KONSTRUKSI BAHAN AJAR KELARUTAN DAN HASIL KALI KELARUTAN MENGGUNAKAN KONTEKS NANOFILTRASI UNTUK
MEMBANGUN LITERASI SAINS SISWA SMA
Skripsi
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Kimia
Oleh:
Desi Mayasari 0700333
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
ii
KONSTRUKSI BAHAN AJAR KELARUTAN DAN HASIL KALI KELARUTAN MENGGUNAKAN KONTEKS NANOFILTRASI UNTUK
MEMBANGUN LITERASI SAINS SISWA SMA
Oleh
Desi Mayasari
Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
© Desi Mayasari 2014
Universitas Pendidikan Indonesia
Agustus 2014
Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian,
iv
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi dengan judul “Konstruksi Bahan Ajar
Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan menggunakan Konteks Nanofiltrasi untuk
Membangun Literasi Sains Siswa SMA ” ini beserta seluruh isinya adalah benar -benar karya saya sendiri, dan saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan
dengan cara-cara yang tidak sesuai dengan etika keilmuan. Atas pernyataan ini, saya
siap menanggung resiko/sanksi yang dijatuhkan kepada saya apabila kemudian hari
ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau
ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini.
Bandung, Agustus 2014
Yang membuat pernyataan
Desi Mayasari
v
KATA PENGANTAR
Segala puji dipanjatkan hanya kepada Allah SWT, Tuhan semesta alam yang
telah memberikan kemudahan bagi penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. Atas izin
dan pertolongan-Nya, skripsi yang berjudul “Konstruksi Bahan Ajar Kelarutan dan
Hasil Kali Kelarutan menggunakan Konteks Nanofiltrasi untuk Membangun Literasi
Sains Siswa SMA” ini dapat diselesaikan dengan baik dan tepat waktu. Shalawat dan salam semoga tercurah kepada Rasulullah SAW, keluarga, sahabat beserta
segenap pengikutnya.
Penyusunan skripsi ini bertujuan untuk melengkapi salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Pendidikan di Jurusan Pendidikan Kimia, FPMIPA UPI.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan dan jauh dari
kesempurnaan, karena keterbatasan pengalaman dan wawasan yang dimiliki penulis.
Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun dari berbagai pihak sangat penulis
harapkan demi perbaikan penulisan karya-karya selanjutnya. Penulis berharap
skripsi ini dapat memberikan wawasan serta manfaat bagi semua pihak, baik untuk
penulis khususnya dan bagi para pembaca pada umumnya.
Bandung, Agustus 2014
vi
UCAPAN TERIMA KASIH
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bimbingan dan dorongan berbagai
pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis mengucapkan
terimakasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada:
1. Bapak Dr. rer. nat. H. Ahmad Mudzakir M.Si, selaku pembimbing I
sekaligus Ketua Jurusan Pendidikan Kimia yang dengan penuh kesabaran,
mengarahkan, membimbing dan memberikan dukungannya selama
penyusunan skripsi ini di sela kesibukannya.
2. Ibu Dr. Hernani, M.Si, selaku pembimbing II sekaligus Ketua Program Studi
Pendidikan Kimia yang telah meluangkan waktunya di sela kesibukannya
untuk membimbing, memberikan kemudahan, memberikan motivasi,
memberikan saran, dan mendukung penulis dalam penyelesaian skripsi
dengan penuh kesabaran dan keibuan.
3. Almarhumah Ibu Dr. Susiwi, M.Si selaku Dosen Pembimbing Akademik yang
telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis selama menjalani
perkuliahan di Jurusan Pendidikan Kimia.
4. Ibu dan ayah tercinta Ibu Mugayah dan Bapak Basri Mahmud dan adikku
Ardi R.S yang selalu memberikan doa serta dukungan kepada penulis,
senantiasa mendukung dengan segenap kasih sayangnya.
5. Ibu dan Bapak mertuaku Ibu Sunariyah dan Bapak Surji yang selalu
vii
6. Suami tercinta Deni Efendi yang selalu mendoakan dan mendukung penulis,
membantu menjaga anak-anak ketika penulis sibuk mengerjakan skripsi serta
membantu kelancaran dalam urusan teknis penelitian.
