KEMAMPUAN BERFIKIR REFLEKTIF SISWA PADA MATERI STOIKIOMETRI MENGGUNAKAN
LABORATORIUM MAYA
OLEH : NIVATHUL AIMI NIM. 11810721902
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU PEKANBARU
1444H / 2022M
KEMAMPUAN BERFIKIR REFLEKTIF SISWA PADA MATERI STOIKIOMETRI MENGGUNAKAN
LABORATORIUM MAYA
Skripsi
Diajukan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan (S.Pd)
OLEH : NIVATHUL AIMI NIM. 11810721902
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU PEKANBARU
1444H / 2022M
iii
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirabbil’alamiin puji syukur senantiasa penulis kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Kemampuan Berfikir Reflektif Siswa pada Materi Stoikiometri Menggunakan Laboratorium Maya”. Skripsi ini merupakan hasil karya ilmiah yang ditulis untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan (S.Pd) pada Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau.
Penulis menyadari bahwa keberhasilan penulisan skripsi ini berkat bantuan dari berbagai pihak. Terutama keluarga besar penulis, khususnya yang penulis cintai, sayangi dan hormati yaitu Ayahanda Nur Azmi dan Ibunda Vera Wati, serta Adik-adik yaitu Febrima Yoges dan Muhammad Afif Zahiran yang tiada henti memberikan do’a dan dukungan. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada kakek dan nenek yang jauh di kampung yang selalu memberikan do’a dan dukungannya. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang yang penuh hormat sebesar-besarnya atas arahan, bimbingan, dan saran yang diberikan kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Hairunas, M.Ag., selaku Rektor Universitas Islam Sultan Syarif Kasim Riau beserta Wakil Rektor I Ibu Prof. Dr. Hj. Helmiati, M.Ag., Wakil Rektor II Bapak Prof. Dr. Mas’ud Zein, M.Pd., dan Wakil Rektor III Bapak Edi Erwan, S.Pt., M.Sc., Ph.D.
2. Bapak Dr. H. Kadar, M.Ag., selaku Dekan Fakultas Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Sultan Syarif Kasim Riau beserta Wakil Dekan I Bapak Prof.
Dr. H. Zarkasih, M.Ag., Wakil Dekan II Bapak Dr. Zubaidah Amir, MZ., S.Pd., M.Pd., Wakil Dekan III Ibu Prof. Dr. Amirah Diniaty, M.Pd., Kons., beserta staff.
iv
3. Bapak Dr. Kuncoro Hadi, S.Si., M.Sc., selaku Ketua Jurusan Pendidikan Kimia dan Ibu Hj. Sofiyanita, M.Pd., selaku Sekretaris Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Sultan Syarif Kasim Riau beserta staff yang membantu penulis dalam setiap kegiatan administrasi jurusan.
4. Ibu Dr. Yenni Kurniawati, S.Si., M.Si., sebagai Pembimbing Skripsi dan Bapak Pangoloan Soleman Ritonga, S.Pd., M.Si., sebagai Pembimbing Akademik yang telah membimbing, dan menyempatkan waktu agar penulis dapat menyelesaikan perkuliahan.
5. Seluruh Dosen Jurusan Pendidikan Kimia Bapak Dr. Kuncoro Hadi, S.Si., M.Sc., Ibu Dr. Yenni Kurniawati, S.Si., M.Si., Ibu Yuni Fatisa, M.Si., Ibu Elvi Yenti, S.Pd., M.Si., Ibu Lisa Utami, S.Pd., M.Si., Ibu Netti Afrianis, M.Pd., Ibu Zona Octarya, M.Si., Ibu Fitri Refelita, M.Si., Ibu Heppy Okmarisa, M.Pd., Ibu Novia Rahim, S.Pd., M.Si., Ibu Ira Mahartika, M.Pd., Ibu Sofiyanita, S.Pd., M.Pd., M.Si., Bapak Pangoloan Soleman Ritonga, S.Pd., M.Si., Bapak Lazulva, M.Si., Bapak Arif Yasthopi, S.Pd., M.Si., dan dosen-dosen lainnya yang telah banyak memberikan ilmu kepada penulis selama perkuliahan.
6. Ibu Dr. Wan Roswita, M.Pd., selaku Kepala SMAN 1 Pekanbaru, Ibu Dra.
Baini, M.Pd., selaku Wakil Kepala SMAN 1 Pekanbaru, Desi Sagita, M.Si.
selaku Guru Kimia, dan staff lainnya yang membantu penulis.
7. Kakak-kakak senior Erlina Azmi Siregar, M.Pd., Muji Rahayu Wigati, S.Pd., dan Sandra Kencana., S.Pd yang telah memberikan bantuan, pendapat, dan dukungan serta semangat kepada penulis seputar masalah skripsi.
8. Teman-teman seperbimbingan skripsi yang sama-sama berjuang demi mendapat gelar yaitu Nilma Armita, S.Pd., Nurhikma Sari, Nanda Fadzliana, Nurasni, Dwi Lutfi Agustin dan Indra Fatkullah, S.Pd.
9. Seluruh teman pendidikan kimia angkatan 2018 dan Keluarga besar Pendidikan Kimia yang namanya tidak dapat penulis cantumkan satu per satu.
Penulis berdo’a semoga semua bantuan dan bimbingan yang diberikan kepada penulis akan mendapatkan balasan yang berlipat ganda di sisi Allah SWT. Hanya
v
kepada Allah SWT kita berserah diri dan mohon ampunan serta pertolongan.
Semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak. Amin ya rabbal’alamin.
Pekanbaru, November 2022 Penulis
Nivathul Aimi NIM. 11810721902
vi
PERSEMBAHAN
Bacalah dengan (menyebut) nama Tuhanmu yang Menciptakan, Dia telah menciptakan manusia dari segumpal darah. Bacalah, dan Tuhanmulah yang
Maha pemurah, Yang mengajar (manusia) dengan perantaran kalam Dia mengajar kepada manusia apa yang tidak diketahuinya (Al-Alaq : 1-5) Maka nikmat Tuhan kamu yang manakah yang kamu dustakan? (Q.S Ar-Rahman :13)
Alhamdulillahrabbil’alamin. Sujud syukurku ku persembahkan kepada Mu, Atas takdir Mu telah Engkau jadikan aku manusia yang senantiasa berpikir, berilmu, beriman, dan bersabar dalam menjalani kehidupan ini. Harapan Ananda kelak semoga dapat membahagiakan, membalas kebaikan, dan selalu memberikan
milyaran terima kasih kepada mereka yang Ananda cinta dan bersama karya sederhana ini Ananda persembahkan kepada:
Ayahanda Nurazmi Ibunda Vera Wati
Rasa terima kasih Ananda ucapkan pula kepada:
Seluruh Ibu dan Bapak Dosen Pendidikan Kimia
yang selalu membimbing hamba, memberikan ilmu yang bermanfaat, mulai dari ilmu agama hingga ilmu duniawi. Dengan ilmu dan bimbinigan itu Ananda
dapat menyelesaikan perkuliahan dan skripsi ini.
“...Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila telah selesai (dari suatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan lain), dan hanya
kepada Tuhanmulah engkau berharap” (Q.S. Al-Insyirah : 6-8).
vii ABSTRAK
Nivathul Aimi (2022) : Kemamuan Berfikir Reflektif Siswa Pada Materi Stoikiometri Menggunakan Laboratorium Maya
Kemampuan berfikir reflektif menjadi kemampuan yang perlu dikembangkan agar dapat memfasilitasi pemahaman, mendukung perubahan konseptual, dan mendorong evaluasi kritis dan transfer pengetahuan siswa serta dapat dioptimalkan dalam pembekalan pembelajaran salah satunya menggunakan media laboratorium maya. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kemampuan berfikir reflektif siswa pada materi stoikiometri menggunakan laboratorium maya. Penelitian ini dilaksanakan pada tahun ajaran 2021/2022 di SMA Negeri 1 Pekanbaru dengan materi Stoikiometri. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah pra experiment dengan one group pretest-posttest design dimana subjek dalam penelitian ini hanya terdiri 1 kelas dengan jumlah 36 orang siswa. Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah tes soal esay pretest-posttest, wawancara, dan lembar observasi untuk memperkuat data yang diperoleh. Hasil analisis data menunjukkan pada pretest indikator yang terlihat menonjol ada pada indikator prediksi yaitu semua siswa hanya mencapai skala 1.Sedangkan empat indikator lainnya yaitu kedalaman, akurasi, keluasan dan logis sudah mencapai skala 1 sampai 3. Pelaksanaan posttest terdapat peningkatan kemampuan befikir reflektif siswa. Peningkatan yang paling tinggi terdapat pada indikator logis dan peningkatan yang paling rendah terdapat pada indikator prediksi. Dari lima indikator yang diuji menunjukkan bahwa kemampuan berfikir reflektif siswa 77% berada pada level quasi berfikir reflektif, 9% level pra berfikir reflektif, dan 14% sudah berada pada level berfikir reflektif. Temuan penelitian juga menunjukkan terdapat penggunaan laboratorium maya terhadap kemampuan berfikir reflektif siswa. Hal ini dapat dilihat dari rata-rata N-gain perindikator yang juga menunjukkan kategori sedang.
