Pada bab ini dipaparkan latar belakang, perumusan masalah, tujuan, lingkup pembahasan dan sistematika penulisan tesis dari pembuatan perangkat pembelajaran multimedia untuk praktikum secara virtual pada konsep struktur atom.
I.1 Latar Belakang Masalah
Penggunaan komputer akhir-akhir ini merambah hampir seluruh aspek kehidupan modern. Salah satu bidang yang berkembang secara revolusioner dengan masuknya aplikasi komputer di dalamnya, adalah pendidikan dan pembelajaran. Terutama setelah berkembangnya teknologi internet dan multimedia, penggunaan komputer dalam pembelajaran menjadi sangat berarti.
Teknologi multimedia membantu meningkatkan sifat proses pembelajaran menjadi lebih hidup dan interaktif dengan adanya lima komponen yang terdapat di dalamnya, yaitu teks, grafik, audio, video, dan animasi (Nazawee, 2005). Gabungan dari lima komponen tersebut menjadikan penyajian suatu materi pembelajaran menjadi lebih interaktif, menarik, dan berkesan.
Ilmu kimia mempelajari sifat, gejala dan perubahan yang terjadi pada materi dalam tataran mikroskopis-molekuler. Konsekuensinya adalah sulitnya membawa pesan bahwa kimia merupakan bagian dari keseharian hidup, yang menyertai gejala alam. Penelitian melaporkan bahwa minat terhadap kelas kimia pada sekolah menengah di berbagai negara menurun (Eilk, 2005).
Membicarakan materi dalam tataran molekuler adalah sesuatu yang abstrak, tidak terdeteksi secara indrawi. Hal ini menjadi salah satu faktor terbentuknya konotasi negatif terhadap kimia. Faktor lain adalah pendekatan dalam mempelajari ilmu
pengetahuan alam, pada umumnya didekati secara kuantitatif-matematis, sementara gejala alam secara visual adalah sesuatu yang kualitatif. Pelibatan matematika bagi sebagian siswa adalah kendala, suatu rintangan, dan faktor kesulitan yang mau tidak mau harus dilewati untuk sampai pada pemahaman gejala alam.
Karenanya, untuk menjembatani pendekatan yang matematis-kuantitatif dengan subjek alam yang sebenarnya, metode eksperimen sangat membantu. Eksperimen kimia seharusnya menjadi sumber belajar yang fundamental dalam proses belajar mengajar kimia (Burewicz, 2006). Siswa mengaplikasikan kumpulan pemahaman yang matematis untuk memahami fenomena yang terjadi dalam eksperimen. Praktikum juga membimbing siswa untuk berpikir logis-analitis yang sangat diperlukan sebagai metode dalam membuka rahasia alam semesta, eksplorasi sains. Praktikum yang dirancang dengan baik, akan memberikan siswa suatu pengalaman berpikir baru, belajar mencari alternatif pemecahan masalah secara sistematis. Sehingga teori dan eksperimen dalam ilmu alam diibaratkan seperti sepasang kaki, tidak mungkin bekerja dalam lapangan sains hanya dengan mengandalkan salah satunya, teori atau eksperimen saja. Kadang-kadang teori berjalan di depan, pada saat lain eksperimen mendahului, tetapi keduanya harus ada, tidak mungkin hanya salah satu di antaranya.
Tetapi terdapat banyak kendala dalam implementasi pembelajaran praktikum, terutama di sekolah menengah di Indonesia. Pertama, kompetensi guru yang belum memadai, di mana masih ada guru sains yang sebenarnya tidak berlatar belakang pendidikan sains. Kedua, minimnya sarana laboratorium yang tersedia pada sekolah-sekolah menengah di Indonesia. Sebagai tolok ukur tertinggi, di Pulau Jawa saja masih ada sekolah yang tidak memiliki sarana laboratorium memadai, bahkan di antara sekolah negeri sekalipun. Dan ketiga, pembelajaran kimia dengan praktikum memerlukan waktu yang relatif lama dan konsentrasi tinggi karena banyak zat kimia bersifat toksik ataupun eksplosif.