7. Anak-anakku Khansa, Fathia, dan yang masih dalam kandungan, yang selalu
menemani penulis selama mengerjakan skripsi, serta selalu menjadi motivasi
bagi penulis.
8. Seluruh Dosen Jurusan Pendidikan Kimia yang telah memberikan ilmunya
kepada penulis selama menjalankan studi perkuliahan.
9. Bapak Dr. Iqbal Musthapa, S.pd, M.Si yang telah bersedia menjadi validator
terhadap instrumen penelitian.
10. Ibu Teti, Ibu Diyah, Ibu Mia, Ibu Dina selaku guru SMA yang juga bersedia
menjadi validator terhadap instrumen penelitian.
11. Semua teman-teman Tim Literasi Sains Nia, Suci, Seiranita, Eka, Mamay, dan
lainnya yang tidak bisa disebutkan semuanya.
12. Rini, Atih, Risma, teh Nita, Ismi dan bu dokter Wulan yang selalu
memberikan dukungan dan motivasi kepada penulis selama menempuh
perkuliahan dan dalam penyelesaian skripsi ini.
13. Semua pihak yang telah membantu kelancaran penulisan skripsi ini, yang juga
tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Semoga semua kebaikan dan
bantuan yang telah diberikan kepada penulis mendapat balasan dari Allah
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan bahan ajar kelarutan dan hasil kali kelarutan menggunakan konteks nanofiltrasi yang dapat digunakan untuk membangun literasi sains siswa SMA. Metode penelitian yang digunakan adalah metode pengembangan dan validasi. Model penelitian yang digunakan adalah Model of Educational Reconstruction (MER) dengan menggunakan komponen klarifikasi dan analisis konten sains. Instrumen penelitian yang digunakan adalah kuesioner penilaian ahli (expert judgment) untuk menentukan kelayakan materi buku teks yang sesuai dengan kurikulum yang berlaku dan perkembangan kognitif siswa, serta kebenaran konsep-konsep yang terdapat dalam materi bahan ajar. Karakteristik bahan ajar yang pertama yaitu bahan ajar yang dikembangkan disesuaikan dengan kurikulum yang berlaku saat ini. Kedua, bahan ajar disesuaikan dengan aspek kompetensi ilmiah dan sikap dari Program for International Student Assesment (PISA). Ketiga, konsep kelarutan dan hasil kali kelarutan digabungkan (dikompositkan) dengan konteks perkembangan teknologi nano yaitu nanofiltrasi. Keempat, bahan ajar disesuaikan dengan tingkat perkembangan kognitif siswa. Analisis data hasil penelitian dilakukan menggunakan teknik Content ValidityRatio (CVR). Perolehan rata-rata CVR sebesar 0,96 dirumuskan melalui Content Validity Index (CVI). Hasil CVI ini menunjukkan bahwa konten bahan ajar valid dan layak untuk diimplementasikan kepada siswa SMA.
ii Abstract
This study aims to obtain teaching materials solubility and solubility product using nanofiltration context that can be used to build scientific literacy of high school students. The research method used is the method development and validation. The model used is the Model of Educational Reconstruction (MER). The research instrument used was a questionnaire assessment expert (expert judgment) to determine the feasibility of textbook material in accordance with the applicable curriculum and cognitive development of students, as well as the truth of the concepts contained in the teaching materials. Characteristics of the first teaching materials developed teaching materials adapted to the current curriculum. Second, teaching materials adapted to the scientific aspects of the competence and attitude of
the Program for International Student Assessment (PISA). Third, the concept of solubility and solubility product are combined (composited) with the context of the development of nanotechnology, namely nanofiltration. Fourth, teaching materials adapted to the students' level of cognitive development. Data analysis was performed using the technique of research results Content Validity Ratio (CVR). Acquisition average CVR of 0.96 formulated through the Content Validity Index (CVI). The CVI results showed that the content of teaching materials is valid and feasible to be implemented to high school students.
