PENGEMBANGAN SOFTWARE PEMBELAJARAN (SAMSUL RIZAL)

STRUKTUR ATOM

SKRIPSI

Oleh: SAMSUL RIZAL NIM. ACC 102 001

UNIVERSITAS PALANGKARAYA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN PALANGKA RAYA

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Perkembangan teknologi yang begitu pesat dan globalisasi yang terjadi di

seluruh dunia dewasa ini memberikan angin segar bagi perkembangan pendidikan

di Indonesia, sekaligus tuntutan bagi insan pendidikan di Indonesia untuk terus

meningkatkan mutu pendidikan dalam rangka meningkatkan kualitas sumber daya

manusia, sebagai kunci dari pembangunan untuk mengimbangi kemajuan yang

terjadi agar dapat bertahan dalam persaingan global yang sangat ketat. Sejalan

dengan hal itu, pengelola pendidikan dituntut untuk memperkaya wawasan

pengetahuannya dan sistem pengajaran yang harus selalu disesuaikan dengan

kemajuan teknologi guna mempermudah pemahaman peserta didik dalam proses

belajar mengajar (PBM) di kelas.

Pemerintah melalui pusat kurikulum Balitbang Depdiknas kemudian

menyusun perangkat kurikulum 2004. Kurikulum 2004 dikembangkan untuk

memberikan keterampilan keahlian bertahan hidup (life skills) dalam segala

fenomena kehidupan. Sedangkan salah satu fungsi mata pelajaran kimia adalah

untuk mengembangkan keterampilan proses siswa dan untuk mengetahui

sejauhmana siswa dapat mencapai tujuan pembelajaran.

Kenyataannya ilmu kimia masih kurang disenangi oleh sebagian besar

kesulitan dalam bidang ini adalah keabstrakan ilmu kimia, hal ini tidak terlepas

dari ciri khas ilmu kimia itu sendiri. Sastrawijaya (1988) mengatakan bahwa

beberapa ciri khas kimia adalah bersifat abstrak dan merupakan suatu

penyederhanaan dari yang sesungguhnya. Hal yang sama juga dikatakan oleh

Nahum, dkk (2004) yang mengatakan bahwa struktur materi ilmu kimia

merupakan pembahasan dunia makroskopis terhadap dunia mikroskopis. Alasan

lain siswa merasa kesulitan dalam bidang kimia adalah penggunaan kata-kata

yang tidak lazim setiap hari karena memiliki arti serta pengertian yang berbeda

(Ben Zvi, dkk dalam Septihartadi, 2002). Permasalahan lain yang timbul dalam

pembelajaran kimia adalah masalah waktu. Karena keterbatasan waktu, maka

tujuan pembelajaran yang diharapkan tidak dapat diselesaikan secara maksimal.

Untuk mengatasi permasalahan ini, guru kimia dituntut dapat mengajarkan ilmu

kimia tersebut dengan metode yang tepat agar tujuan yang ingin dicapai dapat

terselesaikan dengan sebaik-baiknya. Salah satunya yaitu dengan penggunaan

media pengajaran. Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Edmund Faison

(dalam Sudjana, 1989) tentang media pengajaran, menunjukkan bahwa

penggunaan media dapat meningkatkan prestasi siswa dibandingkan dengan tanpa

mempergunakan media pengajaran.

Perkembangan ilmu dan teknologi dewasa ini telah memberikan tempat

bagi komputer sebagai salah satu media pembantu manusia dalam mengerjakan

berbagai hal, termasuk dalam bidang pendidikan. Hal yang turut mendorong

program komputer untuk memudahkan ilustrasi, visualisasi dan analogi terhadap

materi yang abstrak.

Menurut Setiadi dan Agus (2001) penggunaan program aplikasi komputer

di Indonesia dalam kegiatan belajar tampaknya belum dikembangkan secara luas.

Hal ini disebabkan oleh banyaknya hambatan dalam penggunaan aplikasi

komputer tersebut di dalam pembelajaran. Kondisi sosial-ekonomi pada dasarnya

dipandang sebagai hambatan yang sangat sulit diatasi. Kesiapan sekolah dan guru,

ketersediaan perangkat lunak (software), kurangnya kemampuan guru dalam

memproduksi program aplikasi merupakan faktor penghambat, disamping

hambatan psikologis seperti adanya kekhawatiran akan pengaruh negatif

penggunaan komputer dalam pendidikan.

Berbagai program aplikasi pengajaran telah banyak diproduksi dan

diperdagangkan di negara maju, namun untuk digunakan di Indonesia, pada

produk tersebut masih dijumpai adanya beberapa kendala, sehingga tidak dapat

digunakan secara langsung. Kendala tersebut antara lain, tidak cukup tersedia

paket aplikasi yang diperdagangkan di Indonesia dan produk tersebut masih

dijumpai adanya kendala, sehingga tidak dapat digunakan secara langsung.

Kendala tersebut antara lain tidak sesuainya topik yang diajarkan guru,

berbedanya sistem perangkat keras komputer yang tersedia, tidak sesuainya teori

pendidikan atau strategi pembelajaran yang diterapkan, dan hal bahasan yang

dipergunakan dalam software.

Proses memproduksi program aplikasi komputer dalam pengajaran, bukan

kemampuan yang tak perlu diragukan, namun untuk membuat program aplikasi

pembelajaran diperlukan pengetahuan lain, terutama pemahaman aspek pedagogi

dan aspek materi subjek, serta strategi instruksional yang diterapkan. Pengetahuan

pedagogi, materi subjek, dan strategi instruksional, bagi guru bukanlah masalah,

namun kemampuan pemrograman bagi sebagian besar guru merupakan masalah

(Setiadi & Agus, 1997).

Berdasarkan pada uraian di atas maka peneliti tertarik untuk

mengembangkan software pembelajaran kimia interaktif pada bahan kajian

struktur atom. Alasan utama peneliti sehingga tertarik untuk mengembangkan

software pada bahan kajian struktur atom karena bahan kajian ini mendasari

bahan kajian kimia selanjutnya seperti bahan kajian sistem periodik unsur dan

ikatan kimia. Bahan kajian struktur atom banyak menjelaskan hal-hal yang abstrak

dan percobaan-percobaan penemuan partikel penyusun atom yang menuntut

banyak visualisasi untuk menjelaskannya sehingga mudah dipahami oleh siswa.