Kendala lain pelaksanaan pembelajaran berbasis praktikum sering kali kurang efektif, karena memerlukan waktu yang panjang dari tahap pra-eksperimen, pelaksanaan eksperimen, dan tahap akhir eksperimen (post-experiment function). Kesulitan berikutnya adalah beberapa konsep kimia tidak dapat dijelaskan dengan suatu praktikum yang sederhana. Misalnya konsep struktur atom, suatu konsep dasar yang harus dipahami karena menjadi dasar bagi penguasaan konsep lain, seperti ikatan kimia, energi ionisasi, keasaman, dan lain-lain.
Dari ilustrasi tersebut, paling tidak ada dua faktor sebagai penyebab sulitnya memahami kimia; pertama adalah sulitnya mencari hubungan antara apa yang dipelajari dengan gejala alam yang tervisualisasi, dan kedua sarana praktikum yang kurang memadai pada rata-rata sekolah menengah di Indonesia, sehingga pemahaman konsep kurang dibarengi dengan pembuktian secara langsung, sedangkan kimia sebagai salah satu bidang kajian dari ilmu alam harus dikembangkan dengan metode ilmiah yang hanya dapat diajarkan dengan basis praktikum.
Salah satu faktor yang bisa diduga sebagai penyebab semakin rendahnya minat anak-anak usia sekolah untuk mempelajari kimia adalah konsep-konsep kimia yang cenderung abstrak. Sifat abstrak ini membutuhkan konsentrasi yang lebih untuk dapat dipahami, yang menimbulkan opini bahwa kimia adalah salah satu mata pelajaran yang sulit.
Hal lain yang juga terkait dengan sifatnya yang abstrak adalah banyaknya miskonsepsi yang terjadi dalam struktur pemahaman para siswa. Miskonsepsi yaitu konsep-konsep yang salah tetapi dalam pemahaman siswa dianggap benar. Memberikan penjelasan kepada siswa yang menganggap dirinya telah memiliki pengetahuan yang benar padahal sebenarnya salah merupakan pekerjaan yang sulit. Karena akan sangat sulit bagi siswa untuk menganggap benar informasi baru yang dalam keyakinannya adalah salah. Dapat disebutkan beberapa contoh miskonsepsi yang biasa terjadi di kalangan siswa, seperti dalam tabel I.1 berikut.
Tabel I. 1 Beberapa miskonsepsi yang banyak terjadi di bidang kimia
Miskonsepsi Konsep yang benar
Atom keras, seperti bola bilyard Atom lembut dan ringan
Atom seperti building block yang membangun materi
Atom mempunyai elektron yang mengelilingi intinya seperti planet mengelilingi matahari
Atom-atom zat padat memiliki sifat-sifat berbeda dengan atom-atom zat cair
Atom-atom suatu unsur memiliki sifat yang identik.
Atom-atom air raksa berwujud cair Sifat atom-atom tidak dipengaruhi oleh wujud.
Molekul-molekul es adalah keras dan beku, berbeda dengan molekul air
Molekul es dan air sama
Materi berada di antara atom-atom, ruang di antara atom-atom tidak kosong
Atom-atom adalah penyusun materi
Salah satu cara untuk meningkatkan minat siswa terhadap pembelajaran kimia yaitu dengan memanfaatkan komputer multimedia sebagai perangkat pembelajaran. Beberapa penelitian terkait pemanfaatan komputer dalam pembelajaran berkisar pada topik faktor-faktor yang mempengaruhi penggunaan komputer dan sikap siswa (Tasir, 2004), sikap dan persepsi pelajar terhadap penggunaan komputer dalam pembelajaran (Mitra, 2000),faktor-faktor yang mempengaruhi akses dan penggunaan komputer di kalangan pelajar biasa dan pelajar cacat (Greenspan, 2000), ruangan dan sifat penggunaan komputer serta faktor-faktor yang mempengaruhi penggunaan komputer (Yong, 2003). Topik lain yang berhubungan misalnya pemanfaatan komputer multimedia dalam pembelajaran rancang bangun.
