SKRIPSI
diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Kimia
Oleh
Dewi Candrawati
1006773
JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
Oleh
Dewi Candrawati
Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar Sarjana Pendidikan pada
Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
©Dewi Candrawati 2014
Universitas Pendidikan Indonesia
Oktober 2014
Hak Cipta dilindungi undang - undang,
Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhnya atau sebagian, dengan
PROFIL MODEL MENTAL SISWA PADA MATERI KESETIMBANGAN KIMIA DENGAN MENGGUNAKAN TDM-TWO-TIER
disetujui dan disahkah oleh pembimbing:
Pembimbing I
Dr. Wiji, M.Si. NIP. 197204302001121001
Pembimbing II
Budiman Anwar, S.Si, M.Si. NIP. 197003131997031004
Mengetahui,
Ketua Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI
v
Nama Lengkap, 2014
DAFTAR ISI
LEMBAR PERNYATAAN ... i
ABSTRAK ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
UCAPAN TERIMAKASIH ... iv
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... ix
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A.Latar Belakang ... 1
B.Identifikasi Masalah ... 3
C.Rumusan Masalah ... 3
D.Tujuan Penelitian ... 4
E.Manfaat Penelitian ... 4
F. Struktur Organisasi ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6
A.Profil Model Mental Konsep-Konsep Kimia ... 6
1. Representasi dalam Kimia ... 6
2. Model Mental ... 8
B.Tes Diagnostik Model Mental ... 11
1. Tes Diagnostik ... 11
2. Tes Diagnostik Model Mental ... 13
C.Kesetimbangan Kimia ... 17
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 29
A.Metode Penelitian ... 29
vi
C.Subjek Penelitian ... 32
D.Definisi Operasional ... 32
E.Instrumen Penelitian ... 32
F. Pengembangan Instrumen ... 33
G.Teknik Pengumpulan Data ... 44
H.Analisis Data ... 44
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 46
A. Pengelolaan dan Interpretasi Data Hasil Penelitian pada Konsep Kesetimbangan Dinamis ... 48
B. Pengelolaan dan Interpretasi Data Hasil Penelitian pada Konsep Tetapan Kesetimbangan ... 53
C. Pengelolaan dan Interpretasi Data Hasil Penelitian pada Konsep Kp dan Hubungannya dengan Kc ... 58
D. Pengelolaan dan Interpretasi Data Hasil Penelitian pada Konsep Kosien Reaksi ... 63
E. Pengelolaan dan Interpretasi Data Hasil Penelitian pada Konsep Pergeseran Kesetimbangan Akibat Pengaruh Konsentrasi ... 70
F. Pengelolaan dan Interpretasi Data Hasil Penelitian pada Konsep Pergeseran Kesetimbangan Akibat Pengaruh Tekanan ... 76
G. Pengelolaan dan Interpretasi Data Hasil Penelitian pada Konsep Pergeseran Kesetimbangan Akibat Pengaruh Suhu ... 84
H. Pengelolaan dan Interpretasi Data Hasil Penelitian pada Konsep Kesetimbangan Homogen dan Heterogen ... 90
BAB IV SIMPULAN DAN SARAN ... 97
A. Kesimpulan ... 97
B. Saran ... 97
vii
Nama Lengkap, 2014
LAMPIRAN ... 101
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Daftar Beberapa Penelitian Model Mental dalam bidang Pendidikan Kimia yang telah dilakukan oleh Para ahli ... 11
2.2 Perbandingan Konsentrasi saat Mula-Mula dan saat Kesetimbangan Tercapai untuk sistem NO2 dan N2O4 pada suhu 2000C ... 21
3.1 Klasifikasi Derajat Reliabilitas ... 43
4.1 Distribusi Jawaban Siswa untuk Kesetimbangan Dinamis ... 49
4.2 Distribusi Jawaban Siswa untuk Tetapan Kesetimbangan ... 54
4.3 Distribusi Jawaban Siswa untuk Kp dan Hubungannya dengan Kc ... 59
4.4 Distribusi Jawaban Siswa untuk Kosien Reaksi ... 64
4.5 Distribusi Jawaban Siswa untuk Pergeseran Kesetimbangan akibat Pengaruh Konsentrasi ... 71
4.6 Distribusi Jawaban Siswa untuk Pergeseran Kesetimbangan Akibat Pengaruh Tekanan ... 78
4.7 Distribusi Jawaban Siswa pada Konsep Pergeseran Kesetimbangan Akibat Pengaruh Suhu ... 85
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
2.1 Segitiga Analogi Representasi Kimia ... 7
2.2 Keterkaitan dari Empat Model... 9
2.3 Diagram Penggunaan Keempat Tes Diagnostik ... 12
2.4 Grafik Perubahan Konsentrasi Terhadap Waktu ... 18
2.5 Tercapainya Kesetimbangan pada Level Makroskopik dan sub-mikroskopik .. 19
2.6 Arah Reaksi dan Ukuran Relatif K dan Q ... 22
3.1 Alur Penelitian ... 31
3.2 Pilihan Grafik Perubahan Q terhadap Waktu ... 36
3.3 Pilihan Grafik Perubahan Ion-ion Akibat Pengaruh Konsentrasi dari Awal Reaksi hingga Tercapainya Kesetimbangan ... 37
3.4 Pilihan Grafik Perubahan Tekanan Masing-masing Gas Akibat Pengaruh Tekanan dari Awal Reaksi hingga Tercapainya Kesetimbangan Baru ... 39
3.5 Pilihan Grafik Perubahan Tekanan Masing-masing Gas Akibat Pengaruh Suhu dari Awal Reaksi hingga Tercapainya Kesetimbangan Baru ... 41
3.6 Pilihan Persamaan Kp dari Kesetimbangan Homogen dan Heterogen ... 42
4.1 Model Mental Siswa pada Seluruh Pokok Uji ... 46
4.2 Model Mental Siswa untuk Konsep Kesetimbangan Dinamis ... 49
4.3 Model Mental Siswa untuk Tetapan Kesetimbangan ... 54
4.4 Model Mental Siswa untuk Kp dan Hubungannya dengan Kc ... 59
4.5 Model Mental Siswa untuk Kosien Reaksi ... 64
ix
Nama Lengkap, 2014
4.7 Model Mental Siswa untuk Pergeseran Kesetimbangan akibat Pengaruh
Tekanan ... 77
4.8 Model Mental Siswa untuk Pergeseran Kesetimbangan Akibat Pengaruh Suhu ... 84
4.9 Model Mental siswa untuk Kesetimbangan Homogen dan Heterogen ... 91
DAFTAR LAMPIRAN 1. Rekapitulasi Validasi Urutan dan Deskripsi Label Konsep Kesetimbangan Kimia ... 101
2. Rekapitulasi Validasi Indikator ... 105
3. Rekapitulasi Validasi Instrumen TDM-Two-Tier ... 107
4. Instrumen TDM-Two-Tier ... 126
5. Rekapitulasi Jawaban Siswa dan Hasil Uji Reliabilitas Instrumen ... 137
ii
ABSTRAK
Penelitian ini berjudul PROFIL MODEL MENTAL SISWA PADA MATERI KESETIMBANGAN KIMIA DENGAN MENGGUNAKAN TDM-TWO-TIER. Penelitian ini bertujuan mendapatkan profil model mental 74 siswa kelas XII di salah satu SMAN di Bandung dengan metode deskriptif. Instrumen tes berjumlah delapan soal, setiap butir soal menguji penguasaan konsep siswa dengan menggunakan tiga level representasi kimia, yaitu makroskopik, submikroskopik dan simbolik. Hasil penelitian menunjukkan model mental siswa tipe 00 (jawaban dan alasan salah) mendominasi dihampir seluruh pokok uji. Tingginya persentase model mental tipe 00 mengindikasikan bahwa penguasaan konsep siswa pada materi kesetimbangan kimia masih rendah.
Kata kunci : Model Mental, TDM-Two-Tier, Kesetimbangan Kimia
ABSTRACT
Title of this research is “STUDENT’ MENTAL MODEL PROFILE OF
CHEMICAL EQUILIBIRIUM USING TWO-TIER DIAGNOSTIC TEST
INSTRUMENT”. The purpose of this research is to gain mental model of 74
students at Grade XII from one senior high school in Bandung using descriptive method. The two-tier diagnostic test instrument consist eight questions. Each
question examine student’s comprehension using three level representation
(macroscopic, submicroscopic and symbolic). Result of this research show that
student’s mental model type 00 (answer and reason are false) almost dominate in all questions. The biggest percentage of mental model type 00 indicate that
student’s comprehension are low.