Hasil penelitian ini diharapkan dapat membantu guru untuk menumbuhkan kemampuan berfikir reflektif siswa menggunakan media laboratorium maya disertai praktikum langsung dari teori yang diajarkan.
Kata Kunci : Kemamuan Berfikir Reflektif, Stoikiometri, Laboratorium Maya
viii ABSTRACT
The reflective thinking ability was ability that needs to be developed that could facilitate understanding, supporting conceptual changes, encouraging critical evaluation, transferring, students’ knowledge that could be optimized in the provision of learning, one of them was using virtual laboratory media. This research aimed at seeing students reflective thingking ability in stoichiometry material using virtual laboratory. This research was conducted at State Senior High School 1 Pekanbaru, in 2021/2022 academic year. This research used pre-experimental research with one group pretest-posttest design. The subjects of this research were 36 students from 1 class. The instruments used in this research were pretest-posttest essay test and interviews to strengthen the data obtained. The result of this research showed that the pretest indivators looking prominent were the prediction indicator, namely all students only reached scale 1. While the other four indivators, namely depth, accuracy, breadth, and logic have reached scale 1 to 3. After the posttest, there was an increase students reflective thingking ability. The highest increase was found in logical indicator and the lowest increase was in prediction indicator. From five indikators tested, they showed that 77% students reflective thingking ability were in the quasi-reflective thingking level, 9% was in pre-reflective thingking level, and 14% was already in the reflective thingking level. The research findings also showed that the effect of using virtual laboratory to students’reflective thinking abilities could be seen from the average N-gain indicator was in medium category.
The findings of this research were expected to help teachers to grow students’
reflective thingking abilities using media virtual laboratory with direct practicum of the theory being taught.
Keywords : Reflective Thingking Ability, Stoichiometry, Virtual Laboratory Nivathul Aimi (2022) : The student Reflective Thingking Ability On
Stoichiometry Material Using Virtual Laboratory
ix صّخلم
( ،ميلأا تافين ٢٢٢٢
ربتخملا مادختساب ةلعافتملا رصانعلا ةدام يف يعجرلا ريكفتلا ىلع ذيملاتلا تاردق :) يضارتفلاا
رييغتلا معدو مهفلا ليهست لجأ نم اهريوطت بجي يتلا ةردقلا يه يعجرلا ريكفتلا ىلع ةردقلا
كميو ذيملاتلا ةفرعم لقنو يدقنلا مييقتلا عيجشتو يميهافملا تساب اهدحأ ،ملعتلا ريفوت يف اهنيسحت ن
طئاسو مادخ
رصانعلا ةدام يف يعجرلا ريكتلا ىلع ذيملاتلا تاردق ةفرعم ثحبلا اذه نم فدهلاو .يضارتفلاا ربتخملا يسارد ماع يف هؤارجإ متو .يضارتفلاا ربتخملا مادختساب ةلعافتملا ٠٢٠٢
/ ٠٢٠٠ ةيوناثلا ةسردملا يف
ةيموكحلا ٢
طو .ورابنكب .يدعبلاو يلبقلا رابتخلاا ةعومجم ميمصتب ةبرجت هبش ثحبلا اذه يف ةمدختسم ةقير
هيف دحاو لصف نم هدارفأو ٦٣
يلبقلا رابتخلال لاقم رابتخا ثحبلا اذه يف ةمدختسم تاودأو .اذيملت لاو
يدعب
ا نأ ىلع تلد تانايبلا ليلحت ةجيتنو .اهيلع لوصحلا مت يتلا تانايبلا زيزعتل ةلباقملاو ارشؤمل
تزرب يتلا ت
سايقم ىلإ طقف اولصو ذيملاتلا عيمج نأ يأ ،ؤبنتلا تارشؤم تناك يلبقلا رابتخلاا يف ٢
تلصو امنيب .
سيياقم ىلإ ،قطنملاو ضرعلاو ةقدلاو قمعلا يهو ،ىرخلأا ةعبرلأا تارشؤملا ٢
ىلإ ٦ رابتخلاا دعب .
ا ىدل يعجرلا ريكفتلا تاراهم يف ةدايز كانه تناك ،يدعبلا تارشؤملا يف ةدايز ىلعأ ىلع روثعلا مت .ذيملاتل
نأ نيبت ،اهرابتخا مت يتلا ةسمخلا تارشؤملا نيب نم .ةيؤبنتلا تارشؤملا يف ةدايز لقأو ةيقطنملا ٧٧
٪ نم
و ،يساكعنلاا هبش ريكفتلا ىوتسم ىلع يه ذيملاتلا ىدل يعجرلا ريكفتلا ةردق ٩
٪ لبق ريكفتلا ىوتسم ىلع
و ،ساكعنلاا ٢١
٪ مادختسا ريثأت كانه نأ ىلع تلد اضيأ ةجيتنلاو .يعجرلا ريكفتلا ىوتسم ىلع لعفلاب
جئاتن طسوتم نأ نم كلذ ةفرعم متو .يعجرلا ريكفتلا ىلع ذيملاتلا تاردق ىلع يضارتفلاا ربتخملا N-gain
لا تاردق ةدايزل سردملا دعاست ثحبلا ةجيتن نوكت نأ ىجريو .طسوتم ىوتسم ىلع لد رشؤم لكل لات
ذيم
يضارتفلاا ربتخملا مادختساب يعجرلا ريكفتلا ىلع هقفاري
بيردت يلمع رشابم ةيرظنلل يتلا متي .اهسيردت
ةيساسلأا تاملكلا يضارتفلاا ربتخملا ،ةلعافتملا رصانع ،يعجرلا ريكفتلا ىلع تاردق :
x DAFTAR ISI
PERSETUJUAN ……… i
PENGESAHAN ……… ii
PENGHARGAAN ………...… iii
PERSEMBAHAN ………....……… vi
ABSTRAK ………...… vii
DAFTAR ISI ………..……… x
DAFTAR TABEL ………... xii
DAFTAR GAMBAR ………. xiii
DAFTAR LAMPIRAN ………... xv
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Penegasan Istilah ... 6
C. Masalah Penelitian... 7
1. Identifikasi Masalah ... 7
2. Batasan Masalah ... 7
3. Rumusan Masalah ... 8
D. Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 8
1. Tujuan Penelitian ... 8
2. Manfaat Penelitian ... 8
BAB II LANDASAN TEORI A. Konsep Teoritis ... 10
1. Kemampuan Berfikir Reflektif ... 10
2. Stoikiometri ... 18
3. Laboratorium Maya ... 25
B. Penelitian Relevan ... 33
C. Konsep Operasional... 34
BAB III METODE PENELITIAN A. Metode Penelitian ... 38
B. Desain Penelitian ... 38
xi
C. Tempat dan Waktu Penelitian ... 39
D. Subjek dan Objek Penelitian ... 39
E. Populasi dan Sampel... 39
F. Prosedur Penelitian ... 40
G. Teknik Pengumpulan Data ... 43
H. Teknik Analisis Data ... 44
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Deskripsi Lokasi Penelitian ... 51
B. Hasil Penelitian ... 55
C. Pembahasan ... 63
BAB V KESIMPULAN A. Kesimpulan ... 87
B. Saran ... 88
DAFTAR PUSTAKA ... 89
LAMPIRAN ………...….… 93
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ………..….. 178
xii
DAFTAR TABEL
Tabel II.1 Skala dan Indikator Berfikir Reflektif ………... 17
Tabel II.2 Langkah Pembelajaran ……….. 34
Tabel III.1. One Group Pretest-Posttest Design ………... 38
Tabel III.2 Klasifikasi Tingkat Kesukaran ……….. 45
Tabel III.3 Klasifikasi Daya Pembeda ……… 46
Tabel III.4 Klasifikasi Interprestasi N-Gain ……… 47
Tabel III.5 Skor Kemampuan Berfikir Reflektif Siswa ………... 48
Tabel III.6 Skor Rata-Rata Siswa Perindikator ………... 49
Tabel III.7 Klasifikasi N-Gain Siswa Perkelas ……… 49
Tabel III.8 Skor N-Gain Rata-Rata Perindikator ………...…………..……… 49
Tabel IV.1 Jumlah Peserta Didik SMA N 1 Pekanbaru Tahun 2022 ……...… 55
Tabel IV.2 Rangkuman Tingkat Kesukaran Soal ………... 58
Tabel IV.3 Rangkuman Daya Pemdeda Soal ………... 58
Tabel IV.4 Hasil Perhitungan N-Gain ………. 59
Tabel IV.5 Hasil Perhitungan N-Gain Perindikator ………. 61
Tabel. IV.6 Nilai Pretest dan Posttest Kemampuan Berpikir Reflektif ……… 62
Tabel IV. 7 Hasil Observasi Kemampuan Berfikir Reflektif ……...……..…... 62