Paling tidak dapat disebutkan tiga manfaat multimedia dalam meningkatkan kebermaknaan suatu proses pembelajaran. Pertama, dapat meningkatkan partisipasi bagi siswa maupun guru sendiri. Kedua, meningkatkan variasi sehingga tidak timbul kebosanan. Ketiga, meningkatkan fleksibilitas, ekspektasi, dan mampu mengikuti perkembangan sains / ilmu alam yang semakin cepat (Cormack, 1998).
Berbagai penelitian melaporkan hasil yang positif terhadap pembelajaran dengan mengimplementasikan multimedia di dalamnya. Satu hal yang perlu dikaji dalam pemanfaatan keunggulan multimedia dalam keinteraktifan adalah menggunakannya untuk praktikum secara tidak nyata (virtual).
Sebuah penelitian menyimpulkan pengenalan lingkungan pembelajaran yang memberi kesempatan kepada siswa untuk mendesain aktifitasnya (design
based-learning) secara individual dengan teknologi komputer dapat memberikan peluang pada mereka mengembangkan kemampuan penemuan keilmuan (scientific inquiry
skills). Perangkat lunak komputer dan simulasi dapat memfasilitasi terjadinya design
based-learning (Jones, 1999).
I.2 Perumusan Masalah
Pemanfaatan teknologi komputer dalam pembelajaran kimia perlu dikembangkan lebih jauh, untuk memanfaatkan sifatnya yang interaktif dan multimedia. Salah satu bentuk penggunaan komputer multimedia yaitu menggunakannya sebagai laboratorium tidak nyata (virtual), yang akan sangat bermanfaat jika digunakan untuk menyampaikan konsep-konsep yang abstrak dan tidak terpersepsi. Pembuatan perangkat pembelajaran multimedia untuk melakukan praktikum secara tidak nyata harus memperhatikan sifat keinteraktifan dan sekuensinya sehingga mampu berfungsi sebagaimana laboratorium yang sesungguhnya. Perangkat pembelajaran yang dihasilkan harus dapat mengajak siswa untuk berpikir, mengumpulkan data, menganalisa data, dan mengambil kesimpulan dari data yang diperoleh.
I.3 Ruang Lingkup Kajian
Penelitian yang akan dilakukan meliputi pembuatan perangkat pembelajaran multimedia yang dapat berfungsi sebagai laboratorium tidak nyata (virtual).
Selanjutnya perangkat yang dihasilkan diuji coba penggunaannya untuk menguji ada tidaknya kesalahan dalam pembuatan dan hal-hal lain terkait penggunaannya. Direncanakan jenis percobaan yang akan dibuat meliputi percobaan tabung sinar katoda ( percobaan J.J. Thomson ), percobaan tetes minyak Millikan, percobaan hamburan sinar alfa Rutherford, dan percobaan Bohr dan pembuktiannya oleh Frank – Hertz (percobaan Frank – Hertz). Pengerjaan dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak utama Multimedia Builder (MMB) 4.9.8 versi freeware, Macromedia Flash® 8, Notepad, Microsoft Word 2003, dan perangkat lunak lain yang mendukung. Perangkat pembelajaran yang dihasilkan kemudian dikemas dalam bentuk CD
autorun.
I.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian adalah:
1. Membuat perangkat pembelajaran multimedia yang dapat digunakan untuk praktikum secara virtual pada konsep struktur atom.
2. Mengemas perangkat pembelajaran yang telah dibuat dalam bentuk CD multimedia pembelajaran interaktif.
I.5 Manfaat Penelitian
1. Membantu siswa dan guru dalam mempelajari konsep struktur atom agar tidak berlangsung monoton dan membosankan.
2. Dapat digunakan oleh guru sebagai alat bantu mengajar.
3. Membuka peluang pengembangan e-Learning dalam lapangan praktikum secara virtual untuk pembelajaran kimia di sekolah menengah.