1
Nama Lengkap, 2014
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Model mental merepresentasikan pikiran tiap individu yang digunakan untuk
menggambarkan dan menjelaskan suatu fenomena ketika belajar sains (Harrison
& Treagust dalam Jansoon, dkk. 2009, hlm. 147 ). Model mental siswa dibangun
berdasarkan pengalaman, interpretasi dan penjelasan ketika belajar kimia. Model
mental biasanya berkembang sesuai dengan kebutuhannya dalam membuat
prediksi dan menyelesaikan permasalahan dalam belajar kimia (Halim, dkk. 2013,
hlm. 2). Chittleborough (2004, hlm. 75) juga mengatakan bahwa model mental
bersifat esensial untuk membuat prediksi dan menyelesaikan permasalahan dalam
kimia. Sehingga ketika siswa memiliki model mental yang utuh, siswa akan
mampu membuat penjelasan yang baik mengenai permasalahan dalam kimia,
sebaliknya jika siswa memiliki model mental yang salah ataupun tidak utuh, maka
siswa akan kesulitan dalam menyelesaikan permasalahan kimia atau bahkan
memiliki miskonsepsi. Oleh karena itu sangatlah penting dalam membangun
model mental siswa yang utuh.
Keutuhan model mental dalam kimia salah satunya dapat dilihat dari
kemampuan siswa ketika menjelaskan suatu fenomena kimia dalam tiga level
representasi, yaitu level makroskopik, submikroskopik dan level simbolik. Hal ini
dikarenakan kimia tersusun dari konsep yang bersifat konkret dan abstrak,
sehingga dalam memahami kimia siswa harus mampu menggunakan dan
mempertautkan tiga level representasi (Russell, dkk. dalam Jansoon, dkk., 2009,
hlm. 163). Halim, dkk. (2013, hlm. 2) juga mendukung dengan menyatakan
bahwa bahwa ketiga level representasi berdampak pada model mental siswa.
Pembentukan model mental siswa yang utuh salah satunya merupakan peran
dari guru sebagai pendidik siswa selama belajar. Strategi mengajar guru dan
pengolahan bahan ajar guru sangat berdampak terhadap perkembangan model
mental siswanya, sehingga dalam membangun model mental siswa yang utuh
Penciptaan strategi yang tepat salah satunya dapat didukung dari pengetahuan
guru mengenai model mental awal siswa. Model mental awal dapat memberikan
gambaran bagaimana siswa mengolah informasi yang telah diberikan dalam
menyelesaikan permasalahan kimia sehingga guru dapat mengetahui kesulitan
siswa bahkan miskonsepsi yang biasanya dimiliki siswa. Berbekal pengetahuan
inilah guru memperbaiki cara mengajar dan pengolahan bahan ajarnya. Seperti
yang dikatakan Jing & Mei (2010, hlm. 1618) “prasyarat menjadi guru yang
efektif adalah pengetahuan mengenai pemahaman umum siswa sebelumnya dan
sumber belajar, kemudian berbekal pengetahuan tersebut dapat membuat desain
representasi dan pengalaman belajar”. Kepentingan pengetahuan mengenai model
mental siswa juga dapat terlihat dari banyaknya penelitian yang telah dilakukan
dalam menganalisis model mental siswa pada konsep-konsep kimia seperti pada
konsep hidrolisis, termokimia, ikatan kimia, dan kelarutan.
Oleh karena itu, berdasarkan kepentingan pengetahuan guru mengenai model
mental awal siswa dalam menciptakan strategi pembelajaran yang tepat maka
diperlukan tes yang dapat menggali model mental. Dewasa ini, tes dalam
menggali model mental belum banyak dikembangkan dan tes yang dikembangkan
disekolahpun belum mampu menggali model mental siswa, oleh karenanya
diperlukan pengembangan tes berupa tes diagnostik dalam menggali model
mental siswa.
Wang (2007, hlm. 23) dalam desertasinya menyajikan tes yang dapat menggali
model mental yaitu tes diagnostik two-tier, tes diagnostik open-ended question,
tes diagnostik wawancara dengan pertanyaan penuntun, tes diagnostik wawancara
menggunakan gambar atau model nyata dan tes diagnostik wawancara berbasis
masalah. Akan tetapi instrumen diagnostik pilihan berganda two-tier merupakan
metode yang lebih mudah dalam menganalisa hasilnya dari pada metode lainnya,
dan dapat digunakan untuk guru kelas (Tan & Treagust, 1999, hlm. 81).
Chandrasegaran, dkk. (2007, hlm.294) juga menyatakan bahwa salah satu tes yang
tepat untuk meneliti kemampuan siswa dalam menggunakan tiga level
representasi untuk menggambarkan dan menjelaskan fenomena kimia adalah
Nama Lengkap, 2014
itu tes diagnostik two-tier juga dapat menggali miskonsepsi yang dimiliki siswa
dalam kimia.
Pada penelitian ini materi yang diangkat peneliti adalah kesetimbangan kimia
karena penelitian model mental pada konsep kesetimbangan kimia masih terbatas
padahal konsep kesetimbangan kimia merupakan salah satu konsep yang penting
dipahami siswa karena banyak berhubungan dengan konsep-konsep kimia
lainnya. Yildrim dalam Demircioğlu, dkk. (2013, hlm. 186) juga menyatakan
bahwa konsep kesetimbangan kimia merupakan salah satu konsep yang sulit
diajarkan maupun dipelajari karena konsepnya berkaitan dengan beberapa konsep
lainnya seperti oksidasi-reduksi, asam-basa, laju reaksi dan membutuhkan
penggunaan representasi pada level makro, mikro dan simbolik. Hasil penelitian
juga memperlihatkan banyak siswa dalam tingkatan umur yang berbeda memiliki
banyak miskonsepsi dalam konsep kesetimbangan kimia (Hackling, dkk. dalam Demircioğlu, dkk. 2013, hlm. 186).
Berdasarkan pentingnya menumbuhkan model mental siswa yang utuh,
pentingnya pengetahuan model mental awal siswa dan keunggulan TDM-Two-Tier
serta terbatasnya penelitian mengenai model mental siswa pada materi
kesetimbangan kimia, maka perlu dilakukan penelitian Profil Model Mental Siswa
pada Materi Kesetimbangan Kimia dengan Menggunakan TDM-Two-Tier.
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan uraian diatas, maka masalah yang akan dikaji dalam penelitian ini
adalah mengenai profil model mental siswa pada materi kesetimbangan kimia
menggunakan TDM-Two-Tier.
C. Rumusan Masalah
Berdasarkan identifikasi masalah maka, rumusan masalah penelitian ini adalah “Bagaimana profil model mental siswa pada materi kesetimbangan kimia dengan menggunakan TDM-Two-Tier?”.
Permasalahan yang umum di atas, diuraikan menjadi pertanyaan penelitian
1. Bagaimana profil model mental siswa pada konsep kesetimbangan
dinamis?
2. Bagaimana profil model mental siswa pada konsep tetapan
kesetimbangan?
3. Bagaimana profil model mental siswa pada konsep kosien reaksi?
4. Bagaimana profil model mental siswa pada konsep pergeseran
kesetimbangan?
5. Bagaimana profil model mental siswa pada konsep kesetimbangan
homogen dan heterogen?
D. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan profil model mental yang
dimiliki siswa pada materi kesetimbangan kimia dengan menggunakan
TDM-Two-Tier.
E. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang bisa diambil dari hasil penelitian ini adalah :
1. Bagi guru
Memberikan informasi terkait profil model mental siswa sehingga proses
belajar mengajar menjadi lebih baik lagi.
2. Bagi peneliti
Sebagai acuan penelitian lebih lanjut mengenai strategi pembelajaran yang
dapat membantu siswa membangun model mentalnya dan sebagai bahan
masukan untuk penelitian lebih luas terkait model mental siswa.
F. Struktur Organisasi
Secara garis besar, skripsi ini membahas tentang profil model mental siswa
kelas XI IPA di salah satu SMA Negeri Bandung pada materi kesetimbangan
kimia. Berikut struktur organisasi skripsi ini :
Bab I membahas mengenai mengapa penelitian ini dilakukan, rumusan
Nama Lengkap, 2014
serta manfaat penelitian. Bab II membahas tentang tinjauan pustaka dari tiga level
representasi khususnya dalam kimia, pentingnya mengetahui model mental siswa
dan cara untuk mendapatkan profil model mentalnya, pengertian dan penggunaan
Tes Diagnostik Model mental (TDM), serta ulasan dari materi kesetimbangan
kimia. Bab III mengulas tentang metodologi penelitian yang dilakukan, yaitu jenis
penelitian, desain dan alur penelitian, definisi operasional, subjek yang diteliti dan
instrumen yang digunakan untuk menggali model mental siswa serta teknik
pengolahan data hasil penelitian. Bab IV memaparkan hasil dari penelitian yang
dilakukan yaitu interpretasi jawaban siswa dan pola model mentalnya. Bab V
berisi tentang kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan dan saran peneliti
untuk peningkatan mutu pendidikan serta untuk penelitian selanjutnya agar lebih
29
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN A. Metode Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif. Penelitian deskriptif ialah
metode penelitian yang berusaha menggambarkan dan menginterpretasikan objek
sesuai dengan apa adanya (Best dalam Sukardi, 2011, hlm.157). Penelitian ini
juga sering disebut noneksperimen, karena pada penelitian ini peneliti tidak
melakukan kontrol dan memanipulasi variabel penelitian (Sukardi, 2011, hlm.