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1. Tahapan Berfikir ………...……12
Gambar II.2. Tampilan Beranda dari Laboratorium Maya ... 27
Gambar II.3. Daftar Konten Laboratorium Maya ... 28
Gambar II.4. Tampilan dari Konten Tentang Molaritas Larutan ... 29
Gambar II.5. Tools Materi ... 29
Gambar II.6. Tools Bantuan ... 30
Gambar II.7. Tools Jenis Senyawa dan Bentuk Senyawa ... 30
Gambar II.8. Tampilan Informasi Senyawa ... 31
Gambar II.9. Tampilan Virtual Lab Chemcollective ... 33
Gambar III.1. Alur Penleitian ... 40
Gambar IV.1 Rata-Rata Nilai Pretest dan Posttest Perindikator Kemampuan Berfikir Reflektif ... 60
Gambar IV.2. Presentase Kemampuan Berfikir Reflektif Perindikator pada Pretest dan Posttest ... 64
Gambar IV.3. Presentase Skala Kemampuan Berfikir Reflektif Indikator Kedalaman pada Pretest dan Posttest ... 65
Gambar IV.4. Presentase Level Kemampuan Berfikir Reflektif Indikator Kedalaman pada Pretest dan Posttest ... 66
Gambar IV.5. Presentase Skala Kemampuan Berfikir Reflektif Indikator Akurasi pada Pretest dan Posttest ……... 67
Gambar IV.6. Presentase Level Kemampuan Berfikir Reflektif Indikator Akurasi pada Pretest dan Posttest ... 69
Gambar IV.7. Presentase Skala Kemampuan Berfikir Reflektif Indikator Keluasan pada Pretest dan Posttest ... 70
Gambar IV.8. Presentase Level Kemampuan Berfikir Reflektif Indikator Keluasan pada Pretest dan Posttest ... 71
Gambar IV.9. Presentase Skala Kemampuan Berfikir Reflektif Indikator Prediksi pada Pretest dan Posttest ... 72
xiv
Gambar IV.10. Presentase Level Kemampuan Berfikir Reflektif
Indikator Prediksi pada Pretest dan Posttes ... 74 Gambar IV.11. Presentase Skala Kemampuan Berfikir Reflektif
Indikator Logis pada Pretest dan Posttest ... 75 Gambar IV.12. Presentase Level Kemampuan Berfikir Reflektif
Indikator Logis pada Pretest dan Posttest ... 76 Gambar IV.13. Presentase Level Kemampuan Berfikir Reflektif ... 77 Gambar IV.14. Diagram Level Kemampuan Berfikir Reflektfi
Siswa ... 80 Gambar IV.15. N-Gain Kemampuan Berfikir Reflektif
Perindikator ………... 81
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A. Perangkat Pembelajaran
Lampiran A..1 Program Tahunan ………...…………..……… 92
Lampiran A.2 Program Semester ……….………..….…… 94
Lampiran A.3 Silabus ………...….……. 96
Lampiran A.4 RPP ………...…… 100
Lampiran A.5 Penuntun Praktikum ……….………...…… 112
Lampiran A.6 Media Laboratorium Maya ……….……… 118
Lampiran B. Hasil Observasi Prariset SMA N 1 Pekanbaru ……... 122
Lampiran C. Instrumen Penelitian Lampiran C.1 Kisi-Kisi Instrumen Test Kemampuan Berfikir Reflektif ………..……… 125
Lampiran C.2 Pedoman Penskoran Tes ……….……… 126
Lampiran C.3 Soal Pretest dan Posttest ……….……… 139
Lampiran C.4 Lembar Wawancara ………...……….…… 142
Lampiran C.5 Kisi-Kisi Instrumen Lembar Observasi Kemampuan Berfikir Reflektif ……….………… 143
Lampiran C.6 Lembar Validasi Observasi ………. 144
Lampiran C.7 Lembar Observasi ………...……… 145
Lampiran C.8 Rubrik Penilaian Obsrvasi ……...………..….. 147
Lampiran D. Hasil Instrumen Penelitian Lampiran D.1 Hasil Tingkat Kesukaran Uji Instrumen …….…………. 150
Lampiran D.2 Hasil Daya Pembeda Uji Instrument ..………. 151
Lampiran D.3 Nilai Preetest-Posttest Kemampuan Berfikir Reflektif ……….….… 152
Lampiran D.4 Penyebaran Skor Pretest- Posttest Kemampuan Berfikir Reflektif ………...……..……… 153
Lampiran D.5 Rekapitulasi Skor Kemampuan Berfikir Reflektif Perindikator ………...……...……..…… 155
Lampiran D.6 Klasifikasi N-Gain Kemampuan Berfikir Reflektif ...… 156
xvi
Lampiran D.7 Klasifikasi N-Gain Kemampuan Berfikir Reflektif
Perindikator ………...………...…...……… 157
Lampiran D.8 Penyebaran Hasil Observasi Kemampuan Berfikir Reflektif Menggunakan Laboratorium Maya ………… 158
Lampiran E. Dokumentasi ………...……….….. 162
Lampiran F. Surat Lampiran F. 1 SK Pembimbing ………...……… 172
Lampiran F. 2 Surat Izin Prariset ………..…..……… 173
Lampiran F. 3 Surat Izin Riset ……….…....………….. 174
Lampiran F. 4 Pengatar Izin Riset ………..…… 175
Lampiran F. 5 Surat Riset ………...….…….…..…… 176
Lampiran F. 6 Balasan Surat Riset ………...………..… 177
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) menuntut pendidikan untuk melatih sumber daya manusia (SDM) yang berkualitas yang mampu berfikir kritis, sistematis, logis dan kreatif untuk memecahkan masalah yang ada (Khoirunnisa & Malasari, 2021). Mata pelajaran yang menuntut siswa untuk berfikir salah satunya adalah kimia.
Kimia berisikan materi-materi yang memiliki keterkaitan konsep yang erat dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini membutuhkan penyajian fakta yang tidak hanya didasarkan pada konsep yang mudah dibaca, tetapi lebih dipahami sebagai produk pemikiran ketika dimasukkan langsung ke dalam proses belajar siswa. Oleh karena itu, selain kesempatan untuk memperoleh pengetahuan dalam bentuk materi, siswa juga memperoleh keterampilan untuk membangun pengetahuan baru guna mendukung produk pengetahuan dari studi sebelumnya untuk pengembangan ilmu kimia lebih lanjut (Susparini et al., 2016).
Salah satu kemampuan berfikir yang dibutuhkan dalam pembelajaran kimia adalah kemampuan berfikir reflektif. Berfikir reflektif merupakan bentuk berfikir yang terkait dengan gerakan progresif yang didasarkan pada filosofi pragmatis dan berkembang secara terus menerus. Dewey (dalam Akdemir, 2018) mendefinisikan pemikiran reflektif sebagai setiap pemikiran
2
11
atau pengetahuan (Akdemir, 2018). Dengan mengembangkan kemampuan berpikir reflektif siswa dapat memfasilitasi pemahaman, mendukung perubahan konseptual, dan mendorong evaluasi kritis dan transfer pengetahuan (Antonio, 2020). Selain itu, siswa tidak hanya mampu menjawab pertanyaan, namun juga mampu mengungkapkan proses yang berlangsung dalam pikirannya saat mereka memecahkan masalah seperti ketika dalam melaksanakan kegiatan eksperimen (Kholid et al., 2020).
Kemampuan berpikir reflektif merupakan penggunaan daya ingat terhadap pengetahuan yang dimiliki sebelumnya, secara gigih untuk memberikan informasi penting, menghubungkan dengan pengalaman pribadi, dan memberikan kesimpulan pada penyelesaian soal yang sedang dihadapi (Sihaloho et al., 2020). Pemikiran reflektif dimulai ketika suatu masalah dikenali dan akan berakhir ketika masalah teratasi. Selain itu, tujuannya adalah untuk lebih memahami masalah dan menyelesaikannya dengan lebih baik (Akdemir, 2018).