Selain itu juga di dalam kurikulum, bahan kajian struktur atom diajarkan di kelas

X semester 1 di awal pertemuan materi kimia SMA dan kelas XI semester 1.

Sebagai bahan kajian yang diajarkan pertama kali di kelas X, maka pembelajaran

ini diharapkan membuat siswa termotivasi dalam mempelajari bahan kajian kimia

selanjutnya. Sehingga pengembangan software pembelajaran pada bahan kajian

struktur atom sangat cocok untuk mengatasi permasalahan-permasalahan dalam

1.2 Rumusan Masalah

Masalah yang diselidiki dalam penelitian ini adalah:

Bagaimana mengembangkan software pembelajaran kimia interaktif pada

bahan kajian Struktur Atom?

Agar lebih memperjelas masalah-masalah dalam penelitian ini, maka

dirumuskan masalah-masalah sebagai berikut:

(1) Bagaimana pengelolaan bentuk penyajian materi struktur atom dalam

software pembelajaran kimia interaktif agar memenuhi kriteria accesible dan

teachable?

(2) Bentuk presentasi apa saja yang diperlukan untuk mempermudah pemahaman

siswa terhadap bahan kajian struktur atom?

(3) Bagaimana bentuk software pembelajaran bahan kajian struktur atom?

1.3 Batasan Masalah

Pengolahan software pembelajaran kimia interaktif ini hanya

menghasilkan suatu software pembelajaran dengan uraian materi yang

menggambarkan eksplanasi menurut kriteria accesible dan teachable yang

kemudian divalidasi oleh pakar. Materi yang menjadi sumber kajian adalah topik

Struktur Atom, baik untuk siswa kelas X maupun siswa kelas XI.

1.4 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan program komputer agar

menggunakan model penerapan pedagogi materi subyek ke dalam strategi

pembelajaran yang dapat membantu siswa dalam memahami konsep-konsep

materi subyek. Dengan demikian penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan

program pembelajaran kimia dalam bentuk software pembelajaran kimia interaktif

pada bahan kajian Struktur Atom di kelas X dan XI SMA dengan uraian materi

yang menggambarkan eksplanasi pedagogi materi menurut kriteria teachable dan

accesible.

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini dapat digunakan sebagai rujukan untuk mengembangkan

software pembelajaran kimia interaktif pada topik kimia lainnya. Pengembangan

ini berupa pengelolaan bentuk penyajian materi subjek dalam software

pembelajaran, pengelolaan presentasi yang diperlukan dan pengelolaan bentuk

software pembelajaran agar mempermudah pemahaman siswa. Selain itu

penelitian ini diharapkan berguna untuk memberikan kontribusi dan arahan

mengenai komputer pendidikan secara umum dan mengenai software

pembelajaran secara khusus bagi guru kimia dalam proses belajar mengajar

sehingga dapat membantu siswa dalam memahami konsep, mengatasi kesulitan

yang dialami siswa sehingga tidak terjadi kejenuhan, dan memberikan informasi

dalam perencanaan pengajaran bagi guru khususnya dalam menentukan metode

pengajaran yang akan disampaikan yang memenuhi pedagogi materi subyek.

Manfaat dari software pembelajaran kimia interaktif yang dihasilkan

khususnya guru maupun siswa, dalam proses pembelajaran yang efektif dan

efisien pada topik struktur atom. Bagi guru diharapkan dapat mempermudah

penyampaian topik struktur atom menurut kriteria accesible, sehingga mampu

meningkatkan pemahaman siswa. Bagi siswa, software ini dapat dipelajari secara

mandiri sebagai pelengkap dalam mempelajari topik struktur atom dengan.

1.6 Penjelasan Istilah Kunci

1. Abstrak berarti tidak berwujud, tidak berbentuk atau sesuatu yang tidak dapat

dijangkau oleh pancaindera (Kamus Lengkap Bahasa Indonesia, 2001)

2. Animasi adalah rentetan pertukaran gambar dengan cepat, sehingga

memberikan kesan bahwa rentetan gambar tersebut adalah hidup (Large

dalam Vermaat, 2004).

3. Eksplanasi adalah penjelasan akademis dalam menjelaskan hubungan antara

argumentasi dan uraian-uraian (Inayah, 2004)

4. Interaktif adalah perilaku dalam melakukan komunikasi secara dua arah antara

pengguna (user) dengan program (komputer) yang dapat dilakukan dengan

mengklik menu, icon, bar atau scroll bar, grafik, animasi, simulasi, video,

atau suara dengan leluasa (Septihartadi, 2002).

5. Kriteria accesible adalah kriteria yang menghendaki agar transformasi materi

subyek mudah diakses dan dipahami oleh peserta didik (Septihartadi, 2002).

6. Kriteria teachable adalah kriteria yang menghendaki agar materi subjek yang

7. Pedagogi adalah suatu usaha atau tindakan pengelolaan bahan ajar diantaranya

melalui penyederhanaan suatu materi pelajaran agar sesuai dengan tahap

kognitif siswa (Nurhati, 2004)

8. Pembelajaran adalah kegiatan belajar ditinjau dari sudut kegiatan siswa,

berupa pengalaman siswa, yaitu kegiatan siswa yang direncanakan guru untuk

dialami siswa selama kegiatan belajar mengajar (Septihartadi, 2002).

9. Proposisi adalah suatu kalimat yang merupakan pernyataan pengukuhan

antara hubungan konsep dan dibedakan menurut tingkat abstraksinya.

Proposisi dengan tingkat abstraksi tinggi dirujuk sebagai proposisi makro,

sedangkan yang memiliki abstraksi rendah dirujuk sebagai proposisi mikro

(Nurhati, 2004).

10.Software adalah perangkat lunak, berupa kumpulan perintah yang dituliskan

dalam bahasa komputer dan disebut program komputer (Farid, 2003).

11.Struktur Eksplanasi adalah susunan materi subyek yang disampaikan dalam

kegiatan belajar mengajar yang menampilkan atau merumuskan hubungan

antar konsep (Nurhati, 2004).