157).
Menurut Whitney (1960, hlm.160) metode deskriptif adalah pencarian fakta
dengan interpretasi yang tepat, sedangkan menurut Nazir (2005, hlm. 54) metode
deskriptif adalah suatu metode dalam meneliti status sekelompok manusia, suatu
objek, suatu set kondisi, suatu sistem pemikiran, ataupun suatu kelas peristiwa
pada masa sekarang. Tujuan dari penelitian deskriptif adalah untuk membuat
deskripsi, gambaran atau lukisan secara sistematis, faktual dan akurat mengenai
fakta-fakta, sifat-sifat hubungan antar fenomena yang diselidiki. Adapun
fenomena yang diteliti dalam penelitian ini dideskripsikan dalam bentuk profil
model mental.
B. Desain Penelitian
Desain penelitian ini dibagi menjadi tiga tahap, yaitu tahap awal, tahap
pelaksanaan, dan tahap akhir. Berikut ini rincian tahap-tahap tersebut :
Tahap awal
Tahap awal penelitian ini dimulai dari studi kepustakaan mengenai model
mental dan representasi kimia. Sehingga didapatkan jenis instrumen penelitian
yang digunakan untuk meneliti profil model mental siswa. Selanjutnya
penentuan materi yang akan diteliti profil model metalnya. Setelah penentuan
materi dilakukanlah analisis kurikulum 2013 untuk mendapatkan konsep apa
Nama Lengkap, 2014
pendalaman konsep-konsep yang harus dikuasai siswa dengan pembuatan
label konsep dan definisinya. Berdasarkan analisis dibuatlah indikator untuk
instrumen penelitian yang dapat menggambarkan model mental siswa yang
selanjutnya divalidasi. Pengetahuan mengenai model mental, karakteristik
kimia, analisis kurikulum, label konsep dan indikator membantu pembuatan
Instrumen penelitian berupa TDM-Two-Tier.
Instrumen yang telah dibuat divalidasi agar instrumen tersebut sesuai
dengan segala komponen sehingga dapat menjadi alat dalam mendapatkan
profil model mental siswa. Jika instrumen belum sesuai atau belum valid maka
dilakukan revisi hingga sesuai dengan yang diharapkan. Sebelum pengambilan
data, instrumen yang telah divalidasi diuji coba terlebih dahulu terhadap
beberapa siswa yang telah mempelajari kesetimbangan kimia sehingga
didapatkan reliabilitas soal dan dipastikan setiap butir tes dapat dimengerti,
serta alokasi waktu cukup.
Tahap Pelaksanaan
Tahap pelaksanaan yaitu tahap pengambilan data. Pengambilan data
dilakukan terhadap siswa kelas XII SMA di Bandung yang telah belajar materi
kesetimbangan kimia.
Semua siswa diberi soal TDM-Two-Tier materi kesetimbangan kimia.
Sebelum mengerjakan soal siswa diinstruksikan untuk mengerjakan semua
butir soal dengan sungguh-sungguh dan tidak kerjasama ataupun menyontek
sesuai dengan aturan pengerjaan soal yang terdapat pada buku soal.
Tahap Akhir
Tahap akhir penelitian ini yaitu berupa analisis jawaban siswa dari tes
diagnostik yang telah diberikan. Setiap butir soal diperiksa apakah siswa dapat
menjawabnya dengan benar atau tidak. Alasan dari setiap jawaban persoalan
pun diperiksa untuk memperkuat kesimpulan mengenai pemahaman siswa
tersebut. Jawaban ini kemudian dianalisis sehingga didapatkan suatu pola
Gambar 3.1. Alur Penelitian Tahap Awal
Tahap Pelaksanaan
Nama Lengkap, 2014 C. Subjek Penelitian
Subjek pada penelitian ini adalah siswa kelas XII di SMA Negeri Kota
Bandung yang sudah mempelajari kesetimbangan kimia
D. Definisi Operasional
Berikut dijabarkan beberapa definisi dari istilah yang digunakan dalam
penelitian ini sehingga tidak terjadi kesalahpahaman :
1. Profil Model Mental : Gambaran yang merepresentasikan pikiran tiap
individu yang mereka gunakan untuk menggambarkan dan menjelaskan
suatu fenomena ketika belajar sains.
2. TDM : Tes diagnostik model mental merupakan tes yang digunakan untuk
mengetahui kelemahan-kelemahan siswa sehingga berdasarkan
kelemahan-kelemahan tersebut dapat dilakukan pemberian perlakuan yang
tepat.
E. Instrumen Penelitian
Instrumen penelitian ini ialah berupa Tes Diagnostik Model Mental Two-Tier
yang disingkat menjadi TDM-Two-Tier. Seperti yang telah dijabarkan
sebelumnya, tes diagnostik ini berupa soal pilihan ganda dua tingkat dengan
tingkat pertama berupa pertanyaan mengenai konsep materi dan tingkat kedua
yaitu alasan dari jawaban pada tingkat pertama. Pilihan jawaban pada soal tingkat
pertama berjumlah empat butir sedangkan pilihan alasan pada soal tingkat kedua
berjumlah lima butir hal, perbedaan jumlah opsi pilihan dan alasan dimaksudkan
untuk lebih menggali miskonsepsi siswa yang mampu menarik kesimpulan
sehingga jawaban dan alasannya berhubungan walau keduanya salah. Selain itu
pilihan alasan juga dibuat mendukung masing-masing pilihan jawaban yang
disediakan.
Instrumen TDM-Two-Tier dibuat sejumlah delapan butir soal yang
menggunakan tiga level representasi kimia dan disesuaikan dengan indikator serta
F. Pengembangan Instrumen
Seperti yang telah dijabarkan sebelumnya bahwa instrumen yang digunakan
adalah TDM-Two-Tier yang berjumlah delapan butir soal. Tiap butir soal yang
dibuat mengacu pada indikator dan konsep konsep kesetimbangan kimia yang
harus dikuasai siswa.
Setelah instrumen selesai dibuat maka dilanjutkan dengan
perbaikan-perbaikan sehingga instrument siap divalidasi. Validasi menilai kesesuaian
indikator dengan butir soal, kesesuaian butir soal dengan pilihan jawaban dan
kesesuaian soal tingkat pertama dengan soal tingkat kedua.
Instrumen telah divalidasi dengan beberapa catatan perbaikan oleh tiga dosen
yang terdiri dari seorang doktor pada bidang kimia dan dua orang master pada
bidang kimia. Perbaikan tersebut diantaranya perbaikan redaksi kalimat,
perubahan bentuk grafik, penyesuaian indikator dengan butir soal dan pilihan
jawaban dan penyesuaian soal tingkat pertama dengan soal tingkat kedua.
Saran-saran dari validator dijadikan acuan untuk perbaikan sehingga
dihasilkan instrumen TDM-Two-Tier yang siap diuji cobakan. Berikut ini
instrumen TDM-Two-Tier dan penjelasannya :
Soal 1
Soal 1 memuat konten mengenai kesetimbangan dinamis yaitu dengan
mengangkat reaksi kesetimbangan antara gas N2O4 dengan NO2. Level
makroskopis ditampilkan dengan menceritakan kondisi gas N2O4 pada suhu 250C
yang semula tidak berwarna menjadi berwarna coklat, hal ini menandakan
terbentuknya gas NO2. Sehingga ketika warna gas tidak berubah lagi, maka
kesetimbangan telah tercapai. Soal no 1 ini meminta siswa menjawab apa yang
menjadi produk akhir ketika reaksi sudah mencapai kesetimbangan, apakah
terdapat N2O4 saja, ataukah terdapat NO2 saja, atau terdapat kedua-duanya. Soal
inipun menggali miskonsepsi siswa dengan pilihan jawaban yang menyatakan
Nama Lengkap, 2014
Kemudian siswa diminta memilih alasan yang mendukung jawabannya.
Pilihan alasan ini menggali pemahaman siswa mengenai kesetimbangan dinamis
pada level submikroskopik. Jika siswa memahaminya maka siswa akan
mengetahui bahwa pada saat kesetimbangan, reaksi pembentukan dan penguraian
reaktan akan tetap terjadi dengan laju yang sama. Namun jika siswa memiliki
miskonsepsi maka ia akan menjawab bahwa pada saat kesetimbangan, reaksi tetap
berjalan untuk menyeimbangkan jumlah produk dan reaktan, karena siswa berfikir
bahwa jumlah produk dan reaktan ketika berkesetimbangan adalah sama.