Menurut penelitian yang dilakukan oleh Nindiasari (dalam Jaenudin et al., 2017) di SMA Negeri Tanggerang kemampuan berpikir reflektif masih rendah. Hal ini menunjukkan bahwa hampir 60 % siswa belum mampu memcapai indikator kemampuan berpikir reflektif matematis. Misalnya, dalam kemampuan mengiterpretasi, mengaitkan, dan mengevaluasi (Jaenudin et al., 2017). Hal ini diperkuat dengan adanya hasil wawancara di SMA N 1 Pekanbaru, yang menyatakan bahwa kemampuan berfikir reflektif masih tergolong rendah. Dikarenakan siswa belum mampu mencapai semua
indikator berfikir reflektif. Apalagi selama pandemi untuk hasil belajar siswa banyak dari mereka lebih mementingkan hasil akhir daripada prosesnya.
Misalnya pada indikator logis, masih adanya beberapa siswa yang belum bisa mencocokkan jawaban mereka dengan bukti yang ada. Selanjutnya juga ada pada indikator kedalaman dimana masih ada beberapa siswa yang mengalami kesulitan dalam menyelesaikan soal yang diberikan. Tidak hanya itu, penelitian yang dilakukan oleh (Kurniawati, 2017) yang menyatakan bahwa kemampuan berfikir beberapa mahasiswa juga masih rendah, khususnya pada pemahaman konsep teoritis mahasiswa. Oleh sebab itu perlulah ditingkatkan kemampuan berfikir reflektif siswa sejak dini (Kurniawati, 2017).
Salah satu solusi untuk meningkatkan kemampuan berfikir reflektif siswa adalah dengan melakukan kegiatan eksperimen. Hal ini dikarenakan diduga jika seseorang sering melakukan berbagai kegiatan eksperimen maka akan lebih mudah untuk memecahkan masalah yang dihadapinya. Selain itu, dengan memberikan pengalaman eksperimen berulang, siswa dapat melatih pemikirannya untuk memecahkan masalah yang dihadapi dan mengembangkan teori yang dipahaminya (Kurniawati, 2017). Apalagi pada materi stoikiometri yang berisi materi tentang perhitungan kimia. Hal ini dijelaskan dengan adanya beberapa penelitian relevan yang menunjukkan bahwa siswa membutuhkan kemampuan berpikir reflektif untuk belajar matematika seperti penelitian yang dilakukan oleh (Sari et al., 2020).
Akibatnya, siswa berpikir, berdiskusi, menebak, memprediksi, mencari
rumus sederhana, dan membuktikan kebenarannya (Sari et al., 2020). Selain itu juga ada penelitian yang dilakukan oleh (Hikmah et al., 2017) yang menyatakan bahwa adanya peningkatan kemampuan pemahaman konsep siswa pada materi laju reaksi setelah maelakukan kegiatan eksperimen atau praktikum (Hikmah et al., 2017). Kemudian penelitian yang dilakukan oleh (Nosela et al., 2021) menyatakan bahwa keterampilan proses sains (KPS) siswa pada materi fluida statis setelah mealakukan kegiatan praktikum terdapat perubahan, yakni adanya peningkatan nilai KPS menggunakan model pembelajaran Level of Inquiry (Nosela et al., 2021)
Pelaksanaan kegiatan eksperimen di laboratorium secara berulang, dalam kenyataannya tentu saja dirasa kurang tepat mengingat adanya beberapa kendala. Misalnya, seperti persiapan dan pelaksanaan praktikum yang membutuhkan waktu, siswa biasanya ramai sehingga menjadi ribut ketika melakukan kegiatan praktikum di laboratorium membuat guru kesulitan dalam mengontrol siswa, serta keterbatasan alat (Putri &
Kurniawati, 2021). Akibatnya kemampuan berfikir siswa kurang terlatih, apalagi pada kemampuan berfikir reflektif. Hal ini juga diperkuat dengan adanya hasil wawancara di SMA N 1 Pekanbaru, yang menyatakan bahwa belum adanya kegiatan pratikum di laboratorium untuk materi stoikiometri.
Hal ini disebabkan karena adanya pandemi Covid-19. Selain itu, laboratorium yang digunakan juga sedang dalam peralihan tempat sehingga alat dan bahan untuk praktikum sudah beracak-acakkan letaknya. Untuk menyikapi hal tersebut, peneliti menggunakan virtual lab atau yang lebih
dikenal dengan laboratorium maya sebagai alat bantu dalam melaksanakan pembelajaran untuk mendukung kemampuan reflektif siswa.
Laboratorium maya adalah rangkaian alat elektronik interaktif berbasis komputer yang mengintegrasikan berbagai komponen multimedia berupa teks, gambar, animasi, audio dan video untuk kolaborasi dan kolaborasi jarak jauh yang dapat diakses melalui internet atau melalui cd- rom (Nosela et al., 2021). Pembelajaran dengan media laboratorium maya sangat berpengaruh dalam meningkatkan penguasaan konsep bagi siswa (Fatimah et al., 2020). Dengan media laboratorium maya dapat membangkitkan motivasi, minat siswa, meningkatkan pemahaman, interpretasi data dan informasi (Putri & Kurniawati, 2021).
Kelebihan dari penggunaan laboratorium maya adalah dapat dilakukan dimana saja dan kapan saja, lebih hemat karena tidak memerlukan alat dan bahan kimia (Yulasti et al., 2018), dapat mengamati aspek molekuler, seperti pergerakan partikel, antar partikel, interaksi antar partikel, perubahan struktur materi (Hikmah et al., 2017). Selain itu dapat memberikan kesempatan kepada siswa untuk dapat memiliki pengalaman dan melatih keterampilan eksperimen secara berulang, meminimalisir risiko yang terjadi, dan tidak terkendala oleh ruang dan waktu (Kurniawati et al., 2019). Sedangkan untuk kekurangannya adalah siswa dapat kehilangan keterampilan motoriknya sebab tidak melakukan praktikum secara langsung, seperti menuangkan larutan, mengukur larutan dengan menggunakan gelas ukur, dan merangkai alat (Hikmah et al., 2017).
Berdasarkan penjelasan tersebut maka perlu untuk dilihat kemampuan berfikir reflektif siswa pada materi stoikiometri. Tujuannya adalah supaya siswa tidak hanya tahu jawabannya saja, melainkan prosesnya seperti apa sesuai dengan kebenarannya. Untuk melihat sejauh mana kemampuan berfikir reflektif siswa, maka peneliti membutuhkan media pembelajaran yang cocok yaitu laboratorium maya. Oleh sebab itu peneliti tertarik melakukan penelitian dengan judul “Kemampuan Berfikir Reflektif Siswa Pada Materi Stoikiometri Menggunakan Laboratorium Maya”.
B. Penegasan Istilah
Penegasan merupakan suatu istilah mutlak yang diperlukan. Hal ini dmaksudkan agar tidak terjadi salah penafsiran terhadapjudul penelitian ini.
Adapun istilah-istilah yang perlu dijelaskan adalah sebagai berikut : 1. Kemampuan Berfikir Reflektif
Kemampuan berpikir reflektif merupakan penggunaan daya ingat terhadap pengetahuan yang dimiliki sebelumnya, secara gigih untuk memberikan informasi penting, menghubungkan dengan pengalaman pribadi, dan memberikan kesimpulan pada penyelesaian soal yang sedang dihadapi (Sihaloho et al., 2020).
2. Stoikiometri
Stoikiometri merupakan ilmu yang mempelajari dan menghitung hubungan kuantitatif dari reaktan dan produk dalam reaksi kimia.
(Syukri, 1999).
3. Laboratorium Maya
Laboratorium maya adalah rangkaian alat elektronik interaktif berbasis komputer yang mengintegrasikan berbagai komponen multimedia berupa teks, gambar, animasi, audio dan video untuk kolaborasi dan kolaborasi jarak jauh yang dapat diakses melalui internet atau melalui cd- rom (Nosela et al., 2021).
C. Masalah Penelitian 1. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, peneliti dapat mengidentifikasi masalah sebagai berikut :
a. Pembelajaran kimia dengan kegiatan eksperimen di laboratorium sangat penting dilakukan untuk mendukung kemampuan berfikir reflektif siswa, namun dalam pelaksanaannya masih terdapat berbagai kendala.
b. Kurang lengkapnya peralatan laboratorium di sekolah menjadi kendala untuk melaksanakan kegiatan praktikum.
c. Kemampuan berfikir reflektif siswa yang masih membutuhkan peningkatan.
2. Batasan Masalah
Agar penelitian ini lebih terarah dan tepat sasaran, maka peneliti telah membatasi permasalahannya sebagai berikut :
a. Media laboratorium maya yang digunakan adalah media laboratorium maya yang dikembangkan oleh Kemendikbud dan ChemCollective.
b. Kemampuan berfikir reflektif yang diukur ada 5 indikator yaitu, akurasi, logis, kedalaman, keluasan, dan prediksi.
c. Materi kimia yang menjadi objek penelitian ini hanya pada materi stoikiometri tentang konsep mol.
3. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan sebelumnya maka rumusan masalah dalam penelitian ini yaitu:
a. Bagaimana kemampuan berfikir reflektif siswa pada materi stoikiometri menggunakan laboratorium maya?
b. Bagaimana pengaruh laboratorium maya terhadap kemampuan berfikir reflektif siswa pada materi stoikiometri?
D. Tujuan dan Manfaat Penelitian 1. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan dalam penelitian ini adalah :
a. Mengetahui kemampuan berfikir reflektif siswa pada materi stoikiometri menggunakan laboratorium maya.
b. Mengetahui pengaruh laboratorium maya terhadap kemampuan berfikir reflektif siswa pada materi stoikiometri
2. Manfaat Penelitian
Dari hasil penelitian yang diharapkan dapat memberikan manfaat yang baik bagi semua pihak terutama berhubungan dengan dunia pendidikan. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat :
a. Bagi Siswa
Untuk mendukung kemampuan berfikir reflektif siswa pada materi stoikiometri.
b. Bagi Guru
Agar guru dapat lebih kreatif lagi menggunakan media pembelajaran sehingga dapat melakukan kegiatan praktikum pada materi stoikiometri.
c. Bagi Peneliti
Sebagai calon guru, dapat dijadikan sebagai acuan untuk perbaikan dalam pengajaran dikelas, peneliti harus lebih kreatif lagi dalam memilih dan menggunakan media pembelajaran yang cocok pada saat meyampaikan materi pelajaran, terutama dalam materi stoikiometri.
10
BAB II LANDASAN TEORI
A. Konsep Teoritis
1. Kemampuan Berfikir Reflektif a. Pengertian Berfikir Reflektif
Berbicara tentang berfikir, Allah telah menjelaskan dalam Al-Qur’an surah Ali Imran ayat 90 :
Artinya : "Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi dan silih bergantinya siang dan malam terdapat tanda-tanda bagi orang-orang yang berakal".
Berdasarkan ayat dijelaskan bahwa orang yang berakal atau berfikir adalah mereka yang selalu mengingat Allah SWT dan senantiasa berdzikir kepada Allah dan memikirkan ciptaan Allah SWT, merenungkan keindahan, dan mengambil manfaat dari ayat- ayatnya. Sama halnya dengan pembelajaran, bahwa dengan melatih kemampuan berfikir dapat membantu kita untuk memecahkan masalah yang dihadapi.
Berfikir adalah aktivitas mental yang dialami seseorang ketika dihadapkan pada suatu masalah atau situasi yang perlu dipecahkan. Pendapat ahli tentang pemikiran ini bervariasi. Menurut ahli psikolog asosiasi, berfikir dianggap sebagai respons terus
2
10
menerus di mana si pemikir pasif. Plato percaya bahwa berpikir berbicara ke hati (Komariyah & Laili, 2020).
Studi tentang pemikiran manusia adalah bidang psikologi yang paling penting dan paling sulit untuk dilakukan, karena pemikiran sebagian besar merupakan aktivitas individu. Sedangkan menurut Purwanto, menjelaskan bahwa berfikir adalah kegiatan manusia yang menghasilkan penemuan-penemuan yang terarah pada tujuan. Fitur utama dari pemikiran adalah Abstraksi. Abstraksi dalam hal ini berarti : asumsi penurunan kualitas atau hubungan dari objek, peristiwa, dan situasi asli yang dihadapi realitas (Komariyah
& Laili, 2020).
Berdasarkan pengertian para ahli di atas, berfikir dapat didefinisikan sebagai proses pembangkitan ekspresi mental melalui transformasi informasi, termasuk interaksi antar atribut mental.
Atribut mental dari suatu masalah adalah penilaian, abstraksi, dan pemecahan masalah. Krulik membagi berfikir menjadi empat tingkatan berfikir yaitu : (1) recall thingking, (2) basic thingking, (3) critical thingking, (4) creative thingking. Penjelasan tahapan berfikir menurut Krulik dapat disajikan pada gambar berikut (Suharna, 2018).
Gambar II.1 Tahapan Berfikir
Tingkat berfikir paling rendah adalah mengingat (recall).
Pada tingkat mengingat, proses berfikir sesorang tidak perlu menggunakan proses logis atau analitis. Tingkatan berfikir kedua adalah berfikir dasar (basic thingking), merupakan bentuk berfikir yang lebih umum. Pada tingkat ini, seseorang sudah menggunakan penalaran mereka untuk memecahkan masalah. Berfikir kritis (critical thingking) merupakan tingkat berfikir ketiga, yangditandai dengan menganalisis masalah, menemukan data yang cukup untuk memecahkan masalah, menentukan apakah masalah memerlukan informasi tambahan, dan menganalisis sesuatu. Tingkatan berfikir tertinggi adalah berfikir kreatif (creative thingking), yang ditandai dengan kemampuan seseorang dalam menyelesaikan masalah dengan cara-cara yang tidak biasa, unik dan dan kemampuan seseorang untuk memecahkan masalah dengan cara yang berbeda.
King dkk membagi tingkat berfikir menjadi beberapa tahapan yaitu
keterampilan berpikir tinggi meliputi berpikir kritis, logis, reflektif, metakognitif, dan kreatif. (Suharna, 2018).
Berfikir reflektif adalah berfikir yang dilakukan secara aktif terus-menerus, gigih, dan melanjutkan apa yang diyakini kebenarannya dan memeriksanya secara permanen dan cermat untuk memecahkan masalah. Dewey mengungkapkan bahwa ada tiga bagian penting dalam berpikir reflektif., yaitu (1) curiosity adalah rasa ingin tahu tentang penjelasan fenomena yang membutuhkan jawaban faktual yang jelas dan keinginan untuk menemukan jawaban atas suatu masalah. (2) Suggestion adalah ide yang dirancang oleh siswa berdasarkan pengalaman. (3) Orderliness, yaitu siswa harus mampu menyusun gagasan dan membentuk suatu kesatuan yang konsisten dengan penyelesaian (Suharna, 2018).
John Dewey menyatakan bahwa proses berpikir reflektif terdiri dari lima tahap tanpa urutan tertentu. Inilah lima tahapan tersebut:
1) Sugesti
Ide dan kemungkinan dalam pikiran ketika seorang individu dibingungkan dengan situasi yang kompleks. Seiring berkembangnya ide, kebutuhan untuk berpikir semakin banyak.
2) Masalah
Ketika seorang individu dihadapkan pada situasi yang kompleks, ia mencoba untuk melihat gambaran besar daripada detail-detail kecil.
3) Pembentukan hipotesis
Merupakan upaya untuk menentukan apa yang layak dengan melihat pengalaman. Fase ini memastikan bahwa Anda tidak lebih memikirkan informasi, memurnikan masalah, dapat diuji, dan terukur.
4) Penalaran
Informasi, ide, dan pengalaman saling terkait untuk memberikan saran, hipotesis, dan pengujian.
5) Pengujian
Masalah baru mungkin muncul serta klarifikasi probabilistik yang ada (Akdemir, 2018).
Banyak para ahli yang sudah mengungkapkan bahwa berfikir reflektif sangatlah penting. Salah satunya menurut Pagano dan Rosella menyatakan bahwa refleksi itu adalah proses siswa melihat pengalaman dan mengambil makna dari pengalaman tersebut.
Seseorang bisa melakukan refleksi apabila ia bisa mengambil makna dari yang sudah dilakukan. Kemudian Rudd dan Shermis mengemukakan bahwa dengan berfikir reflektif dapat memberikan kesempatan kepada siswa untuk belajar memikirkan strategi
pembelajaran terbaik. Selain itu, berfikir reflektif membantu siswa mengintegrasikan keterampilan berfikirnya dengan melakukan penilaian (Suharna, 2018).
Berdasarkan penjelasan di atas, berpikir reflektif merupakan alat yang penting untuk membantu siswa mengembangkan rasa ingin tahunya. Ini juga memberi siswa kesempatan untuk memperbaiki kesalahan dan kesalahpahaman ketika mencoba memecahkan masalah matematika dan memperbaiki kelemahan (Agustan et al., 2017).
Berpikir reflektif terjadi ketika kita memproses informasi yang diterima dengan bereaksi secara mental terhadap informasi eksternal dan merumuskan pengetahuan lama. Informasi atau pengetahuan yang digunakan dalam merespon berasal dari dalam (inside) dimana seseorang dapat menjelaskan apa yang terjadi, mengidentifikasi dan memperbaiki kesalahan (jika ada), dan menyampaikan ide dengan simbol dan gambar. Dewey membagi berfikir reflektif menjadi tiga situasi: pra-reflektif, reflektif, dan pasca-reflektif (Suharna, 2018).