12.Struktur Makro adalah struktur yang diturunkan melalui pemetaan preposisi

menurut dimensi progresi dan dimensi elaborasi dari proposisi yang

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum Proses Belajar Mengajar

Seorang guru memiliki tanggung jawab untuk membawa para siswanya

menuju pada satu taraf kematangan tertentu. Untuk mencapai hal ini, maka setiap

rencana, tindakan, keputusan dan penilaian yang dilaksanakan oleh seorang guru

harus bisa didudukkan dan dibenarkan dari sudut pelaksanaan tanggung jawab

tersebut.

Tanggung jawab tersebut diimplementasikan seorang guru dengan

menyelenggarakan suatu proses pengajaran yang mampu menciptakan suasana

belajar yang baik. Syarat-syarat agar proses belajar berjalan dengan baik

(Septihartadi, 2002) diantaranya:

 Ada kemauan dari siswa untuk belajar

 Siswa merasa tertarik dengan materi yang disajikan.

 Siswa merasa tertarik dengan metode belajar yang dibawakan oleh guru

 Siswa harus mengalami kemajuan

 Siswa harus menghargai pelajaran yang disajikan

 Pengajar harus memperoleh kepuasan karenanya

Membangun pengetahuan siswa terjadi melalui proses-proses kognitif,

untuk itu seorang harus melakukan hal-hal yang dapat merangsang proses

bentuk pengajaran konvensional seorang guru dalam menyampaikan pengetahuan

adalah:

a. Memberikan penjelasan tentang materi subyek

b. Mengajukan pertanyaan

c. Memberi umpan balik

Proses belajar mengajar merupakan suatu proses yang diantaranya

mengandung serangkaian perbuatan guru dan siswa atas dasar hubungan timbal

balik yang berlangsung dalam situasi edukatif untuk mencapai tujuan tertentu.

Interaksi atau hubungan timbal balik antara guru dan siswa itu merupakan syarat

yang utama bagi berlangsungnya proses belajar mengajar (Usman dalam

Septihartadi, 2002).

Keberhasilan pendidikan formal ditentukan oleh keberhasilan pelaksanaan

kegiatan belajar yakni keterpaduan antara kegiatan guru dengan kegiatan siswa,

serta tidak terlepas dari keseluruhan sistem pendidikan. Hal ini menghendaki guru

untuk mengusahakan suatu lingkungan yang optimal untuk belajar dan mengatur

urutan proses pembelajaran.

Menurut Siregar (dalam Septihartadi, 2002) mengajar merupakan suatu

kegiatan yang rumit karena menuntut pengintegrasian sejumlah pandangan

teoritik dari berbagai disiplin ilmu. Hal ini masih dipersulit dengan adanya

perbedaan pandangan terhadap tuntutan pengintegrasian tersebut. Terdapat

pandangan yang mendefinisikan mengajar sebagai suatu fungsi mengelola dan

2.2 Media Pembelajaran

Secara umum istilah media dapat diartikan sebagai saluran yang digunakan

untuk menyampaikan pesan atau informasi. Secara khusus media diartikan

sebagai sarana (prasarana) yang membantu proses pendidikan, sehingga tujuan

pendidikan dapat berhasil dengan baik (Arsyad, 2002).

Sedangkan media pendidikan adalah alat, metode dan teknik yang

dipergunakan dalam rangka meningkatkan efektivitas komunikasi dan interaksi

edukatif antara guru dan siswa dalam proses pendidikan dan pengajaran di sekolah

(Roestiyah, 1989). Sedangkan menurut Hamalik (dalam Primayuni, 2004) Media

Pendidikan adalah alat, metode dan teknik yang digunakan dalam rangka lebih

mengaktifkan komunikasi dan interaksi guru dan siswa dalam proses pendidikan

dan pengajaran di sekolah.

Menurut Miarso (dalam Primayuni, 2004) Sebagai bagian dari sistem

pembelajaran, media mempunyai nilai-nilai praktis berupa kemampuan atau

keterampilan untuk:

a. Membuat konkrit konsep yang abstrak

b. Membawa objek yang berbahaya atau sukar didapat dalam lingkungan belajar.

c. Menampilkan objek yang terlalu besar

d. Menampilkan objek yang tak dapat diamati dengan mata telanjang

e. Mengamati gerakan yang terlalu cepat

f. Memungkinkan siswa berinteraksi langsung dengan lingkungan

g. Membangkitkan motivasi belajar

i. Menyajikan pesan atau informasi belajar secara serempak, mengatasi batasan

waktu maupun ruang

j. Mengontrol arah maupun kecepatan belajar siswa

2.3 Komputer Sebagai Media Pembelajaran

Pada mulanya penggunaan komputer di lembaga penelitian seperti

laboratorium adalah untuk mengajar tentang cara memahami komputer dan

memprogram dengan komputer. Selama tahun 1970-an penggunaan komputer

meluas, sehingga pada era industrialisasi seperti sekarang amatlah sulit bagi

sekolah menengah dan universitas jika tidak memiliki komputer atau

memasukkan komputer programming ke dalam kurikulumnya (Melda, 2002).

Komputer telah mulai diterapkan dalam bidang pendidikan semenjak awal

perkembangannya. Walaupun hanya bersifat admisnistratif yaitu berupa

pembuatan aplikasi database dan komputerisasi, namun dalam bentuk awal

tersebut sudah mulai memasuki aspek pendidikan yang manual dan modul kerja

sampai pada bentuk simulasi sederhana dalam suatu proses misalnya dalam

kegiatan industri, penelitian, dan administrasi.

Berkembangnya hardware komputer dalam 2 dekade terakhir dan

mainframe yang mahal sampai komputer dalam bentuk sekarang yang

kemampuannya secara bertahap telah meningkat drastis, memungkinkan

penggunaan komputer dalam pendidikan pada berbagai bentuknya, seperti yang

paling akhir ini, pendidikan jarak jauh lewat internet dan software pengajaran

berbagai bidang studi dalam bentuk CD-software multimedia yang memuat

Kegiatan pengajaran dengan bantuan komputer atau Computer-Based

Instruction (CBI) merupakan suatu sistem pengajaran yang memanfaatkan

komputer sebagai bagian dari kegiatan pengajaran. Beberapa istilah lainnya yang

berhubungan dan masih dalam lingkup CBI dengan penekanan pada aspek

tertentu (Septihartadi, 2002) antara lain adalah:

 Intelligent Tutoring System (ITS), suatu sistem tutorial yang menggunakan

komputer dengan memasukkan aspek kendali belajar siswa

 Computer Assisted Instruction (CAI), pengajaran dengan bantuan komputer

dengan penekanan pada instruksi-instruksi yang harus dijalankan siswa.