Soal 2
Soal 2 menuntut pemahaman siswa mengenai tetapan kesetimbangan. Level
makroskopis disajikan dengan menceritakan keadaan larutan Fe(NO3)3 dan larutan
NaSCN pada suhu 250C yang kemudian direaksikan sehingga menghasilkan FeSCN2+ yang berwarna merah. Level simbolik disajikan dengan memberikan persamaan reaksi ion-ion yang terlibat. Permasalahannya adalah apabila dilakukan
dua eksperimen yang menggunakan jumlah Fe(NO3)3 dan NaSCN yang
berbeda-beda, bagaimanakah tetapan kesetimbangan kedua eksperimen tersebut pada suhu
yang sama. Siswa yang memahami tetapan kesetimbangan akan menjawab bahwa
K pada kedua eksperimen akan sama, karena K hanya terpengaruh oleh suhu,
namun jika siswa belum memahami K maka ia akan terkecoh dengan jumlah awal
reaktan yang berbeda-beda, sehingga ia akan menjawab K pada kedua eksperimen
tidak sama atau lebih kecil K eksperimen 1 atau lebih besar K eksperimen 2.
Pilihan alasan menggali pemahaman siswa pada level submikroskopik dan
simboliknya. Level submikrsokopik digali berdasarkan konsep kesetimbangan
dinamis, yaitu jumlah dari produk dan reaktannya. Siswa yang memahami
kesetimbangan akan menyadari bahwa jumlah produk dan reaktan ketika
berkesetimbangan di kedua ekperimen akan berbeda-beda karena jumlah awal
reaktan yang berbeda pula. Namun jika siswa memiliki miskonsepsi ia akan
berfikir bahwa jumlah produk dan reaktan pada kedua eksperimen adalah sama.
Sedangkan level simboliknya digali dari persamaan matematik K. K
koefisiennya sehingga jika siswa memahami K maka ia akan menjawab bahwa
[FeSC N2+]
Fe3+ [SC N−] tetap.
Soal 3
Soal 3 menyajikan konten tetapan kesetimbangan gas (Kp) dan hubungannya
dengan Kc. Level makroskopik diceritakan bahwa reaksi antara gas nitrogen
dengan gas hidrogen akan menghasilkan gas ammonia yang secara simbolik
ditulis dalam persamaan reaksinya. Kemudian siswa diminta menghitung Kp
apabila menurut literatur pada suhu 5000C Kc reaksi tersebut adalah 0,286. Jika
siswa memahami Kp dan hubungannya dengan Kc maka siswa akan mampu
menghitung Kp berdasarkan persamaan matematiknya dengan Kc.
Pilihan alasan yang diberikan merupakan level submikroskopik dari
persamaan matematik hubungan Kp dengan Kc, yaitu pada sistem gas dalam
keadaan ideal, Kp sebanding dengan Kc yang dikalikan dengan tetapan gas dan
suhu dalam kelvin yang dipangkatkan selisih mol produk dikurangi mol reaktan.
Pilihan alasan dikecoh dengan merubah satuan suhu dan selisih mol. Siswa yang
mampu mengaitkan menarik kesimpulan akan menjawab alasan dan jawaban yang
saling berhubungan walaupun ia tidak mengetahui persamaan matematik antar Kp
dan Kc.
Soal 4
Soal 4 menyajikan permasalahan mengenai kosien reaksi. Level makroskopik
disajikan dengan menceritakan bahwa gas klorometana dibentuk dari reaksi antara
gas metana dengan gas klor yang secara simbolik ditulis dalam persamaan reaksi.
Berdasarkan reaksi tersebut siswa diminta memilih grafik yang menggambarkan
perubahan Qc terhadap waktu ketika reaksi dimulai hingga tercapainya
Nama Lengkap, 2014
Gambar 3.2. Pilihan Grafik Perubahan Q terhadap Waktu
Q merupakan perubahan jumlah produk per reaktan. Ketika awal maka produk
belum ada sehingga garis Q akan berada d titik nol, kemudian reaksi dimulai
dengan terbentuknya produk maka grafik Q akan naik hingga tetap yang
menyatakan bahwa kesetimbangan telah tercapai. Siswa yang memahami ini akan
memilih opsi a. Adapun grafik c dan d memperlihatkan siswa yang belum
memahami Q sedangkan grafik b mengindikasikan siswa memiliki miskonsepsi,
yaitu reaksi ke arah reaktan baru akan dimulai ketika reaksi kearah produk selesai
yang kemudian berkesetimbangan.
Pilihan alasan yang diberikan menguji pemahaman siswa pada level
submikroskopik yang berkaitan dengan konsep kesetimbangan dinamisnya bahwa
selama proses menuju kesetimbangan, jumlah produk akan terus bertambah
hingga mencapai harga yang tetap. Sedangkan alasan lainnya mendukung grafik
lainnya seperti perubahan jumlah produk dan reaktan tidak mempengaruhi nilai Q.
Pernyataan ini mendukung grafik d sehingga jika siswa menjawab ini maka siswa
Soal 5
Soal 5 menuntut pemahaman siswa mengenai pergeseran kesetimbangan
karena pengaruh konsentrasi. Level makroskopis diceritakan mengenai keadaan
larutan FeCl3 dan larutan KSCN yang kemudian direaksikan sehingga
menghasilkan FeSCN2+ yang secara simbolik dituliskan persamaan reaksi ion-ion yang terlibat. Siswa diminta memilih grafik yang menggambarkan perubahan dari
masing-masing ion dari awal reaksi hingga tercapainnya kesetimbangan baru jika
beberapa tetas FeCl3 ditambahkan ke dalam campuran tersebut. Adapun pilihan
grafik yang diberikan terlihat pada gambar 3.3.
Gambar 3.3. Pilihan Grafik Perubahan Ion-ion Akibat Pengaruh Konsentrasi
Nama Lengkap, 2014
Grafik juga menuntut pemahaman siswa mengenai kesetimbangan
dinamisnya. Pada awal reaksi yaitu sebelum mencapai kesetimbangan, jumlah
produk akan bertambah sedangkan jumlah reaktan berkurang, kemudian
kesetimbangan akan tercapai yang disimbolkan dengan garis lurus. Kemudian
siswa yang memahami pergeseran kesetimbangan akibat pengaruh konsentrasi
akan mengetahui bahwa penambahan FeCl3 ke dalam campuran akan
menyebabkan jumlah reaktan bertambah yaitu ion Fe3+ sehingga kesetimbangan akan bergeser ke arah produk oleh karena itu grafik reaktan akan turun sedangkan
grafik produk naik hingga tercapai kesetimbangan baru sehingga jumlah produk
dan reaktan tetap yang disimbolkan garis lurus pada grafik. Grafik yang mewakili
ini secara kualitatif adalah grafik d.
Pilihan alasan yang diberikan juga menuntut pemahaman siswa pada level
submikroskopiknya yaitu proses reaksi bagaimana sistem menyeimbangkan
penambahan jumlah reaktan. Siswa yang memahaminya akan menjawab bahwa
penambahan FeCl3 akan menyebabkan SCN- bereaksi dengan Fe3+ sehingga
jumlah produk bertambah atau kesetimbangan bergeser ke arah produk. Pilihan
alasan lain merupakan pengecoh, seperti karena Fe3+ bereaksi dengan SCN- maka jumlah produk bertambah sedangkan jumlah SCN- berkurang sehingga kesetimbangan bergeser ke arah reaktan. Hal ini mengindikasikan bahwa siswa
mengalami miskonsepsi.