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Penelitian
Perkembangan sains dan teknologi telah mendatangkan perubahan global dalam berbagai aspek kehidupan. Kesejahteraan suatu bangsa bukan hanya bersumber pada sumber daya alam (SDA) yang bersifat fisik, tapi juga bersumber
pada sumber daya manusia (SDM) berupa modal intelektual, modal sosial dan kredibilitas. Tuntutan untuk terus menerus menciptakan pendidikan yang mutakhir sudah menjadi suatu keharusan. Terlebih lagi, industri baru yang dikembangkan menuntut basis pengetahuan dan kompetensi tingkat tinggi. Disinilah letak peranan penting pendidikan dalam membangun bangsa. Dewasa ini pendidikan harus bisa mempersiapkan peserta didik yang memiliki tingkat intelektual yang tinggi dengan memahami sains dan teknologi, dan memiliki kompetensi yang multi dimensi sehingga mampu mengatasi segala macam tantangan hidupnya dikemudian hari secara kreatif, mandiri, cerdas, kritis, rasional dan relevan.
Dewasa ini sains dan teknologi nano telah menjadi isu global dalam dunia sains dan teknologi. Teknologi nano memanipulasi materi pada skala nano untuk menciptakan produk yang berguna untuk kesejahteraan manusia. Sains dan teknologi nano berperan penting pada kemajuan penelitian dan pengembangan dunia sains dan teknologi karena terdapat banyak keunikan materi pada skala ini yang dapat merevolusi bermacam-macam bidang seperti pada bidang komputer atau elektronik, pangan, obat-obatan, energi, plastik, hiburan, kecantikan, pakaian,
permobilan (automotive), industri, dan sebagainya. Para ahli teknologi nano menargetkan bahwa pada tahun 2020 sebagian besar teknologi akan berbasis pada skala nanometer (Abdullah, 2009). Berdasarkan alasan ini, banyak kalangan pendidikan berpandangan bahwa sains dan teknologi skala nano perlu diperkenalkan pada dunia pendidikan.
2
memperkenalkan sains dan teknologi nano kepada siswa sekolah menengah, sehingga dibutuhkan pembelajaran yang tepat untuk memperkenalkannya.
Salah satu cara yang tepat untuk memperkenalkan teknologi nano kepada siswa sekolah menengah adalah dengan melalui pembelajaran literasi sains dan teknologi [scientific and technological literacy (STL) teaching and learning]. Literasi sains adalah kemampuan menggunakan pengetahuan sains untuk mengidentifikasi pertanyaan, dan menarik kesimpulan berdasarkan bukti-bukti, agar dapat memahami dan membantu membuat keputusan tentang alam dan interaksi manusia dengan alam. Literasi sains terdiri atas empat aspek yang
berkaitan, yaitu: konteks, konten, kompetensi, dan sikap. Konteks dapat mengenalkan situasi kehidupan dengan melibatkan sains dan teknologi. Konten untuk memahami alam melalui pengetahuan sains, termasuk di dalamnya pengetahuan tentang alam dan pengetahuan tentang sains itu sendiri. Kompetensi
(proses) untuk menunjukan pencapaian ilmiah berupa kapasitas untuk meningkatkan sumber kognitif dan non-kognitif pada berbagai konteks. Sikap untuk mengindikasikan ketertarikan sains, mendukung penyelidikan ilmiah, motivasi untuk bertindak penuh tanggung jawab, sebagai contoh, sumber alam dan lingkungan (OECD, 2009).
Namun, studi penilaian literasi sains pada PISA (Programme for International Student Assesment) Nasional 2006 menunjukkan hasil yang nampak tidak sepadan dengan peran penting sains. Studi PISA Nasional 2006 menunjukkan bahwa literasi peserta didik Indonesia masih berada pada tingkatan rendah. Dari analisis berdasarkan data hasil tes PISA Nasional 2006 yang dilakukan oleh Firman (2007), dapat dikemukakan beberapa temuan diantaranya:
1.Capaian literasi peserta didik rendah, dengan rata-rata sekitar 32% untuk keseluruhan aspek, yang terdiri atas 29% untuk konten, 34% untuk proses, dan 32% untuk konteks.