 Computer Assisted Learning (CAL), belajar melalui bantuan komputer dengan

penekanan pada prinsip-prinsip siswa sebagai pembelajar.

 Computer Assisted Personalized Assigment (CAPA), paket tugas perseorangan

dengan bantuan komputer.

Hasil-hasil penelitian yang ditemukan dalam berbagai jurnal pendidikan

menunjukkan bahwa keterlibatan komputer dalam kegiatan pengajaran pada

berbagai bidang sains berpengaruh positif terhadap peningkatan kemampuan

siswa (Morissey, et al, 1995; Whitney, et al, 1994; Spain dan Allen, 1990; Agus,

1998 dalam Septihartadi, 2002). Walaupun demikian terdapat beberapa perbedaan

dalam hasil yang diperoleh antara penggunaan paket aplikasi komputer sebagai

kegiatan pilihan dengan paket software aplikasi yang disyaratkan (Agus dalam

Septihartadi, 2002). Dalam kegiatan yang melibatkan paket aplikasi komputer

sebagai pilihan, materi yang terkandung dalam paket, mungkin tidak memenuhi

Pengajaran dengan bantuan komputer dikembangkan dari model belajar

terprogram (Programmed Instruction) yang berlandaskan pada konsep

perilaku/ behavior (Agus dalam Septihartadi, 2002). Belajar terprogram ini

merupakan istilah umum pada sistem belajar yang berbeda untuk tingkat-tingkat

berbeda pula. Penekanannya terletak pada perlunya respon dengan tujuan untuk

pembentukan hasil belajar melalui kontrol dari feedback atau reinforcement

(pemberian support yang akan berpengaruh pada psikologis siswa) (Setiadi dan

Agus, 2001).

Menurut Setiadi dan Agus (2001) Belajar terprogram memiliki beberapa

keuntungan, antara lain:

1. Siswa harus memberi perhatian penuh, bahwa jika program akan dilanjutkan,

jawaban harus diberikan terlebih dahulu. Dengan demikian mereka harus

sepenuhnya berkonsentrasi dan berpartisipasi aktif dalam proses belajat

mengajar.

2. Setiap siswa dapat melakukan kegiatan belajar dengan kecepatan sesuai

dengan kemampuannya masing-masing.

3. Reinforcement (dari Skiner), dan feedback (dari Bruner), dapat diperoleh

langsung. Tidak diperlukan waktu untuk menunggu antara respon dan

hasilnya.

4. Belajar berada dalam situasi yang menunjang reinforcement positif.

5. Mesin belajar dapat diset secara otomatis untuk mencatat kesalahan sehingga

Diskusi atau tatap muka antara siswa dengan guru ini sangat penting, terutama

untuk menghindari miskonsepsi.

Menurut Setiadi dan Agus (2001) hal-hal yang dipandang kurang

menguntungkan dari belajar terprogram adalah:

1. Jika ditulis dalam buku, untuk pengembangan suatu konsep diperlukan

halaman lebih tebal. Dengan media komputer, hal ini dapat diatasi

2. Menuntut persiapan lebih banyak dalam mengontrol tingkat kesukaran antara

frame (bagian terkecil dari suatu materi) yang satu dengan frame berikutnya.

3. Kecenderungan membawa siswa pada sikap individualisme

Dengan demikian, faktor dasar dalam menyusun program instruksional

yang baik adalah memperhatikan lingkup dan urutan program, model presentasi,

urutan penyajian frame, tingkat kesukaran antarframe, dan asumsi yang harus

dibuat mengenai pengetahuan awal siswa, motivasi, dan kapasitas mereka untuk

bekerja secara mandiri.

Program yang baik adalah yang sesuai dengan kondisi siswa (tidak terlalu

mudah atau terlalu sulit), terbagi dalam segmen-segmen yang dapat dikuasai

dalam waktu singkat, berurutan secara logis, ditulis dalam bahasa yang dapat

diikuti oleh siswa dan disukainya, disiapkan sebagai suatu paket lengkap dan siap

untuk digunakan siswa. Faktor-faktor tersebut pada akhirnya, lebih bersifat

sebagai psikologi instruksional daripada psikologi belajar, dan dalam

pengembangan interaksi, lebih memperhatikan stimulus kognitif daripada kontrol

2.4 Dasar Pengembangan Program Pembelajaran

Dalam pemrograman komputer, peranan analisis wacana diwujudkan

melalui analisis tindakan pedagogi yang diterapkan terhadap aspek substantif pada

berbagai tingkatan (makro dan mikro) untuk merekonstruksi aspek sintaktikal.

Selanjutnya tindakan ini ditransformasi ke dalam operasi logika (Siregar, dkk

dalam Septihartadi, 2002).

Mengingat sebuah program aplikasi komputer bukan merupakan

segala-galanya melainkan tidak lebih dari sebuah media cetak dalam bentuk yang khusus,

maka perlu disadari bahwa implementasi pedagogi materi subyek ke dalam

program komputer menuntut analisis cermat mengenai materi subyek agar

program yang dihasilkan sesuai dengan karakter dari materi subyek yang

diimplementasikan. Hal ini penting, terutama untuk aspek eksperimen yang

memerlukan kegiatan kerja di laboratorium. Paling tidak, ada keterampilan

intelektual yang sangat diperlukan dalam suatu kegiatan laboratorium, misalnya

suatu analisis terhadap data atau pengubahan variabel tertentu dari topik yang

dipelajari, atau sebagai manipulasi laboratorium yang dilakukan karena tidak

dimilikinya suatu instrumen yang mahal, rumitnya mekanisme suatu instrumen

atau mahalnya bahan kimia yang harus digunakan, atau manipulasi suatu proses

yang berbahaya jika dikerjakan langsung oleh siswa.