Soal 6
Soal 6 membahas mengenai pergeseran kesetimbangan akibat perubahan
tekanan. Level makroskopik disajikan dengan menceritakan bahwa reaksi gas SO2
dengan gas O2 menghasilkan gas SO3 dalam sistem tertutup berpiston yang secara
simbolik dituliskan dalam persamaan reaksinya.Soal ini menuntut siswa
memprediksikan perubahan tekanan masing-masing gas dari awal reaksi hingga
tercapainya kesetimbangan baru apabila ketika reaksi sudah mencapai
kesetimbangan tekanan sistem ditambah dengan menekan piston. Adapun pilihan
Gambar 3.4. Pilihan Grafik Perubahan Tekanan Masing-masing Gas Akibat
Pengaruh Tekanan dari Awal Reaksi hingga Tercapainya Kesetimabangan Baru
Siswa yang memahami konsep pergeseran kesetimbangan akibat pengaruh
tekanan akan memilih opsi c karena ketika reaksi dimulai hingga kesetimbangan
tercapai maka kurva reaktan akan turun hingga tetap dan kurva produk akan naik
hingga tetap. Kemudian penambahan tekanan dengan menekan piston
menyebabkan ruang gerak molekul menjadi lebih sempit sehingga sistem
bertindak sedemikian rupa untuk mengurangi tekanan tersebut yaitu dengan
mengurangi jumlah molekulnya berdasarkan persamaan reaksi jumlah molekul
reaktan lebih besar dari pada jumlah molekul produk maka pergeseran
kesetimbangan akan menyebabkan kurva reaktan turun sedangkan kurva produk
naik. Kemudian kurva keduanya akan tetap yang menandakan kesetimbangan
baru telah tercapai. Pola pikir ini ditumpahkan kepada pilihan alasan sehingga
siswa yang menjawab benar pada kedua tingkat soal menandakan bahwa siswa
sudah memahami konsep pergeseran kesetimbangan akibat pengaruh tekanan
Nama Lengkap, 2014
Namun pilihan alasan dibuat mengecoh dengan pernyataan jumlah total
molekul yang bertambah atau berkurang bukan arah pergeseran kesetimbangan
yang ke arah produk atau reaktan. Sehingga jika siswa tidak mampu menjawab
benar pada alasan menandakan bahwa siswa memang belum memahami konsep
pergeseran kesetimbangan akibat pengaruh tekanan pada level
submikroskopiknya. Pilihan alasan juga menggali apakah siswa hanya menghafal
arah pergeserannya saja dari pada memahaminya seperti alasan yang menyatakan
bahwa jika tekanan diperbesar, kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga jumlah
total molekul gas bertambah, padahal jika kesetimbangan bergeser ke kanan atau
ke arah produk maka jumlah total molekul gas bertambah. Selain itu siswa
pernyataan bertambahnya jumlah total molekul juga menggambarkan bahwa
siswa tidak memahami konsepnya karena bertambahnya jumlah molekul justru
akan menambah tekanan sistemnya.
Soal 7
Soal 7 menguji pemahaman siswa mengenai pergeseran kesetimbangan akibat
perubahan suhu. Level makroskopik disajikan dengan menceritakan bahwa
reaksiantara gas fosfor triklorida dengan gas klorakan menghasilkan gas fosfor
pentaklorida yang secara simbolik dituliskan persamaan reaksinya. Siswa diminta
memilih grafik yang menggambarkan perubahan tekanan dari masing-masing gas
apabila suhunya dinaikkan. Adapun reaksi ini merupakan reaksi eksoterm dan
pilihan grafik jawaban yang diberikan terlihat pada gambar 3.5.
Siswa yang memahami konsep pengaruh penambahan suhu terhadap
pergeseran kesetimbangan akan memilih opsi d karena ketika reaksi dimulai
hingga tercapainya kesetimbangan maka kurva reaktan akan turun hingga tetap
sedangkan kurva produk akan naik hingga tetap. Kenaikan suhu pada reaksi
eksoterm dapat disamakan dengan penambahan jumlah produk sehingga
kesetimbangan akan bergeser kearah reaktan yang menyebabkan kurva reaktan
naik sedangkan kurva produk turun. Selanjutnya kurva keduanya akan tetap yang
Gambar 3.5. Pilihan Grafik Perubahan Tekanan Masing-Masing Gas Akibat
Pengaruh Suhu dari Awal Reaksi Hingga Tercapainya Kesetimbangan Baru
Pilihan alasan yang diberikan juga menggali pengetahuan siswa mengenai
reaksinya apakah melepas ataukah membutuhkan kalor. Berdasarkan penjelasan
diatas maka jika siswa memahami pergeseran akibat pengaruh suhu, siswa akan
memilih alasan yang menyatakan bahwa pada reaksi yang melepaskan energi,
pembentukan produk akan semakin sulit ketika energi diberikan. Pernyataan
pembentukan produk semakin sulit ini dimaksudkan laju reaksi ke arah reaktan
lebih besar dari pada laju reaksi ke arah produk. sedangkan alasan-alasan lainnya
Nama Lengkap, 2014 Soal 8
Soal 8 menguji pemahaman siswa mengenai kesetimbangan heterogen dan
homogen. Soal ini menyajikan dua persamaan reaksi yaitu reaksi dekomposisi
batu kapur yang menghasilkan kapur dan gas karbon dioksida dan reaksi gas
nitrogen oksida dengan gas oksigen yang menghasilkan gas nitrogen dioksida dan
secara simbolik dituliskan persamaan reaksinya. Berdasarkan kedua reaksi
tersebut sebagai aplikasi dari pengetahuan kesetimbangan heterogen dan
homogen, siswa diminta memilik persamaan Kp yang tepat dari kedua jenis reaksi
kesetimbangan tersebut. Adapun pilihan persamaan Kp yang disediakan telihat
pada gambar 3.6 berikut:
Gambar 3.6. Pilihan Persamaan Kp dari Kesetimbangan Homogen dan
Heterogen
Opsi jawaban yang diharapkan adalah opsi b karena tekanan dari padatan dan
cairan tidak mempengaruhi nilai K sehingga tidak diikutsertakan dalam
persamaannya. Kemudian karena ini merupakan persamaan Kp maka yang
dimasukkan dalam persamaan adalah tekanan dari gas saja.
Pilihan alasan yang diberikan menguji pemahaman siswa mengenai
kesetimbangan homogen dan heterogennya dan mengapa tekanan padatan tidak
dimasukkan kedalam persamaan Kp. Sehingga jika siswa memahaminya siswa
tekanan padatan dianggap tetap. Jika siswa tidak memahaminya maka mungkin
siswa akan memilih alasan yang menyatakan bahwa pada kesetimbangan
homogen tekanan padatan dan gas dianggap tetap, karena pernyataan alasan ini
menyebutkan tekanan padatan dan gas pada kesetimbangan homogen sehingga
siswa tidak memahami bagaimana kesetimbangan heterogen dan homogen, begitu
juga dengan pernyataan alasan lainnya yang mengecoh dalam rangka menggali
pemahaman siswa pada konsep kesetimbangan heterogen dan homogen.
Selanjunya delapan soal diatas diuji coba terhadap 30 siswa kelas XII IPA. Uji
coba ini berfungsi untuk mendapatkan reliabilitas soal dan melihat apakah soal
dapat mudah dimengerti serta untuk memastikan alokasi waktu.
Data hasil uji coba selanjutnya diolah untuk uji reliabilitas dengan
menggunakan metoda Cronbach Alpha, yaitu sebesar 0,626. Adapun koefisien
realibilitas adalah kemampuan alat untuk memberikan hasil yang tetap sama jika
pengukurannya diberikan pada subjek yang sama meskipun dilakukan oleh orang
yang berbeda, waktu yang berbeda, dan tempat yang berbeda pula (Suherman,
2003, hlm. 131). Alat yang realibilitasnya tinggi disebut alat ukur yang reliabel.
Klasifikasi derajat reliabilitas menurut Guilford (Suherman,2003, hlm. 139)
ditunjukkan pada tabel 3.1.
Berdasarkan kriteria tersebut, derajat reliabilitas instrumen ini termasuk
kriteria derajat tinggi sehingga instrumen TDM-Two-Tier ini merupakan
instrumen yang reliabel.
Tabel 3.1. Klasifikasi Derajat Reliabilitas
Derajat Reliabilitas Kriteria
r11≤ 0, 20 Derajat reliabilitas sangat rendah
0, 20 < r11≤ 0, 40 Derajat reliabilitas rendah
0, 40 < r11≤ 0, 60 Derajat reliabilitas sedang
0, 60 < r11≤ 0, 80 Derajat reliabilitas tinggi
Nama Lengkap, 2014
G. Teknik Pengumpulan Data
Langkah pertama dalam penumpulan data yaitu penentuan sekolah berikut
surat izin dan kelengkapan lainnya. Masing-masing siswa yang menjadi subjek
penelitian diberikan instrumen TDM-Two-Tier dan lembar jawabannya. Kemudian
diinstruksikan bahwa soal ini dikerjakan apa adanya, tidak perlu saling kerja sama
ataupun menyontek sehingga jawaban siswa merupakan jawaban apa adanya
murni dari hasil pemikirannya sendiri.
H. Analisis Data
Analisis data merupakan analisis dari jawaban siswa. Oleh karenanya untuk
memudahkan proses analisis, jawaban siswa dikelompokkan menjadi empat
kategori yaitu jabawan benar benar pada kedua tingkat, benar pada tingkat
pertama dan salah pada tingkat kedua, salah pada tingkat pertama dan benar pada
tingkat kedua, dan salah salah pada kedua tingkat. Selanjutkan dilakukan analisis
lebih dalam terkait pemahaman pada tingkat makroskopik, sub-mikroskopik dan
simbolik serta apakah terdapat miskonsepsi.