Situasi pra-reflektif adalah situasi dimana seseorang mengalami kebingungan (perplexity) atau keraguan. Situasi reflektif adalah situasi dimana terjadinya proses reflektif. Sedangkan situasi pasca-reflektif adalah situasi yang dapat menjawab kebingungan dan keraguan (Suharna, 2018). Sementara itu, tahap berpikir
reflektif dibagi menjadi lima tahap: saran, yaitu memikirkan atau mempertimbangkan kemungkinan solusi; intelektualisasi, yaitu menganalisis masalah secara mendalam untuk memecahkannya;
gunakan satu saran, yaitu fokus pada satu pendapat atau buat hipotesis yang kuat untuk memulai pemecahan masalah; elaborasi mental, yaitu dengan benar mengasumsikan ide dan alasan salah satu bagiannya; dan menguji hipotesis, yaitu mengimplementasikan hipotesis yang dibuat dalam situasi nyata (Salido & Dasari, 2019).
b. Indikator Berfikir Reflektif
Indikator berfikir reflektif yang diturunkan oleh Paul dan Elder (dalam Kurniawati, 2017) dari standar berfikir universal yaitu clarity, accurasy, precision, relevance, depth, breadth, logic, prediction, significance dan fainess. Berdasarkan indikator standar tersebut, peneliti hanya mengukur sebanyak 5 indikator saja yang dianggap paling sesuai dengan kegiatan eksperimen. Diantaranya adalah akurasi, logis, kedalaman, keluasan, dan prediksi (Kurniawati, 2017).
Dalam mengakses kemampuan berfikir reflektif siswa, sejatinya setiap indikator membutuhkan skala yang menunjukan level kemampuan berfikir reflektif seseorang. Dalam penelitian ini, tiap indikator akan diberikan skala, yang akan menjadi standar penilaian selanjutnya dan dapat menunjukkkan level kemampuan berfikir reflektif seseorang. Dengan adanya skala ini akan sangat
memudahkan peneliti dalam mengakses sejauhmana kemampuan berfikir reflektif seseorang mengalami perubahan. Oleh sebab itu, dalam penelitian ini untuk mengakses kemampuan berfikir reflektif seseorang siswa, maka pada tiap indikator berfikir reflektif yang mereka miliki dapat diukur skalanya sebagimana pada Tabel 2.1.
Tabel II.1 Skala dan Indikator Berfikir Reflektif Indikator Skala Deskripsi
Akurasi Presisi Signifikansi Keluasan Relevansi Prediksi
1 2 3 4
5
6 7
Tanpa bahasa deskriptif
Ada deskripsi sederhana yang bersifat awam
Menjelaskan dengan terminologi yang sesuai
Penjelasan dengan kebiasaan atau preferensi pribadi yang diberikan sebagai rasionalisme
Penjelasan dengan prinsip atau teori yang diberikan sebagai rasionalisasi
Penjelasan dengan prinsip / teori dan pertimbangan konteks factor
Penjelasan dengan pertimbangan keilmuan yang luas namun berakar pada masalah Skala masing-masing indikator digunakan untuk mengetahui seberapa besar setiap ukuran peningkatan kemampuan berpikir reflektif siswa, karena kemampuan berpikir reflektif setiap individu menurut banyak ahli berbeda-beda. Berdasarkan tujuh skala berfikir reflektif tersebut, akan digolongkan dalam tiga level berfikir reflektif yaitu :
1) Pra-berfikir reflektif (skala 1,2, dan 3)
Individu dengan cara pra-reflektif membenarkan pendapat mereka dengan cara yang sederhana karena gagal untuk melihat
jawaban atas masalah yang dihadapi harus mengandung beberapa elemen ketidakpastian (Kurniawati, 2017).
2) Kuasi-berfikir reflektif (skala 3, 4, dan 5)
Individu pada tahap ini dapat melihat perbedaan situasi, pemahaman bahwa beberapa situasi benar-benar problematis.
Namun mereka kesulitan dalam menganalisis suatu ketidakpastian dari permasalahan yang terlihat. Pada akhirnya mereka membuat keputusan tentang masalah ini dan kemudian menemukan fakta-fakta yang mendukung keseimpulan (Kurniawati, 2017).
3) Berfikir reflektif (skala 6 dan 7)
Tahap berfikir reflektif mencerminkan asumsi epistemologis bahwa pemahaman seseorang tentang alam ini “diberikan”
tetapi harus secara aktif dibangun dan pengetahuan yang harus dipahami dalam hubungan dengan konteks dimana ia dihasilkan (Kurniawati, 2017).
2. Stoikiometri
Kata stoikiometri berasal dari bahasa Yunani stoicheion, artinya unsur. Dari literatur, stoikiometri artinya mengukur unsur–unsur. Istilah ini umumnya digunakan secara lebih luas, yaitu meliputi bermacam pengukuran yang lebih luas dan meliputi perhitungan zat dan campuran kimia. Stoikiometri meliputi semua hubungan kuantitatif yang
melibatkan massa atom dan massa rumus,rumus kimia dan persamaan kimia (Syukri, 1999).
a. Massa Atom
Massa atom terkait dengan partikel yang sangat kecil. Massa atom dapat ditentukan dengan alat spektrometer massa.
1) Massa atom rata–rata
Atom–atom yang sama tidak selalu mempunyai massa yang sama. Hal ini kita kenal sebagai isotop. Atom atom dialam dapat mempunyai massa rata- rata dari seluruh atom yang ada di alam.
Massa suatu partikel yang massanya 1,67 x 10-27 kg disebut dengan 1 sma (satuan massa atom).
2) Massa atom relatif (Ar)
Atom ialah partikel yang sangat kecil sehingga tidak dapat dilihat walaupun dengan mikroskop. Perbandingan massa satu atom dengan massa atom standar disebut massa atom relatif.
Massa atom relatif diberi lambang Ar adalah perbandingan massa rata-rata 1 atom terhadap 1/12 massa 1 atom C-12 dengan rumus:
𝐴𝑟𝑋 = 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑎𝑡𝑜𝑚 𝑋 1
12 𝑥 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑡𝑜𝑚 𝐶 − 12 Keterangan:
Ar X = Massa Atom Relatif X.
Massa 1 atom C-12 = 12 Sma. (Chang, 2005)
3) Massa Molekul Relatif ( Mr)
Menurut Dalton, dua unsur atau lebih dapat bergabung membentuk senyawa disebut molekul yang mempunyai massa tertentu. Perbandingan massa molekul dengan massa standar disebut massa molekul relatif (Mr). Massa molekul relatif merupakan perbandingan rata-rata 1 atom molekul atau satuan rumus suatu zat terhadap 1/12 massa 1 atom C-12 dan dirumuskan:
Mr AxBy = ( x Ar A + y x Ar B)
Jadi massa molekul relatif suatu senyawa molekul merupakan jumlah massa atom relatif dari seluruh atom penyusun molekul. (Sunarya, 2012).
b. Konsep Mol 1) Mol
Satuan mol dinyatakan sebagai jumlah partikel (atom, molekul atau ion) dalam suatu zat. Para ahli sepakat bahwa satu mol zat mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikel dalam 12,0 gram C-12, yakni 6,02 x1023 partikel. Jumlah partikel ini disebut sebagai bilangan Avogadro (NA), atau di Jerman dikenal sebagai Bilangan Loschmidt (L). Jadi definisi satu mol zat secara menyeluruh adalah banyaknya zat yang mengandung jumlah partikel yang sama dengan jumlah partikel
dalam 12,0 gram C-12. Hubungan antara jumlah mol (n) dan jumlah partikel (X) dalam zat dapat dinyatakan sebagai berikut:
X = n x 6,02 x 1023
(Syukri, 1999).
2) Massa Molar Zat
Massa molar suatu zat adalah massa 1 mol zat (unsur atau senyawa) yang dinyatakan oleh massa atom relatif (Ar) atau massa rumus relatif (Mr) zat itu dalam satuan gram.
Contoh:
Diketahui Ar Na = 23, S = 32, O = 16, H = 1 1 mol Na = 23 gram/mol (gmol-1)
1 mol H2O = (2.1 + 16) = 18 gmol-1
1 mol Na2SO4 = (2.23 + 32 + 4.16) = 142 gmol-1 Hubungan jumlah mol (n) dengan massa (g):
mm= n x Mr Keterangan:
mm = massa molar n = mol
Mr = massa molekul relatif
(Syukri, 1999).