Menurut Agus (dalam Septihartadi, 2002) keefektifan program aplikasi

sebagai alat instruksional, bergantung pada tiga hal, yaitu:

1. Kemampuan Programmer

3. Kesediaan pengajar dalam memanfaatkan komputer dalam pengajaran

2.5 Kriteria Teachable dan Accesible dalam Penerapan Pedagogi Materi Subyek

Untuk menjaga teori dan hukum tetap berfungsi sebagai eksplanasi,

komponennya harus mengikuti struktur kognitif ahli. Melihat konteks

perkembangan ilmunya yang sudah berkembang, struktur kognitif ahli dapat

dirujuk sebagai struktur formal. Transformasi struktur ini kedalam eksplanasi

pedagogi tidak membawa resiko menurunnya ketepatan akibat dikeluarkannya

informasi nonesensial dari struktur tersebut. Kriteria transformasi ini harus

memenuhi kriteria accesible dan kriteria teachable. Dalam penenrapan pedagogi

materi subyek, kriteria ini berfungsi menjaga ketepatan materi subyek dengan

struktur kognitif pakar.

Suatu penjelasan atau eksplanasi perlu disederhanakan agar memenuhi

kriteria accesible berdasarkan kajian psikologi kognitif dan latar belakang

pengalaman peserta didik. Kriteria accesible adalah kriteria bahwa eksplanasi

harus mudah dijangkau oleh siswa. Menurut Siregar (dalam Septihartadi, 2002)

Kriteria ini terpenuhi apabila pada transformasi materi subyek bagi peserta didik

dapat:

- Dimengerti sebagai suatu prosedur (intelligible)

- Dimengerti karena berhubungan dengan pengalaman (plausible)

- Dimengerti karena dapat digunakan untuk memecahkan masalah (fruitful)

Kriteria teachable atau kriteria mudah diajarkan oleh guru maksudnya

oleh guru terhadap materi subyek agar sesuai dengan ranah kognitif siswa. Untuk

menyesuaikan materi subyek agar mudah diajarkan guru sehingga menyentuh

ranah kognitif siswa, maka materi subyek harus sesuai dengan kurikulum.

2.6 Animasi dan Penggunaanya dalam Pengajaran Kimia.

Menurut Large (dalam Vermaat, 2004) Animasi adalah rentetan pertukaran

gambar dengan cepat, sehingga memberikan kesan bahwa rentetan gambar

tersebut adalah hidup. Sebuah animasi yang baik memiliki pertukaran gambar

diatas 15 gambar perdetik sehingga memberikan pergerakan yang baik pada

animasi tersebut.

Menurut Mayer dan Moreno (dalam Vermaat, 2004) pada pembuatan

animasi ada tiga hal yang harus diperhatikan agar menghasilkan animasi yang

baik yaitu dari gambar-gambarnya, tampilan geraknya, dan simulasinya.

Gambar-gambar diperlukan sebagai bahan dasar bagi sebuah animasi, Gambar-gambar yang baik

menghasilkan animasi yang baik pula, sedangkan gambar yang kurang baik akan

menghasilkan animasi yang kurang baik pula. Gambar-gambar ini dikenal dengan

istilah frame. Agar sebuah animasi memiliki tampilan yang nyata diperlukan

pengaturan terhadap frame-framenya. Pengaturan ini meliputi pengaturan waktu

dan pengaturan transisi antarframe. Hal yang ketiga yang perlu diperhatikan

adalah bagaimana mensimulasikan animasi yang telah dibuat. Simulasi animasi

ini pada umumnya dilakukan dengan 3 cara yaitu animasi berulang dengan

menggunakan animasi gif, animasi plug-in dengan menggunakan Java Applet,

Selain itu antara teks dan animasi ada unsur saling melengkapi, tanpa

adanya komponen itu animasi akan mempersulit siswa dalam memahami

pengajaran yang dilakukan (Vermaat, 2004). Atau dengan kata lain animasi yang

tidak diperjelas dengan teks akan mempersulit siswa untuk memahami tujuan

pembelajaran pada materi yang diajarkan.

Animasi memberikan efek yang penting dalam pengajaran. Weiss,

Knowlton, dan Morrison (dalam Vermaat, 2004) menyebutkan bahwa animasi

dapat menyebabkan ketertarikan siswa, memberikan motivasi kepada siswa, dan

memberikan stimulus visual pada suatu topik yang diajarkan. Selain itu animasi

merupakan informasi tambahan dan menjelaskan pengetahuan yang kompleks

atau fenomena kompleks. Williamson dan Abraham (dalam Vermaat, 2004)

menemukan bahwa siswanya yang menggunakan animasi molekul memiliki skor

yang lebih tinggi dibandingkan siswa yang tidak menggunakan animasi atau

hanya menggunakan gambar saja dengan struktur yang sama.

2.7 Tinjauan Rekayasa Algoritmis Keinteraktifan Suatu Media ran Komputer

Dalam kegiatan instruksional berbasis komputer, terdapat berbagai faktor

yang mempengaruhi efektifitas program instruksional diantaranya, yaitu : desain

tampilan, penggunaan komponen grafis dan teks yang baik, dan strategi pengujian

efektif. Salah satu hal yang sangat penting dalam program instruksional berbasis

komputer adalah interaktifitas, yaitu komunikasi dua arah yang berlangsung

antara media instruksional (komputer) dan pembelajar. Dalam hal ini, materi yang

menyesuaikan dengan respon pembelajar. Berkaitan dengan komponen-komponen

interaktif, Borsook dan Higginbotham-Wheat (dalam Septihartadi, 2002)

menguraikan sejumlah kunci interaktifitas yang efektif yang diterapkan dalam

program instruksionalnya yaitu:

 Kesegeraan respon, dimana pembelajar dapat mengulangi informasi yang

diperlukan tanpa jeda.

 Akses tak berurutan terhadap informasi, dimana materi program responsif

sebagaimana diperlukan terhadap kebutuhan pengguna

 Penyesuaian (adaptability), dimana komunikasi didasarkan pada kebutuhan

atau permintaan pengguna

 Komunikasi dua arah, yaitu baik pengguna/pembelajar maupun program

komputer saling memberikan informasi

 Ukuran ganjalan (lamanya waktu respon-respon pengguna), dimana

pembelajar dapat sesering mungkin menyela presentasi materi atau memulia

suatu tindakan.