Kemudian dibandingkan seberapa banyak siswa dalam masing-masing empat
kategori tadi dari tiap butir soal dengan membuat persentase menurut rumus
berikut :
Persentase = �
� x 100%
n = jumlah siswa untuk masing-masing kategori
N = jumlah seluruh siswa
Adapun empat katogori tersebut dikategorikan berdasarkan tipe jawaban yang
dominan, yaitu tipe 11, tipe 10, tipe 01, dan tipe 00 (Wiji, 2014, hlm. 51). Berikut
penjelasan tipe model mental yang digunakan peneliti :
1. Tipe 11 : yaitu tipe benar benar, artinya siswa mampu menjawab benar
dengan tipe model mental ini sudah memahami konsep secara utuh pada
ketiga level representasi kimia.
2. Tipe 10 : yaitu tipe benar salah, artinya siswa mampu menjawab benar
pada soal tingkat pertama namun pada tingkat kedua siswa menjawab
salah. Sehingga ditafsirkan siswa dengan tipe model mental ini belum
secara utuh memahami konsep, cenderung memahami konsep pada tingkat
simbolik dan makroskopik. Selain itu siswa sudah mampu menarik
kesimpulan namun kesulitan menemukan alasannya.
3. Tipe 01 : yaitu tipe salah benar, artinya siswa tidak mampu menjawab
benar pada soal tingkat pertama namun mampu menjawab benar pada soal
tingkat kedua. Sehingga ditafsirkan siswa dengan tipe model mental ini
juga belum memahami konsep secara utuh cenderung lebih memahami
konsep pada tingkat submikroskopik, namun kurang memahami konsep
pada tingkat simbolik dan memungkinkan siswa terkecoh pada pilihan
jawaban yang tersedia pada soal tingkat pertama. Selain itu siswapun tidak
dapat menarik kesimpulan dari alasan yang ia ketahui.
4. Tipe 00 : yaitu tipe salah salah, artinya siswa tidak mampu menjawab
dengan benar pada kedua tingkat soal sehingga jawaban siswa salah pada
soal tingkat pertama maupun pada soal tingkat kedua. Tipe model mental
ini ditafsirkan belum memahami konsep dengan tiga level representasi
maupun mengaitkannya, namun terdapat kemungkinan siswa yang
memilih jawaban dan alasan yang saling berhubungan walau ia tidak
mengetahui konsep benarnya dan hal ini dapat mengindikasiakn bahwa
siswa memiliki miskonsepsi.
Setelah pengelompokan dan perhitungan persentase penyebaran siswa pada
masing-masing tipe model mental maka dilakukan analisis penjabaran dan
97
Nama Lengkap, 2014
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan interpretasi data dari model mental 74 siswa
pada materi kesetimbangan kimia dengan menggunakan TDM-Two-Tier diperoleh
model mental siswa dengan rincian sebagai berikut:
1. Model mental untuk kesetimbangan dinamis ialah didominasi oleh tipe 00
sehingga kebanyakan siswa belum memahami konsepnya dalam tiga level
representasi
2. Model mental untuk tetapan kesetimbangan ialah didominasi oleh tipe 00
sehingga kebanyakan siswa belum memahami konsep Kc, Kp dan
hubungan Kc-Kp dalam tiga level representasi
3. Model mental untuk kosien reaksi ialah didominasi oleh tipe 00 sehingga
kebanyakan siswa belum memahami konsepnya dalam tiga level
representasi
4. Model mental untuk pergeseran kesetimbangan akibat pengaruh
konsentrasi, tekanan maupun suhu ialah didominasi oleh tipe 00 sehingga
kebanyakan siswa belum memahami konsepnya dalam tiga level
representasi
5. Model mental untuk kesetimbangan homogen dan heterogen dinamis ialah
didominasi oleh tipe 10 sehingga kebanyakan siswa dapat menarik
kesimpulan namun kesulitan menemukan alasannya.
B. Saran
Berdasarkan penelitian dan interpretasi data yang telah dilakukan, peneliti
mengajukan beberapa saran sebagai berikut :
1. Hasil olah data menunjukkan bahwa model mental tipe 00 mendominasi
dihampir seluruh pokok uji, oleh karenanya perlu meningkatan pemahamn
2. Model mental tipe 01 memiliki persentase paling terendah dibandingkan
tipe model mental lainnya, hal ini mengindikasikan lemahnya pemahaman
siswa pada level submikroskopik, oleh karena itu dalam meningkatkan
pemahaman siswa sebaiknya menggunakan tiga level representasi agar
siswa dapat memahami konsep bukan hanya menghafalnya.
3. Instrumen TDM-Two-Tier ini perlu dikembangkan untuk penelitian lebih
lanjut dan dilakukan uji validitas serta reliabilitas yang lebih mendalam.
4. Perlu dilakukan wawancara terhadap guru dalam menggali faktor yang
menyebabkan terbentuknya model mental tersebut.
5. Wawancara terhadap siswa pun perlu dilakukan untuk memperakurat
analisis jawaban siswa dan mengurangi kemungkinan siswa menebak
99
Nama Lengkap, 2014
DAFTAR PUSTAKA
Arikunto. (2009). Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: Bumi Aksara.
Chandrasegaran, A. L., David F.T., Mauro M. (2009). The development of a two-tier multiple-choice diagnostic instrument for evaluating secondary
school students’ ability to describe and explain chemical reactions using
multiple levels of representation. Chemistry Education Research and
Practice, 8 (3), hlm. 293-307.
Chittleborough, G. (2004). Models and Modeling in Science Education
Multiple Representations in Chemical Education. Thesis Doctor Curtin
University Australia: tidak diterbitkan.
Chittleborough, G. dan David F. T. (2007). The Modelling Ability of Non-Major Chemistry Student and Their Understanding of The Sub-Microscopic Level. Chemistry Education Research and Practice, 8 (3), hlm. 274-292.
Demircioğlu G., Demircioğlu H., Yadiğoroğlu M. (2013). An investigation of chemistry student teachers’ understanding of chemical equilibrium. International Journal on New Trends in Education and Their Implications,
19 (4), hlm. 185-192.
Halim, N.D.Abd. dkk. (2013). Mental Model in Learning Chemical Bonding: A Preliminary Study Procedia. Social and Behavioral Sciences, 0 (0), hlm. 000–000.
Islahiah, N. (2012). Profil Model Mental Siswa pada Pokok Bahasan
Kesetimbangan Kimia. Skripsi Sarjana pada FPMIPA UPI Bandung: tidak
diterbitkan.
Jansoon, N., Richard, K. C., Ekasith, S. (2009). Understanding mental models of dilution in Thai students. International Journal of Environmental &
Science Education, 2 (4), hlm. 147-168.
Jing & Mei (2010). The mismatch between students' mental models of acids/bases and their sources and their teacher's anticipations thereof.
International Journal of Science Education, 12 (32), hlm. 1617-1646.
Kousathana, M. dan Tsaparlis, G. (2002). Students’ Errors In Solving Numerical Chemical-Equilibrium Problems. Chemistry Education:
Nazir, Muhammad. (2005). Metode Penelitian. Bogor : Ghalia Indonesia.
Okvasari, R. (2014). Profil Model Mental Siswa Sma Pada Materi Sistem
Koloid. Skripsi Sarjana pada FPMIPA UPI Bandung: tidak diterbitkan.
Silberberg, M.S. (2007). Principles of General Chemistry. New York. McGraw-Hill
Sukardi. (2011). Metodologi Penelitian Pendidikan Kompetensi dan
Praktiknya. Jakarta: Bumi Aksara.
Sunarya, Y. dan Setiabudi, A. (2009). Mudah dan Aktif Belajar Kimia 2. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Suherman, E. (2003). Evaluasi Pembelajaran Matematika. Bandung: JICA-Universitas Pendidikan Indonesia.
Universitas Pendidikan Indonesia. (2013). Pedoman Penulisan Karya Ilmiah. Bandung: UPI Press.
Tan, D.K. dan David F. T. (1999). Evaluating students’ understanding of chemical bonding. School Science Review, 81 (294), hlm. 75-84.
Wang, C. (2007). The Role of Mental Modeling Ability, Content Knowledge,
and Mental Models in General Chemistry Students’s Understanding About Molecular Polarity. Columbia: The Faculty of The Graduate School
University of Missouri.
Wiji. (2014). Pengembangan Desain Perkuliahan Kimia Sekolah Berbasis Model Mental Untuk Meningkatkan Pemahaman Materi Subjek Mahasiswa Calon Guru Kimia. Desertasi Universitas Pendidikan Indonesia: tidak diterbitkan.
Whitten, K. W., dkk. (2007). General Chemistry Seventh Edition. Thomson: Brooks Cole.