2. Terdapat keragaman antar propinsi yang relatif rendah dari tingkat literasi sains peserta didik Indonesia.
3
peringkat 38 dari 41 negara dan peringkat 38 dari 40 negara (Purwadi, 2006). Hal ini mengindikasikan bahwa siswa Indonesia baru mampu mengingat pengetahuan ilmiah berdasarkan fakta sederhana (Puskur, 2007). Hal ini tentu menjadi catatan khusus pada dunia pendidikan kita karena tingkat literasi sains sangat mencerminkan kualitas Sumber Daya Manusia (SDM) suatu negara. Kualitas SDM yang tinggi tentu mencerminkan kualitas ketahanan bangsa yang tinggi. Sebaliknya, kualitas SDM yang rendah tentu mencerminkan kualitas ketahanan bangsa yang rendah.
Tingkat literasi sains yang rendah ini disebabkan karena pembelajaran
yang diterapkan di tingkat satuan pendidikan tidak kontekstual, terlalu teoritis, dan siswa tidak diperkenalkan dengan kondisi lingkungan yang sebenarnya. Akibatnya, siswa menganggap kimia menjadi sangat abstrak dan tidak aplikatif dalam kehidupan mereka. Lebih jauh lagi, siswa menjadi tidak literate terhadap kimia. Ambrogi, et. al. (2008) menunjukkan bahwa pembelajaran teknologi nano dapat memberikan hasil pembelajaran yang positif, tidak hanya kognitif tetapi juga sikap terhadap sains.
Nanofiltrasi merupakan salah satu aplikasi sains dan teknologi nano. Nanofiltrasi memiliki membran yang memiliki ukuran pori-pori berskala nano yang dapat menyaring air laut dari garam, serta ion bivalen yang berbahaya seperti timbal, nikel, besi, dan merkuri, sehingga air tersebut aman untuk diminum. Nanofiltrasi dapat menjadi solusi pada krisis air secara global karena biaya produksinya yang terjangkau dan cukup efektif untuk menyaring air. Konsep nanofiltrasi ini diharapkan menjadi fenomena yang menarik bagi siswa, khususnya pada pelajaran kimia mengenai materi kelarutan dan hasil kali kelarutan dengan tujuan utama untuk membangun literasi sains siswa.
4
B. Identifikasi dan Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang penelitian yang telah dijabarkan, maka beberapa masalah dapat diidentifikasi sebagai berikut:
1. Pengetahuan siswa SMA mengenai teknologi nano masih minim. 2. Pencapaian literasi sains siswa di Indonesia masih rendah.
3. Pembelajaran yang diterapkan di tingkat satuan pendidikan tidak kontekstual, terlalu teoritis, dan siswa tidak diperkenalkan dengan kondisi lingkungan yang sebenarnya.
4. Penerapan konsep nanofiltrasi berpotensi untuk disampaikan kepada siswa
melalui bahan ajar dalam konten kelarutan dan hasil kali kelarutan, namun konsep ini belum terdapat di beberapa buku kimia yang beredar di Indonesia.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan, muncul permasalahan utama
sebagai berikut: “Bagaimana bahan ajar kelarutan dan hasil kali kelarutan
menggunakan konteks nanofiltrasi yang dapat membangun literasi sains siswa SMA?”
Adapun rumusan masalah rinci berdasarkan masalah utama di atas yaitu sebagai berikut:
1. Bagaimana karakteristik bahan ajar kelarutan dan hasil kali kelarutan menggunakan konteks nanofiltrasi yang dapat membangun literasi sains siswa SMA ?
2. Bagaimana hasil timbangan ahli (expert judgment) terhadap bahan ajar kelarutan dan hasil kali kelarutan menggunakan konteks nanofiltrasi yang dikembangkan?
3. Bagaimana tanggapan guru kimia terhadap bahan ajar kelarutan dan hasil kali
kelarutan menggunakan konteks nanofiltrasi yang dikembangkan?