Interaktifitas di dalam proses pembelajaran dapat juga didefinisikan baik

sebagai reaktif maupun proaktif, berdasarkan pada tujuan dari interaksi dalam

suatu pembelajaran yang spesifik. Strategi reaktif, sebagai contoh, mengarah pada

respon-respon yang relatif sederhana dari pembelajar seperti menekan tombol

untuk melanjutkan program atau pilihan menu sederhana yang tidak

membutuhkan penggalian hipotesis atau pemahaman materi. Strategi proaktif,

sebaliknya didasarkan pada pendekatan konstruktivisme dalam belajar mengajar

mereka lakukan melalui kegiatan yang dimulai dan di monitor sendiri. Selain itu,

kedua strategi ini dapat dikombinasikan ke dalam suatu model interaksi dimana

kedua strategi tersebut digabungkan menjadi suatu sistem pembelajaran yang

memberikan kepada pembelajar suatu pengalaman belajar pribadi yang meliputi

aspek-aspek menguntungkan dari perspektif keduanya.

2.8 Analisis Konsep dan Pedagogi Materi Subyek dalam Pengembangan

Software Pembelajaran.

Untuk mengembangkan konsep-konsep dalam suatu software

pembelajaran diperlukan analisis konsep (Herron dalam Andawati, 2004).

Konsep-konsep tersebut lebih dahulu meliputi label konsep dan attribut konsep

(Attribut kritis dan variabel) dan hirarki konsep.

Label konsep didefinisikan sebagai sesuatu dengan tingkat pencapaian

konsep yang diharapkan dari siswa. Attribut kritis merupakan ciri-ciri utama

konsep yang merupakan penjabaran definisi konsep. Attribut variabel

menunjukkan ciri konsep yang nilainya bisa berubah, namun besaran dan

satuannya tetap. Hirarki konsep menyatakan hubungan suatu konsep dengan

konsep yang lain berdasarkan tingkatannya.

Selain itu karakteristik yang dapat digunakan untuk pendekatan

pembelajaran adalah jenis konsep. Herron (dalam Andawati, 2004)

mengembangkan jenis-jenis konsep yaitu :

a. Konsep konkrit yaitu konsep yang dapat dilihat misalnya gelas kimia, air

b. Konsep Abstrak yaitu konsep yang contohnya tidak dapat dilihat misal

c. Konsep dengan atribut kritis yang abstrak tetapi contohnya dapat dilihat

misal unsur dan senyawa

d. Konsep berdasarkan suatu prinsip misal konsep mol

e. Konsep yang melibatkan penggambaran simbol contohnya rumus kimia

f. Konsep yang menyatakan proses contohnya destilasi

Suatu konsep tidak dapat berdiri sendiri tetapi saling menunjang

membentuk prinsip yang selanjutnya akan membentuk teori. Dengan

menggunakan analisis konsep dapat mengarahkan guru untuk memilih strategi

dalam mengajarkan konsep yang bersangkutan.

Selain itu untuk mengembangkan software pembelajaran perlu dilakukan

analisi pedagogi materi subyek. Bagi peserta didik, suatu eksplanasi perlu

disederhanakan agar memenuhi kriteria accesible berdasarkan kajian psikologi

kognitif dan latar belakang pengalaman peserta didik.

Untuk menjaga teori dan hukum tetap berfungsi sebagai eksplanasi,

komponen materi harus selalu mengikuti struktur kognitif ahli. Melihat konteks

perkembangan ilmunya sudah berkembanga, struktur kognitif ahli dirujuk sebagai

struktur formal. Transformasi struktur ini kedalam eksplanasi pedagogi tidak

membawa resiko menurunnya ketepatan akibat dikeluarkannya informasi

nonesensial dari struktur tersebut. Kriteria transformasi menurut kriteria teachable

(mudah diajarkan oleh guru) dan accesible (mudah dijangkau siswa) dalam hal ini

juga berfungsi menjaga ketepatan dengan jalan yang ditempuh dalam penelitianini

Dalam pandangan pedagogi materi subyek, strategi instruksional harus

dikembangkan dari materi subyek itu sendiri, karena materi subyek yang disajikan

dalam buku teks dan lembar siswa merupakan produk akhir yang disiapkan

untuk kepentingan pengajaran ilmu kepada siswa. Selanjutnya pedagogi materi

subyek memandang bahwa fungsi belajar-mengajar merupakan interaksi kognitif

antara pengajar, pembelajar dan materi subyek yang dipelajari di dalam ekologi

kognitif.

2.9 Model Representasi Teks

Materi pelajaran bisa disampaikan kepada siswa tanpa harus guru yang

menyampaikan, akan tetapi suatu rekaman video yang berisi suatu pokok bahasan

telah siap dipertontonkan kepada siswa. Materi pelajaran tersebut dibuat dengan

kajian materi yang lebih terstruktur, yang dilengkapi dengan contoh, aplikasi dan

animasi yang lebih Audio-Visual. Hal ini diharapkan dapat menarik perhatian

siswa dalam proses belajar mengajar di kelas, sehingga mereka bisa belajar lebih

bermakna.

Pengembangan software pembelajaran kimia ini didasarkan pada model

representasi teks yang digunakan sebagai kerangka dasar analisis suatu teks.

Fungsi model dalam menjaga kejelasan antar hubungan unit-unit teks dan

ketepatan struktur materi subyek ilmu yang diwakilinya pada berbagai tingkat

(Agus dalam Septihartadi, 2002).

Proposisi makro disusun dalam suatu struktur makro yang menunjukkan

Model struktur diberikan pada gambar 2.1. Kriteria kejelasan antar hubungan

unit-unit dicapai melalui pertahapan wacana dalam dimensi progresi, sedangkan

kriteria ketepatan materi struktur materi subyek dari ilmu yang diwakilinya pada

berbagai tingkat melalui fungsi elaborasi materi subyek dalam dimensi elaborasi.