Lampiran 1
Rekapitulasi Validasi Urutan dan Deskripsi Label Konsep Kesetimbangan Kimia
No
Urut Label Konsep Deskripsi
Validator
Dosen 1 Dosen 2 Dosen 3
1
Kesetimbangan
dinamis
Keadaan suatu sistem reaksi yang
secara makroskopis tidak
memperlihatkan perubahan yang dapat
diamati, namun secara mikroskopik
molekul-molekul bereaksi secara
berkelanjutan dengan laju yang sama
sehingga komposisi keseluruhan dari
campuran tidak berubah.
√ √ √
2
Kesetimbangan
homogen
Suatu keadaan kesetimbangan ketika
semua spesi yang terlibat memiliki fasa
yang sama.
√ √ √
3
Kesetimbangan
heterogen
Suatu keadaan kesetimbangan yang
melibatkan spesi lebih dari satu fasa
4
Tetapan
Kesetimbangan
Suatu bilangan yang menyatakan
perbandingan konsentrasi produk
terhadap reaktan saat setimbang pada
suhu tertentu.
√ √ √
5
Kc Tetapan kesetimbangan yang
dinyatakan dalam bentuk konsentrasi
pada saat setimbang
√ √ √
6
Kosien reaksi Suatu bilangan yang menyatakan
perbandingan konsentrasi produk
terhadap reaktan tetapi tidak harus
dalam keadaan setimbang.
√ √ √
7 Kp Tetapan kesetimbangan yang
dinyatakan dalam bentuk tekanan
√ √ √
8
Hubungan Kc
dan Kp
Hubungan Kc dan Kp dinyatakan dalam
bentuk persamaan matematis dengan
asumsi molekul gas yang terlibat dalam
reaksi kesetimbangan memenuhi syarat
sebagai gas ideal
Kp = Kc (R.T) Δn
Dengan Δn merupakan selisih jumlah
molekul gas produk dengan jumlah
molekul reaktan
R = tetapan gas ideal (0,0821 L.atm/
mol.K)
Hubungan Kc dan Kp untuk bukan gas
ideal juga bisa, namun berbeda
persamaan matematisnya
9
Pengaruh
konsentrasi
terhadap
pergeseran
kesetimbangan
Posisi kesetimbangan bergeser ke
produk (ke kanan) jika reaktan
ditambahkan atau produk dikurangi
sebaliknya posisi kesetimbangan
bergeser ke arah reaktan (kiri) jika
reaktan dikurangi atau produk
ditambahkan.
√ √ √
10
Pengaruh suhu
terhadap
pergeseran
kesetimbangan
Posisi kesetimbangan akan bergeser ke
arah endoterm jika suhu dinaikkan.
Posisi kesetimbangan bergeser ke arah
eksoterm jika suhu didinginkan.
Perubahan suhu menyebabkan
perubahan nilai tetapan kesetimbangan
11
Pengaruh
tekanan
terhadap
pergeseran
kesetimbangan
Posisi kesetimbangan akan bergeser ke
arah jumlah molekul yang paling
sedikit jika terjadi peningkatan tekanan
campuran gas. Posisi kesetimbangan
akan bergeser ke arah jumlah molekul
yang lebih banyak jika terjadi
penurunan tekanan campuran gas.
√ √ √
12
Pengaruh
volum
terhadap
pergeseran
kesetimbangan
Posisi kesetimbangan akan bergeser ke
arah jumlah molekul yang paling
sedikit jika terjadi penurunan volume
campuran gas. Posisi kesetimbangan
akan bergeser ke arah jumlah molekul
yang lebih banyak jika terjadi
peningkatan volum campuran gas.
Nama Lengkap, 2014 Lampiran 2
Rekapitulasi Validasi Indikator Kompetensi
Dasar Indikator Valid
Tidak
Valid Saran
3.8. Menganalisis
faktor-faktor yang
mempengaruhi
pergeseran arah
kesetimbangan
yang diterapkan
dalam industri
Memprediksikan arah
pergeseran kesetimbangan
ketika konsentrasi
ditambahkan atau dikurangi
√
Validator 1 : -
Validator 2 : -
Memprediksikan arah
pergeseran kesetimbangan
ketika tekanan atau volum
ditambahkan atau dikurangi √
Validator 1 : -
Validator 2 :
salah satunya
saja, apakah
volume
ataukah
tekanan
Memprediksikan arah
pergeseran kesetimbangan
ketika suhu dinaikkan atau
diturunkan
√
Validator 1 : -
Validator 2 : -
3.9. Menentukan
hubungan
kuantitatif antara
pereaksi dengan
hasil reaksi dari
suatu reaksi
kesetimbangan
Memahami pengertian
kesetimbangan dinamis
√
Validator 1 :
tidak perlu
ada kata
“pengertian” Validator 2 : -
Memahami konstanta
kesetimbangan (Kc)
√ Validator 1 : -
Validator 2 : -
Memahami konstanta
kesetimbangan (Kp) dan
hubungannya dengan Kc
√
Validator 1 : -
Memahami qosien reaksi
dan hubungannya dengan K
√
Validator 1 :
qosien diganti
dengan
kosien,
sepertinya
tidak perlu
ada
“hubungan Q dengan K”
Validator 2 : -
Memahami kesetimbangan
heterogen dan homogen √
Validator 1 : -
Lampiran 3
Rekapitulasi Validasi Instrumen TDM-TWO-TIER
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
1 Memahami
kesetimbangan
dinamis
Reaksi kesetimbangan antara N2O4 dengan NO2 mengikuti
persamaan kimia berikut ini :
N2O4 (g) 2NO2(g)
Apabila sejumlah gas N2O4 pada suhu 250C dimasukkan kedalam
ruang tertutup maka gas yang semula tidak berwarna mulai menjadi
berwarna coklat yang menandakan terurainya N2O4 menjadi NO2.
Setelah beberapa saat kemudian warna tidak berubah lagi, hal ini
menandakan kesetimbangan telah tercapai. Produk akhir apabila
reaksi sudah mencapai kesetimbangan adalah....
a. NO2 saja
b. N2O4 saja
c. NO2 dan N2O4 dengan jumlah yang sama
d. NO2 dan N2O4 dengan jumlah tertentu
√ Validator 1 :-
Validator 2 :
Sebaiknya jumlah
pilihan pada
jawabn dengan
alasan disamakan
saja
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
Pernyataan dibawah ini yang mewakili alasan anda memilih jawaban
diatas adalah....
1. Pada saat kesetimbangan tercapai, reaksi pembentukan dan
penguraian reaktan tetap terjadi dengan laju yang sama
2. Pada saaat kesetimbangan tercapai, reaksi pembentukan dan
penguraian reaktan tetap terjadi dengan laju tertentu
3. Pada saat kesetimbangan tercapai, seluruh reaktan bereaksi
membentuk produk dengan laju yang cepat
4. Pada saat kesetimbangan tercapai, seluruh produk yang telah
terbentuk akan kembali menjadi reaktan dengan laju yang sama
5. Pada saat kesetimbangan tercapai, reaksi tetap berjalan untuk
menyeimbangkan jumlah produk dan reaktan
2 Memahami
konstanta
kesetimbangan
(Kc)
Seorang siswa melakukan eksperimen untuk menentukan harga
tetapan kesetimbangan pada suhu 250C dengan mereaksikan larutan Fe(NO3)3 yang berwarna coklat dengan larutan NaSCN yang tidak
berwarna sehingga dihasilkan FeSCN2+ yang berwarna merah. Persamaan reaksi ion-ionnya adalah:
√ Validator 1 :-
Validator 2 :
keadaan
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
Fe3+(aq) + SCN-(aq) FeSCN2+(aq)
Eksperimen dimulai dengan konsentrasi awal yang berbeda-beda
sebagai berikut :
Eksperimen I Eksperimen II
[Fe(NO3)3] = 0,04 M [Fe(NO3)3] = 0,05 M
[NaSCN] = 0,01 M [NaSCN] = 0,06 M
[FeSCN2+] = 0 M [FeSCN2+] = 0,01 M
Harga tetapan kesetimbangan untuk kedua eksperimen tersebut pada
suhu yang sama adalah....
a. Eksperimen I ≠ Eksperimen II b. Eksperimen I > Eksperimen II
c. Eksperimen I < Eksperimen II
d. Eksperimen I = Eksperimen II
adanya reaktan
saja. Persamaan
matematis K pada
alasan diubah
menjadi kalimat
saja dan ditambah
keterangan sudah
kesetimbangan.
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
Pernyataan dibawah ini yang mewakili alasan anda memilih jawaban
diatas adalah....
1. Ketika kesetimbangan tercapai, konsentrasi Fe3+, SCN- dan FeSCN2+ pada eksperimen I dan II berbeda-beda, tetapi
[FeSC N2+]
Fe3+ [SC N−]tetap.