3) Volume Molar
Volume molar adalah volume 1 molar gas pada keadaan standar. Sesuai dengan hukum Avogadro yang menyatakan
bahwa gas-gas yang volumenya sama jika diukur pada P dan T yang sama mengandung sejumlah molekul yang sama. Kita telah mengetahui bahwa 1 mol setiap gas mengandung jumlah molekul yang sama, asal diukur pada suhu dan tekanan yang sama. Jika volume molar gas pada suhu dan tekanan tertentu adalah Vm maka volume n mol gas pada (T,P) adalah:
V = n x Vm
Volume 1 mol setiap gas bila diukur pada suhu 0 °C dan tekanan 1 atm = 22,4 L Pengukuran pada suhu 0 °C dan tekanan 1 atm disebut keadaan standar (STP) (Sunarya, 2012).
4) Hukum Gas Ideal
Pada gas ideal dianggap bahwa segala perlakuan yang dilakukan terhadapnya tidak berpengaruh terhadap kondisi dalam gas tersebut. Rumus ini digunakan untuk menghitung gas apa saja pada keadaan bukan standar, dirumuskan:
𝑉 =𝑛𝑅𝑇 𝑃 Keterangan:
P = Tekanan (atm) V = Volume (liter) n = Jumlah Mol (mol)
R = Tetapan Gas Ideal (0,082 Latm K-1mol-1) T = suhu mutlak (K = °C + 273)
Dengan persamaan di atas dapat ditentukan volume, massa, dan besaran lainnyapada keadaan bukan standar (Sunarya, 2012).
5) Rumus Empiris dan Rumus Molekul
Rumus empiris merupakan rumus kimia yang menyatakan jenis dan perbandingan paling sederhana (bilangan bulat terkecil) dari atom–atom penyusunnya senyawa. Untuk menghitung rumus sebenarnya tau rumus molekul, kita harus tau rumus molar dari senyawa tersebut. Karena massa molar ialah kelipatan bilangan bulat dari massa molar rumus empirisnya (Chang, 2005).
6) Kadar zat dalam campuran a) Persen (% W/W)
𝑃𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 (% 𝑊
𝑊) =𝑔𝑟𝑎𝑚 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡
𝑔𝑟𝑎𝑚 𝑧𝑎𝑡 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛𝑥 100%
b) Persen Volume (% V/V) 𝑃𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 (% 𝑉
𝑉) =𝑚𝑙 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡
𝑚𝑙 𝑧𝑎𝑡 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑥 100%
c) Part Per Million (ppm) dan Parts Per Billion (ppb) Rumus ini gunakan untuk larutan yang sangat encer.
1 𝑝𝑝𝑚 = 1 𝑚𝑔 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 1 𝐿 𝑧𝑎𝑡 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 1 𝑝𝑝𝑏 = 1 𝜇 𝑔 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡
1 𝐿 𝑧𝑎𝑡 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑝𝑝𝑚 = 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡
𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑧𝑎𝑡 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑥 106 𝑝𝑝𝑏 = 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡
𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑧𝑎𝑡 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑥 109
d) Fraksi mol (X)
𝐹𝑟𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑜𝑙 𝐴 = 𝑋𝐴 = 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑚𝑜𝑙 𝐴
𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑚𝑜𝑙 𝑠𝑒𝑚𝑢𝑎 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛 𝐹𝑟𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑜𝑙 𝑍𝑎𝑡 𝑇𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡
= 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑚𝑜𝑙 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡
𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑚𝑜𝑙 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 + 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 𝐹𝑟𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑜𝑙 𝑍𝑎𝑡 𝑃𝑒𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡
= 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑚𝑜𝑙 𝑧𝑎𝑡 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡
𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑚𝑜𝑙 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 + 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 Jumlah kedua fraksi mol (fraksi mol zat terlarut + fraksi mol zat pelarut = 1) (Syukri, 1999).
e) Kemolaran Larutan (M)
Kemolaran atau konsentrasi molar suatu larutan menyatakan jumlah mol spesi zat terlarut dalam 1 liter larutan atau jumlah mmol dalam 1 mL larutan.
𝑀 = 𝑚𝑜𝑙 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡𝑎𝑛 f) Kemolalan (m)
Ini digunakan untuk menyatakan jumlah mol zat terlarut dalam 1000 gram pelarut. Kemolalan tidak bergantung pada temperatur.
𝑚 = 𝑚𝑜𝑙 𝑧𝑎𝑡 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡 𝑘𝑔 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑟𝑢𝑡
g) Pengenceran Larutan
Prinsip pengenceran adalah bahwa zat terlarut yang sama dengan yang ada di sampel larutan stok terdistribusi di seluruh volume larutan encernya. Bila larutan diencerkan banyaknya zat terlarut tetap konstan antara larutan awal (i) yang diambil dan larutan akhir(f).
MiVi = ni = nf = MfVf Mi x Vi = Mf x Vf
Keterangan :
Mi = Molaritas Awal Mf = Molaritas Akhir Vi = Voleme Awal Vf = Volume Akhir ni = Mol Awal nf = Mol Akhir 3. Laboratorium Maya
Secara umum, laboratorium dapat didefinisikan sebagai : (1) tempat percobaan dan penelitian, atau (2) tempat sekelompok orang melakukan berbagai jenis kegiatan penelitian (riset), observasi, pelatihan, dan pengujian ilmiah. Pendekatan antara berbagai jenis teori dan praktik. Secara fisik, laboratorium juga dapat merujuk pada ruang tertutup, ruangan, atau ruang kosong (Emda, 2017).
Laboratorium maya adalah rangkaian alat elektronik interaktif berbasis komputer yang mengintegrasikan berbagai komponen multimedia berupa teks, gambar, animasi, audio dan video untuk kolaborasi dan kolaborasi jarak jauh yang dapat diakses melalui internet atau melalui cd-rom (Nosela et al., 2021). Laboratorium maya ini dapat digunakan untuk mendukung proses pembelajaran dan meningkatkan pemahaman siswa terhadap materi. Hal ini juga dapat digunakan untuk memprediksi ketidakpastian laboratorium yang sebenarnya (Hikmah et al., 2017).
Keuntungan menggunakan laboratorium virtual ini adalah (1) dapat dilakukan kapan saja, di mana saja, (2) lebih hemat karena tidak memerlukan alat atau bahan kimia (Yulasti et al., 2018), dan (3) Mengamati aspek molekuler seperti pergerakan partikel, interaksi partikel ke partikel, interaksi partikel ke partikel, perubahan struktur materi karena pengaruh lingkungan, atau membaca data dalam bentuk numerik dan perubahan langsung. Namun kelemahannya adalah siswa dapat kehilangan prestasi atletiknya karena tidak mengerjakan tugas praktikum sebagai berikut: menuangkan larutan dan ukur larutan menggunakan gelas ukur dan alat rakitan (Hikmah et al., 2017).
Laboratorium maya yang digunakan oleh peneliti ada dua jenis yaitu Laboratorium Maya Kemendikbud dan ChemCollective.
a. Laboratorium Maya Kemendikbud
Dalam laboratorium maya ini terdapat beberapa eksperimen yang dikelompokkan berdasarkan jenjang sekolah dan mata pelajaran. Setiap mata pelajaran terdapat beragam jenis eksperimen, dimana bila kita memilih suatu eksperimen maka dalam fitur tersebut kita bisa mengatur beberapa variabel tools sesuai kebutuhan. Tidak hanya itu saja laboratorium maya juga terdapat fitur teori, dimana fitur tersebut lengkap berisi penjelasan dan rumus akan suatu materi eksperimen. Dengan demikian siswa dapat dengan mudah mengingat teori pembelajaran sebelum eksperimen. Selain itu juga terdapat fitur latihan soal yang bisa menjadi bagian evaluasi pembelajaran ringan bagi peserta didik setelah melakukan kegiatan eksperimen (Hapsari et al., 2021).
Untuk tampilan dari laboratorium maya yang digunakan dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar II.2. Tampilan Beranda dari Laboratorium Maya
Seorang praktikan dapat mengakses konten dari laboratorium maya dengan mengklik laboratorium maya Kemendikbud di searching google atau atau mengklik link https://vlab.belajar.kemdikbud.go.id yang diberikan oleh guru
kepada praktikan. Maka setelah mengklik tersebut akan muncul beranda dari laboratorium maya.
Gambar II.3. Daftar Konten Laboratorium Maya
Setelah muncul beranda dari laboratorium maya, maka praktikkan dapat menggeser kursor ke bawah untuk melihat konten- konten yang ingin di praktikkan. Karena pada penelitian ini peneliti meneliti tentang materi kimia pada sub bab stoikiometri, maka praktikan dapat mengklik konten yang berjudul “Molaritas Larutan”.