Dimensi progresi dialurkan dari atas ke bawah. Semakin kebawah tingkat

abstraksinya semakin rendah (mendekati konkret). Sedangkan dimensi elaborasi

mengikuti alur dari kiri ke kanan untuk memungkinkan keutuhan hubungan

hierarki antar unit-unit dalam materi subyek. Untuk setiap dimensi berlaku

ketentuan : proposisi yang ditempatkan lebih belakang mempunyai hubungan

subordinat terhadap proposisi yang ditempatkan lebih awal. Untuk dimensi

elaborasi jika hubungan tersebut merupakan subordinat, maka sekuensial

berdasarkan waktu atau ruang, preposisi tersebut ditempatkan berdampingan

(hubungan koordinat). Untuk dimensi progresi, hubungan koordinat berlaku jika

proposisi merupakan rujukan bagi proposisi yang mendahuluinya.

Pada Gambar 2.1 terdapat model representasi teks menurut dimensi

progresi dan elaborasi. Dimensi progresi mengendalikan pengembangan teks

secara makro, dinyatakan oleh P-I sampai P-IV. P-I dan P-IV merupakan progresi

linier karena berada pada tingkat yang sama dengan topik. Pada dimensi progresi

menjelaskan langkah-langkah pengendalian umum sebagai proses pengembangan

wacana yang lebih menyeluruh terlepas dari struktur materi subyek, serta fasilitas

untuk menerapkan fungsi pedagogi dan materi subyek merupakan pengendalian

TOPIK

Gambar 2.1 Model Struktur Makro

Menurut Siregar (dalam Septihartadi, 2002) proposisi merupakan

pernyataan pengukuhan dibedakan menurut tingkat abstraksinya. Proposisi

dengan tingkat abstraksi tinggi dinyatakan dalam kotak tebal dan dirujuk sebagai

dirujuk sebagai proposisi mikro. Baik proposisi makro (P) maupun mikro (S)

masih dapat diuraikan kedalam beberapa proposisi bawahan. Penguraian ini

ditunjukkan oleh P-II dan P-III terhadap P-I dan S-3 terhadap S-2. Dari Gambar

2.1 tersebut, proposisi makro utama ditunjukkan oleh P-I dan P-IV, sedangkan

P-II dan P-III adalah makro bawahan. Begitu pula dengan struktur mikro, struktur

mikro utama ditunjukkan oleh S-1, S-2, S-4, S-5, S-7, S-9, S=10, dan S-12,

sedangkan mikro bawahan ditunjukkan oleh S-3, S-6, S-8, S-11

2.10 Struktur Atom

Struktur Atom adalah salah satu konsep yang penting dalam kimia, karena

merupakan dasar dari konsep kimia lainnya seperti Sistem Periodik Unsur, dan

Ikatan Kimia. Di dalam pengajarannya di sekolah konsep Struktur Atom diajarkan

di kelas X dan kelas XI. Konsep Struktur Atom di kelas X di titik beratkan secara

umum pada topik perkembangan model atom (Dalton, Thomson, Rutherford dan

Niels Bohr) dan konfigurasi elektron perkulit. Sedangkan materi di kelas XI

konsep Struktur Atom yang diajarkan adalah Model Atom mekanika Kuantum

dan Konfigurasi elektron.

Dalam pengajarannya di SMA, Standar Kompetensi yang diharapkan pada

pokok bahasan ini adalah “Mendeskripsikan struktur atom dan hubungannya

dengan sistem periodik dan ikatan kimia serta sifat senyawa yang terbentuk”.

2.10.1 Perkembangan Model Atom

2.10.1.1 Model Atom Dalton

Dalton seorang guru ilmuwan Inggris tahun 1803 mengajukan beberapa postulat tentang atom, yaitu materi

saling bergabung dengan perbandingan bilangan bulat yang sederhana untuk membentuk senyawa, dan reaksi kimia

hanyalah berupa pemisahan, penggabungan atau penyusunan ulang atom-atom.

Anggapan dalam teori atom Dalton bahwa atom adalah partikel terkecil

materi, mempunyai kelemahan yaitu tidak dapat menjelaskan mengapa zat-zat ada

yang dapat menghantarkan arus listrik dan tidak dapat menjelaskan secara

memuaskan tentang pembentukan molekul dari atom-atomnya.

2.10.1.2 Penemuan Elektron

Keberadaan dan sifat-sifat elektron diketahui berdasarkan percobaan sinar

katoda oleh sir William Crookes tahun 1875 menggunakan tabung sinar katoda.

Dari percobaannya, Crookes mendapatkan sifat-sifat sinar katoda, yaitu :

- Sinar ini dibelokkan mendekati kutub positif medan listrik (berarti sinar

katoda bermuatan negatif)

- Sinar katoda memiliki sifat massa karena dapat memutar baling-baling yang

dipasang pada jalannya berkas sinar katoda.

- Jika bahan untuk katoda digantikan logam-logam lain hasilnya tetap sama, hal

ini membuktikan bahwa sinar ini terdapat pada setiap materi. Stoney memberi

nama sinar ini elektron.

Tahun 1897 J.J Thomson melakukan percobaan dengan menggunakan

tabung sinar katoda dan ia menemukan nisbah perbandingan muatan dan massa

elektron yaitu 1,76 x 108 _{C/g. Pada tahun 1908 R.A Millikan berhasil menentukan}

harga muatan elektron melalui percobaan tetes minyak. Millikan memperoleh

nilai dari muatan elektron adalah 1,6 x 10-19 _{C. Sehingga dapat ditentukan massa}

2.10.1.3 Penemuan Proton

Tahun 1886 Goldstein melakukan percobaan dengan tabung sinar terusan

dimana katodanya diberi lubang. Setelah dihubungkan dengan sumber arus

listrik searah bertegangan tinggi, di bagian belakang katoda terbentuk seberkas

sinar, oleh Goldstein dinamakan sinar terusan atau sinar positif. Sinar ini

memiliki muatan kelipatan dari + 1,6 x 10-19_{C yang kemudian sinar positif ini}

pada jaman Rutherford dinamai Proton dan diketahui massanya yaitu

1,673 x 10-24_gram.

2.10.1.4 Model Atom Thomson

Berdasarkan penemuan elektron dan proton, Thomson mengemukakan model atomnya yang dikenal dengan

plum pudding. Atom dipandang terdiri atas sejumlah elektron yang terbenam dalam cairan seperti jeli yang bermuatan

positif. Dengan model “plum pudding” Thomson mengajukan bahwa setiap atom memiliki elektron sejumlah bilangan

bulat Z yang muatan nya sama dengan muatan positifnya jeli, sehingga atom berbentuk netral.