2. Ketika kesetimbangan tercapai, konsentrasi Fe3+, SCN- dan FeSCN2+ pada eksperimen I dan II sama, sehingga
[FeSC N2+]
Fe3+ [SC N−] tetap.
3. Ketika kesetimbangan tercapai, konsentrasi Fe3+, SCN- dan
FeSCN2+ pada eksperimen I > II, sehingga [FeSC N
2+]
Fe3+ [SC N−]
berbeda.
4. Ketika kesetimbangan tercapai, konsentrasi Fe3+, SCN- dan FeSCN2+ pada eksperimen I dan II berbeda-beda, sehingga
[FeSC N2+]
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
5. Ketika kesetimbangan tercapai, konsentrasi Fe3+, SCN- dan
FeSCN2+ pada eksperimen I < II, sehingga [FeSC N
2+]
Fe3+ [SC N−]tetap.
3 Memahami
konstanta
kesetimbangan
(Kp) dan
hubungannya
dengan Kc
Ibnu mereaksikan gas fosfor triklorida dengan gas klor sehingga
terbentuk gas fosfor pentaklorida, menurut persamaan reaksi berikut :
PCl3(g) + Cl2(g) PCl5(g) T = 5230C Kc = 24
Nilai Kp jika reaksinya sudah mencapai kesetimbangan adalah....
a. 0,37
b. 1567
c. 1029
d. 0,56
Pernyataan dibawah ini yang mewakili alasan anda memilih jawaban
diatas adalah....
1. Pada sistem gas dalam keadaan ideal, konsentrasi berbanding
lurus dengan tekanan dan suhu
2. Pada sistem gas dalam keadaan ideal, konsentrasi berbanding
lurus dengan tekanan dan berbanding terbalik dengan suhu
√ Validator 1 : nilai
Kp pada pilihan
jawaban diurutkan
saja dari yang
terkecil ke terbesar
atau sebaliknya
Validator 2 :
karena sistemnya
gas, sebaiknya
yang diketahui Kp
bukan Kc. Pilihan
alasan tidak
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
3. Pada sistem gas dalam keadaan ideal, konsentrasi berbanding
terbalik dengan tekanan dan suhu
4. Pada sistem gas dalam keadaan ideal, konsentrasi berbanding
terbalik dengan tekanan dan berbanding lurus dengan suhu
5. Pada sistem gas dalam keadaan ideal, besarnya konsentrasi
sama dengan besarnya tekanan.
jawaban,
sebaiknya
langsung saja
kalimat dari
hubungan
matematis antara
Kp dengan Kc
Validator 3 :
pilihan alasan
dapat menggali
apakah siswa
hanya menghafal
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
4 Memahami kosien
reaksi
Gas N2O4 dan NO2 dapat mencapai kesetimbangan pada suhu 250C
dengan harga konstanta kesetimbangan adalah 4,65 x 10⁻³, berdasarkan reaksi berikut :
N2O4 2NO2
Kurva dibawah ini yang menggambarkan perubahan Qc terhadap
waktu apabila reaksi diawali dari N2O4 dan apabila reaksi diawali dari
NO2 adalah....
a.
b.
√ Validator 1 : -
Validator 2 : tidak
perlu ada
keterangan K,
karena tidak
diminta
diindikator.
Soalnya belum
jelas, maksud dari
reaksi diawali dari
NO2 itu
bagaimana.
Validator 3 :
diawali dari
adanya reaktan
diawalidari N2O4 diawalidari NO2
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
c.
d.
Pernyataan dibawah ini yang mewakili alasan anda memilih jawaban
diatas adalah....
1. Selama proses menuju kesetimbangan, jumlah gas N2O4 dan
NO2 tidak berubah sehingga tetap
2. Selama proses menuju kesetimbangan jumlah gas N2O4 akan
saja (N2O4)
diawalidari N2O4 diawalidari NO2
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
berkurang
3. Selama proses menuju kesetimbangan, jumlah gas N2O4 dan
NO2 berubah hingga mencapai harga yang tetap
4. Selama proses menuju kesetimbangan jumlah gas N2O4 akan
semakin berkurang dan jumlah gas NO2 akan semakin
bertambah
5. Selama proses menuju kesetimbangan jumlah gas N2O4 dan
NO2 akan terus berubah
5 Memprediksikan
arah pergeseran
kesetimbangan
ketika konsentrasi
ditambahkan atau
dikurangi
Kiki mencampurkan larutan FeCl3 yang berwarna coklat dengan
larutan KSCN yang tidak berwarna, kemudian terjadi perubahan
warna menjadi warna merah, hal ini menandakan terbentuknya
FeSCN2+. Persamaan ion-ion yang terlibat dalam reaksi adalah sebagai berikut:
Fe3+ + SCN- FeSCN2+
Setelah kesetimbangan tercapai Kiki menambahkan beberapa tetes
FeCl3 ke dalam campuran tersebut. Kurva yang menggambarkan
perubahan dari masing-masing ion adalah….
√ Validator 1 :
bentuk kurva
disesuaikan
skalanya
Validator 2 : jika
kurvanya
merupakan
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
a.
b.
c.
konsentrasi dari
awal reaksi maka
perlu diberi
keterangan di
soalnya
Validator 3 : skala
kurva dibuat
konsisten. Pilihan
jawaban dan
alasan lebih diacak
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
d.
Pernyataan dibawah ini yang mewakili alasan anda memilih jawaban
diatas adalah....
1. Penambahan [FeCl3] menyebabkan SCN- bereaksi dengan
Fe3+ sehingga kesetimbangan bergeser ke arah produk
2. Penambahan [FeCl3] menyebabkan SCN- bereaksi dengan
Fe3+ sehingga kesetimbangan bergeser ke arah reaktan
3. Penambahan [FeCl3] menyebabkan reaksi pembentukan
FeSCN2+ sehingga kesetimbangan bergeser ke arah reaktan 4. Penambahan [FeCl3] menyebabkan [SCN-] berkurang
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
5. Penambahan [FeCl3] menyebabkan [SCN-] bertambah
sehingga kesetimbangan bergeser ke arah produk
6 Memprediksikan
arah pergeseran
kesetimbangan
ketika tekanan
ditambahkan atau
dikurangi
Rudi mereaksikan gas SO2 dengan gas O2 sehingga terbentuk gas
SO3, menurut persamaan kimia berikut :
2SO2 + O2 2SO3
Setelah kesetimbangan tercapai, Rudi menambah tekanan terhadap
sistem dengan memperkecil volume wadah seperti gambar dibawah
ini. Kurva yang menggambarkan perubahan tekanan dari
masing-masing gas adalah….
√ Validator 1 :
pilihan alasan
dibuat konsisten
mengenai
memperbesar
tekanan saja
[image:53.842.112.772.112.516.2]Validator 2 :
gambar tidak usah
ada, karena tidak
jelas, cukup
keterangan bahwa
sistem berada
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
a.
b.
c.
cara menambah
tekanannya yaitu
dengan menekan
piston
[image:54.842.115.785.111.513.2]Validator 3 : skala
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
d.
Berdasarkan pengaruh tekanandan volume terhadap pergeseran
kesetimbangan, pernyataan yang mewakili alasan jawaban anda di
atas adalah….
1. Jika tekanan diperbesar, kesetimbangan bergeser untuk
memperkecil tekanan tersebut sehingga jumlah total molekul
gas bertambah
2. Jika tekanan diperbesar, kesetimbangan bergeser untuk
memperkecil tekanan tersebut sehingga jumlah total molekul
gas berkurang
3. Jika volume diperkecil, kesetimbangan bergeser untuk
memperkecil tekanan tersebut sehingga jumlah total molekul
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
4. Jika volume diperbesar, kesetimbangan bergeser untuk
memperkecil tekanan tersebut sehingga laju pembentukan
SO3 bertambah
5. Jika tekanan diperbesar, kesetimbangan bergeser untuk
memperkecil tekanan tersebut sehingga laju pembentukan
SO3 berkurang
7 Memprediksikan
arah pergeseran
kesetimbangan
ketika suhu
dinaikkan atau
diturunkan
Taufik mereaksikan gas fosfor triklorida dengan gas klor sehingga
dihasilkan fosfor pentaklorida. Reaksi pembentukan posfor
pentaklorida mengikuti persamaan berikut ini :
PCl3(g) + Cl2(g) PCl5(g)ΔH = -111 kJ T = 250C
Setelah kesetimbangan tercapai Taufik menaikkan suhu. Kurva yang
menggambarkan perubahan dari masing-masing gas adalah…. a.
√ Validator 1 :
pilihan D
diperbaiki.
Validator 2 :
pilihan D
diperbaiki.
Senyawanya lebih
divariasi
No Indikator Soal Valid Tidak
Valid Saran
b.
c.
d.
pilihan D
No Indikator Soal Valid Tidak
Val