C. Tujuan Penelitian
Secara umum, penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan bahan ajar
5
membangun literasi sains siswa SMA. Secara khusus, tujuan penelitian ini adalah diperolehnya informasi mengenai:
1. Karakteristik bahan ajar kelarutan dan hasil kali kelarutan menggunakan konteks nanofiltrasi yang dapat membangun literasi sains siswa SMA
2. Informasi tentang timbangan ahli (expert judgment) terhadap bahan ajar yang dikembangkan.
3. Informasi tentang tanggapan guru kimia terhadap bahan ajar yang dikembangkan.
D. Pembatasan Masalah
Kontruksi pengembangan bahan ajar kelarutan dan hasil kali kelarutan menggunakan model rekonstruksi pembelajaran. Model ini terdiri atas tiga komponen, yaitu: klarifikasi dan analisis konten sains (Clarification and analysis of Science Content), penelitian belajar mengajar (Research on Teaching and Learning), serta implementasi dan evaluasi pembelajaran (Design and Evaluation of Teaching and Learning Environments). Tahapan yang dilakukan pada penelitian ini dibatasi pada klarifikasi dan analisis konten sains berupa klarifikasi materi subjek dan rekonstruksi didaktis-pedagogis.
E. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini meliputi: 1. Bagi siswa
Meningkatkan pemahaman siswa serta menciptakan suasana belajar yang menyenangkan, khususnya terhadap kelarutan dan hasil kali kelarutan. Selain itu, siswa dapat memiliki sikap positif terhadap kimia dan kemampuan literasi
yang baik. 2. Bagi guru
Memberi masukan bagi para guru kimia dalam memperbaiki metode kegiatan belajar mengajar pada ilmu kimia khususnya dan pada setiap disiplin ilmu
6
menyeluruh dengan memperhatikan keseluruhan aspek baik aspek konten sains, aspek konteks aplikasi sains, aspek proses sains dan aspek sikap sains. 3. Bagi lembaga terkait
Memberi masukan dalam meningkatkan kualitas pembelajaran pada ilmu kimia khususnya dan pada setiap disiplin ilmu pada umumnya.
4. Bagi peneliti lain
Penelitian ini bisa dijadikan referensi untuk penelitian pengembangan bahan ajar literasi sains pada mata pelajaran kimia ataupun mata pelajaran lain.
F. Penjelasan Istilah
Dalam penelitian ini terdapat istilah-istilah yang digunakan oleh peneliti, untuk menghindari kesalahpahaman pengertian, maka peneliti akan mendefinisikan istilah-istilah tersebut sebagai berikut:
1. Bahan ajar merupakan seperangkat materi/substansi pelajaran (teaching material) yang disusun secara sistematis, menampilkan sosok utuh dari kompetensi yang akan dikuasai oleh peserta didik dalam kegiatan pembelajaran (Dick & Carey, 1996).
2. Literasi sains adalah kemampuan menggunakan pengetahuan sains untuk mengidentifikasi pertanyaan, dan menarik kesimpulan berdasarkan bukti-bukti, agar dapat memahami dan membantu membuat keputusan tentang dunia alami dan interaksi manusia dengan alam. Literasi sains terdiri atas empat aspek yang berkaitan, yaitu: Konteks, konten, kompetensi, dan sikap. Konteks dapat mengenalkan situasi kehidupan dengan melibatkan sains dan teknologi. Konten untuk memahami alam melalui pengetahuan sains, termasuk di dalamnya pengetahuan tentang alam dan pengetahuan tentang sains itu
sendiri. Kompetensi (proses) untuk menunjukan pencapaian ilmiah berupa kapasitas untuk meningkatkan sumber kognitif dan non-kognitif pada berbagai konteks. Sikap untuk mengindikasikan ketertarikan sains, mendukung penyelidikan ilmiah, motivasi untuk bertindak penuh tanggung
7
3. Nanofiltrasi merupakan filtrasi (penyaringan) menggunakan membran filter yang memiliki ukuran pori-pori berskala nano yang berkisar antara 0,6 - 5 nm
atau 0,001 mikron (10-9 m atau 1
