persamaan

 Jumlah mol masing-masing reaktan dan produknya adalah 1

 Pereaksinya adalah HCl(aq)

dan NaOH(aq), sedangkan hasil reaksinya adalah NaCl(aq) dan H2O(l)

 Persamaan reaksi 1, 2, 4, 5, dan 6 dibalik. Jika persamaan reaksi dibalik maka tanda

∆Hnya juga berubah tanda.

1) NaOH (aq)  NaOH (s)

Hosol = +43,75 kJ/mol)

4) NaOH (s)  Na (s) + O2 (g) + H2 (g)

Hof = +425,61kJ/mol

2) HCl (aq)  HCl (g) Hosol = +74,85 kJ/mol

5) HCl (g)  H2 (g) + Cl2 (g) Hof= + 92,31 kJ/mol

3) NaCl (s)  NaCl (aq)

Hosol = +4,34 kJ/mol

6) Na (s) + Cl2 (g)  NaCl (s)

Hof = -411,15kJ/mol

7) H2 (g) + O2 (g)  H2O (l)

Hof= -285,83 kJ/mol

HCl(aq) + NaOH(aq)  H2O(l) + NaCl(aq)

(42)

Rika Novi Marantika, 2014

termokimia yang diberikan, bagaimana

[image:42.595.110.527.193.659.2]

dan kkoefisien setiap pereaksi pada persamaan yang diketahui

Soal

Butir Soal Jawaban

hubungan

koefisien/ jumlah mol dengan harga

H?

 Apa pengertian hukum Hess?

 Hitunglah H

reaksi berdasarkan hukum Hess

sudah sama, yaitu 1 maka harga H tidak berubah .

 Hukum Hess adalah hukum yang menyatakan bahwa perubahan entalpi reaksi adalah sama, baik terjadi dalam satu tahap maupun beberapa tahap.

1) NaOH (aq)  NaOH (s)

4) NaOH (s)  Na (s) + O2 (g) + H2 (g)

Hof = +425,61kJ/mol

2) HCl (aq)  HCl (g) Hsol = +74,85 kJ/mol

5) HCl (g)  H2 (g) + Cl2 (g) Hof= + 92,31 kJ/mol

3) NaCl (s)  NaCl (aq)

6) Na (s) + Cl2 (g)  NaCl (s)

Hof= -411,15kJ/mol

7) H2 (g) + O2 (g)  H2O (l)

Hof= -285,83 kJ/mol

HCl(aq) + NaOH(aq)  H2O(l) + NaCl(aq) Ho = -56,12

kJ/mol

(43)

Rika Novi Marantika, 2014

data ∆Hof.Pertanyaan umum 10 berbunyi “Hitunglah Ho reaksi larutan HCl dan

larutan NaOH melalui data perubahan entalpi pembentukan standar (Hof)?

Pereaksi Hof (kJ/mol)

HCl (aq) NaOH (aq) H2O (l) NaCl (aq)

-167,16 -469,36 -285,83 -406,81

Jika jawaban yang diberikan siswa dari pertanyaan umum 10 kurang optimal,

[image:43.595.220.408.196.286.2]

maka siswa mendapat pertanyaan probing yang tertera pada Tabel 3.10. Tabel 3.10. Pertanyaan probing untuk pertanyaan umum 10 Indikator Butir

Soal Pertanyaan Probing Jawaban

Menghitung Ho

reaksi penetralan berdasarkan data perubahan entalpi pembentukan standar (Hof)

 Menurut anda, apa pengertian

perubahan entalpi pembentukan standar (Hof)?

 Coba tuliskan kembali persamaan reaksi setaranya!  Berapakah koefisien masing-masing pereaksinya?

 Adakah hubungan koefisien dengan

Hnya? Jika ada, apa hubungannya?

 Perubahan entalpi

pembentukan standar (Hof)

merupakan perubahan entalpi pembentukan 1 mol campuran dari unsur-unsurnya dalam keadaan standar

 HCl(aq) + NaOH(aq) 

H2O(l) + NaCl(aq)

 Koefisiennya 1

(44)

Rika Novi Marantika, 2014

[image:44.595.109.517.222.471.2]

Soal Pertanyaan Probing Jawaban

 Coba hitung kembali Horxn

berdasarkan data

Hof !