Gambar II.4. Tampilan dari Konten Tentang Molaritas Larutan
Setelah mengklik konten tentang molaritas larutan akan muncul tampilan dari laboratorium maya nya yang berisi beberapa tools seperti tools materi, bantuan, jenis senyawa dan bentuk senyawa, serta informasi senyawa baik sebelum melakukan percobaan maupun sesudah melakukan percobaan.
Gambar II.5. Tools Materi
Praktikkan dapat melihat tools materi yang berada pada bagian pojok kanan atas yang berbentuk kotak seperti buku. Dimana setelah mengklik tools tersebut akan muncul materi terkait yang akan dipraktekkan.
Gambar II.6. Tools Bantuan
Untuk tools bantuan praktikkan dapat mengklik gambar berbentuk tanda tanya (?) pada pojok kanan atas disamping tools materi. Dimana pada tools bantuan berisi kegunaan dari beberapa tools pada percobaan.
Gambar II.7. Tools Jenis Senyawa dan Bentuk Senyawa Pada tools jenis senyawa praktikkan dapat memilih jenis senyawa baik dalam bentuk cair ataupun padat yang akan diuji. Jenis senyawa yang tersedia pada tools ini berisi 12 jenis senyawa yang terdiri dari, natrium klorida (1 M), perak nitrat (1 M), aluminium
trisulfat (1 M), kalsium sulfat (0,5 M), tembaga sulfat (1 M), natrium hidroksida (1 M), kalium hidroksida (1 M), kalium klorida (1 M), magnesium sulfat (1 M), barium hidroksida (0,2 M), natrium hipoklorit (1 M), besi (II) sulfat (1 M) . Dan setelah memilih jenis senyawa, akan muncul warna dari larutan senyawa tersebut beserta informasi senyawanya saat kondisi awal.
Gambar II.8 Tampilan Informasi Senyawa
Setelah praktikkan memilih jenis senyawa, maka selanjutnya praktikkan dapat melihat kondisi senyawa baik sebelum di larutkan ataupun sesudah. Dimana praktikkan dapat melihat rumus kimia, Mr, volume larutan, mol senyawa, massa senyawa, dan konsentrasi suatu senyawa.
b. ChemCollective
Chemcollective adalah salah satu software simulasi laboratorium maya yang berhasil dikembangkan oleh Carneige Mellon University. Berbagai situs resmi telah menyediakan alat
bantu tersebut yang dapat diunduh secara gratis pada situs http://www.chemcollective.org/ khususnya pada mata pelajaran
sains (kimia, biologi, fisika dan matematika). Laboratorium maya Chemcollective dapat memberikan pengalaman belajar yang lebih konkret melalui penciptaan tiruan-tiruan bentuk pengalaman mendekati suasana sebenarnya dan berlangsung dalam suasana tanpa resiko (Bakar et al., 2020).
Gambar II.9. Tampilan Virtual Lab Chemcollective B. Penelitian Relevan
1. Penelitian yang dilakukan oleh Putri & Kurniawati, (2021) menyatakan bahwa terdapat perbedaan kemampuan berpikir kritis antara siswa pada kelompok eksperimen dan kelompok kontrol, dan rata-rata skor kemampuan berfikir kritis setelah posttest pada kelompok eksperimen adalah 81,91 dan kelompok kontrol adalah 75,22.
2. Penelitian yang dilakukan oleh Hikmah et al., (2017) menyatakan bahwa adanya pengaruh yang signifikan terhadap penerapan laboratorium virtual untuk meningkatkan pemahaman konsep siswa.
3. Penelitian yang dilakukan oleh Sihaloho et al., (2020) menyatakan bahwa kemampuan siswa dalam menyelesaikan soal cerita berkaitan erat dengan kemampuan berfikir reflektif matematis siswa, karena siswa mampu menggunakan kemampuan berfikir reflektif matematis dengan baik dan benar.
4. Penelitian yang dilakukan oleh Akdemir, (2018) menyatakan bahwa tingkat keterampilan berpikir reflektif siswa sekolah menengah berada di atas rata-rata. Hal ini ditandai dengan pengaruh signifikan antara tingkat keterampilan bertanya siswa dan nilai mata kuliah mereka dalam mata kuliah sains dan teknologi.
C. Konsep Operasional
Konsep operasional adalah konsep yang menjabarkan variabel yang digunakan dalam penelitian dengan memperlihatkan indikator yang akan digunakan. Pada penelitian ini ada dua variabel yang akan dianalisis, yaitu variabel bebas (variabel X) dan variabel terikat (variabel Y). Variabel bebas dalam penelitian ini adalah media laboratorium maya dan variabel terikat adalah kemampuan berfikir reflektif.
a. Laboratorium Maya (Variabel X)
Laboratorium maya adalah rangkaian alat elektronik interaktif berbasis komputer yang mengintegrasikan berbagai komponen multimedia berupa teks, gambar, animasi, audio dan video untuk kolaborasi dan kolaborasi jarak jauh yang dapat diakses melalui internet atau melalui cd-rom (Nosela et al., 2021). Laboratorium maya yang digunakan ada 2 jenis yaitu laboratoium maya Kemendikbud dan Chemcollective.
b. Kemampuan Berfikir Reflektif (Variabel Y)
Berfikir reflektif adalah berfikir yang dilakukan secara aktif terus- menerus, gigih, danmelanjutkan apa yang diyakini kebenarannya dan memeriksanya secara permanen dan cermat untuk memecahkan
masalah (Suharna, 2018). Kemampuan berfikir reflektif yang diukur adalah 5 dari 7 indikator yang cocok digunakan untuk kegiatan praktikum, sebagaimana yang telah dijabarkan sebelumnya.
Perlakuan dalam proses pembelajaran dapat dilihat pada tabel di berikut.
Tabel II. 2 Langkah Pembelajaran Pertemuan Pertama (2 x 45 Menit)
Tahap
Pembelajaran Kegiatan Pembelajaran Alokasi Waktu
Mengamati
Guru meminta peserta didik menyiapkan buku literatur dari berbagai sumber belajar yang berkaitan dengan materi pembelajaran.
Guru mempersilahkan peserta didik untuk membuka Lab Maya
Kemendikbud dan
ChemCollective.
Guru meminta peserta didik mengamati materi yang berkaitan dengan pembelajaran
Peserta didik menyimak guru menerangkan pelajaran
10 menit
Menanya
Mengajukan pertanyaan awal tentang hasil pengamatan dan penjelasan guru
Mengumpulkan Data
Peserta didik mengetahui alat dan bahan dalam percobaan stoikiometri
Peserta didik melakukan percobaan menggunakan Lab Maya Kemendikbud
Peserta didik menemukan bagaimana konsep dari molaritas larutan.
Peserta didik mencatat data yang diperoleh dari percobaan yang dilakukan
40 menit
Mengasosiasi Peserta didik membuat kesimpulan
dari materi yang telah dipelajari 5 menit
Mnegkomunikasi
Peserta didik saling berbagi informasi dengan peserta didik yang lainnya terkait informasi mengenai pembelajaran yang telah diperoleh
5 menit
Pertemuan Kedua (2 x 45 Menit) Tahap
Pembelajaran
Kegiatan Pembelajaran Alokasi Waktu
Mengamati
Guru meminta peserta didik menyiapkan buku literatur dari berbagai sumber belajar yang berkaitan dengan materi pembelajaran.
Guru mempersilahkan peserta didik untuk membuka Lab Maya ChemCollective.
Guru meminta peserta didik mengamati materi yang berkaitan dengan pembelajaran
Peserta didik menyimak guru menerangkan pelajaran
10 menit
Menanya Mengajukan pertanyaan awal tentang hasil pengamatan dan penjelasan guru
Mengumpulkan Data
Peserta didik mengetahui alat dan bahan dalam percobaan stoikiometri
Peserta didik menemukan bagaimana konsep dari stoikiometri.
Peserta didik melakukan praktikum berdasarkan penuntun praktikum di lembar kerja web Lab Maya Kemendikbud.
Peserta didik mengubah variabel dalam eksperimen
40 menit
Mengasosiasi
Peserta didik mampu melakukan perhitungan stoikiometri
Peserta didik membuat kesimpulan dari materi yang telah dipelajari
5 menit
Mengkomunikasi
Peserta didik saling berbagi informasi dengan peserta didik yang lainnya terkait informasi mengenai pembelajaran yang telah diperoleh
5 menit
Pertemuan Ketiga (2 x 45 Menit) Tahap
Pembelajaran Kegiatan Pembelajaran Alokasi Waktu
Mengamati
Guru meminta peserta didik menyiapkan buku literatur dari berbagai sumber belajar yang berkaitan dengan materi pembelajaran.
Guru mempersilahkan peserta didik
untuk membuka Lab Maya
ChemCollective.
10 menit