 Horxn = mHof produk - nHof pereaksi

Horxn = [1. Hof H2O(l) + 1. Hof NaCl(aq)] – ( 1. Hof HCl(aq) + 1. Hof

NaOH(aq)]

Horxn = (1. (-285,83) + 1.(

-406,81

)) kJ/mol – (1.(-167,16) + 1. (-469,36)) kJ/mol

Horxn = -692,64 kJ/mol –

(-636,52)kJ/mol

Horxn = -56,12 kJ/mol

untuk membandingkan ∆H reaksi penetralan berdasarkan hasil percobaan, hukum Hess dan data ∆Hof. Pertanyaan umum 11 berbunyi “Bandingkan hasil

perhitungan H reaksi antara larutan HCl dan larutan NaOH yang sudah anda

peroleh melalui percobaan, hukum Hess, dan data Hof”. Jika jawaban yang

Indikator Butir Soal Pertanyaan Probing Jawaban

Membandingkan hasil perhitungan H reaksi

 Tanda positif atau negatif pada hasil

[image:44.595.107.517.668.729.2]

(45)

Profil Model Mental Siswa Pada Penentuan ∆H Reaksi Penetralan Dengan Tdm-Iae Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu penetralan melalui

percobaan, hukum Hess, dan data Hof

perhitungan H

melalui percobaan, hukum Hess dan data Hof termasuk

penentu besar kecilnya angka atau

perhitungan H

melalui percobaan, hukum Hess dan data

Hof merupakan

[image:45.595.112.518.113.201.2]

simbol untuk melepas atau

Indikator Butir Soal Pertanyaan Probing Jawaban

bukan?

 Bagaimana dengan pengukuran kalor menggunakan

kalorimeter sederhana?

 Berdasarkan video, apakah reaksi penetralan sudah dalam keadaan standar ?

 Apa pengertian keadaan standar termokimia untuk larutan?

menyerap kalor

 Karena kalorimeter yang digunakan berupa kalorimeter sederhana yang terbuat dari

stereoform maka kemungkinan akan ada sebagian kalor yang lepas sehingga tidak semua kalor terukur. Seharusnya nilai H reaksi penetralan berdasarkan percobaan yang dilakukan sama dengan perhitungan

H melalui hukum Hess dan data Hof

 Sudah

(46)

Rika Novi Marantika, 2014

Profil Model Mental Siswa Pada Penentuan ∆H Reaksi Penetralan Dengan Tdm-Iae Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu F. Proses Pengembangan Instrumen

Pengembangan instrumen yang dilakukan pada penelitian ini terdiri dari

empat tahap, yaitu analisis standar isi kurikulum 2013, analisis konsep

termokimia, perumusan indikator butir soal, dan pengembangan TDM-IAE. Pada tahap pertama yaitu analisis standar isi kurikulum 2013 dilakukan sebagai dasar

untuk merancang indikator butir soal. Pada tahapan ini, kompetensi Dasar (KD)

dari kurikulum 2013 dianalisis untuk mengetahui kedalaman dan keluasan materi

agar pada saat merumuskan indikator butir soal lebih terarah. Hasil dari analisis

ini diperoleh beberapa konsep pada materi termokimia. Hasil analisis dapat dilihat

pada lampiran C.

Tahap kedua yaitu analisis konsep termokimia. Ketepatan konsep

termokimia dianalisis dari beberapa textbook general chemistry. Kemudian konsep-konsep tersebut dibuat suatu definisi konsep dan deskripsi konsepnya.

Definisi dan deskripsi konsep tersebut disusun sebagai salah satu dasar

pengembangan instrumen TDM-IAE.

Tahap ketiga adalah perumusan insdikator butir soal. Indikator butir soal

dirumskan berdasarkan hasil analisis standar isi kurikulum 2013 dan analisis

konsep termokimia. Setelah indikator butir soal terumuskan, tahap selanjutnya

adalah mengembangkan instrumen wawancara berdasarkan TDM-IAE. Karena TDM-IAE yang dikembangkan berfokus pada fenomena yang diamati dari vide