2.10.1.5 Gejala Keradioaktifan

Tahun 1896, Antoine Henri Becquerel dari Perancis menemukan bahwa

unsur Uranium dan senyawa-senyawa secara spontan memancarkan

partikel-partikel. Partikel yang dipancarkan itu ada yang bermuatan listrik dan memiliki

sifat yang sama dengan sinar katoda atau elektron. Unsur-unsur yang

memancarkan sinar itu disebut unsur radioaktif, dan sinar yang dipancarkan juga

dinamai sinar radioaktif. Ada tiga macam sinar radioaktif, yaitu:

1. Sinar Alpha, yang bermuatan positif

2. Sinar Beta, yang bermuatan negatif

2.10.1.6 Percobaan Rutherford dan Teori Atom Rutherford

Setelah penemuan gejala radioaktif, pada tahun 1910 Ernest Rutherford

dan anggota kelompok penelitiannya melakukan percobaan penembakan lempeng

tipis logam dengan partikel α. Lempeng emas ditipiskan hingga 0,00004 cm.

Ternyata sebagian besar partikel α diteruskan tanpa pembelokan atau dengan

penyimpangan yang amat kecil, dan sebagian yang amat kecil dibelokkan, dan

bahkan dipantulkan balik.

Berdasarkan eksperimennya, Rutherford menyimpulkan bahwa bagian

terbesar dari atom adalah ruang kosong dan di dalam atom ada suatu bagian yang

memiliki kerapatan sangat kecil, bermuatan positif, dan menempati ruang sangat

kecil yang disebut inti atom. Teori ini bertentangan dengan teori Maxwell

menurut teori ini suatu partikel bermuatan listrik yang bergerak dengan kecepatan

tertentu, maka partikel-partikel tersebut akan meradiasi energi. Elektron yang

bergerak di sekeliling inti akan kehilangan energi terus menerus karena radiasi,

sehingga elektron akan jatuh ke inti. Selain itu teori ini gagal untuk menjelaskan

mengapa inti helium memiliki massa dua kali lebih besar dari massa proton, tetapi

Rutherford meramal adanya partikel yang lain pada inti atom.

2.10.1.7 Penemuan Neutron

Partikel yang telah diramalkan oleh Rutherford kemudian dibuktikan oleh

James Chadwick tahun 1932 ketika ia menembaki inti atom Berilium dengan

partikel ini tidak dibelokkan baik oleh medan magnet maupun medan listrik.

Karena sifat inilah partikel ini kemudian dinamakan neutron.

2.10.1.8 Gelombang Elektromagnet

Tahun 1865, James Clark Maxwell menyatakan bahwa cahaya adalah

gelombang yang mempunyai komponen medan listrik dan medan magnet, yang

disebut gelombang elektromagnet. Cahaya, atau biasa disebut cahaya tampak,

merupakan sebagian saja dari gelombang ini, dengan panjang gelombang antara

400nm hingga 700nm. Panjang gelombang elektromagnet bisa amat kecil hingga

10-5_{nm (termasuk sinar kosmik), dan bisa pula mencapai 40m (daerah gelombang}

radio). Laju semua gelombang elektromagnet di udara atau dalam ruang hampa

sama dengan laju cahaya, yaitu sekitar 3x108_{m/det. Seperti gelombang pada}

umumnya, hubungan antara laju cahaya, panjang gelombang dan frekuensi

ditunjukkan dengan persamaan c = / dimana c = laju cahaya, = panjang

gelombang (m) dan = frekuensi gelombang (Hz atau s-1).

2.10.1.9 Foton dan Spektrum Atom

Menurut Max Planck dan Albert Einstein, cahaya atau gelombang

elektromagnet secara umum terdiri dari paket-paket energi terkecil yang disebut

foton. Energi setiap foton dirumuskan dengan :

E = h 

dengan h adalah tetapan Planck yang nilainya 6,6 x10-34 _{Js, dan}

 adalah

Spektrum atom ada 2 jenis yaitu spektrum diskrit dan spektrum kontinyu.

spektrum kontinyu memiliki hampir semua panjang gelombang, sedangkan

spektrum diskrit hanya pada wilayah gelombang tertentu.

2.10.1.10 Postulat Niels Bohr

Berdasarkan teori mekanika kuantum (Planck) dan spektrum atom hidrogen maka Bohr mengajukan beberapa

postulatnya tentang atom, yaitu :

- Elektron bergerak mengelilingi inti atom dengan lintasan atau orbit yang

berbentuk lingkaran. Lintasan yang diperbolehkan adalah lintasan dengan

tingkat energi tertentu (lintasan kuantum)

- Tiap lintasan ditandai dengan bilangan kuantum n. Dimana Kulit dekat inti

dengan n=1 dan Kulit K.

- Elektron yang bergerak pada lintasan tertentu tidak akan meradiasikan atau

menyerap energi, yang disebut keadaan stasioner.

- Bila elektron berpindah pada lintasan dengan tingkat energi E1 ke tingkat E2

maka akan terjadi radiasi energi sebesar E1-E2=h, dimana h=tetapan Planck

=frekuensi radiasi. Jika E1<E2 maka elektron akan mengabsorpsi energi

sebesar E1-E2 = h

Perpindahan elektron ini akan menimbulkan penyerapan energi dan

pelepasan energi. Penyerapan energi ini disebut spektrum absorpsi, pelepasan

energi ini disebut spektrum emisi berupa emisi warna. Kelemahan dari teori ini

adalah tidak dapat menjelaskan spektrum atom yang dikenai medan magnet yang

dikenal dengan efek Zeeman. Sommerfeld pakar Jerman menyarankan selain orbit

dijelaskan dengan model ini, namun kelemahan model Sommerfeld-Bohr adalah

tidak dapat menjelaskan tentang spektrum atom poli-elektron.

2.10.1.11 Dualisme Partikel

Menurut De Broglie jika energi radiasi bersifat sebagai gelombang maka

materi pun akan memiliki sifat gelombang dan mempunyai lintasan seperti

gelombang. Hal ini dibuktikan dengan difraksi sinar-x dan difraksi elektron.

Dimana dihasilkan pola difraksi yang hampir sama, dengan kata lain elektron

memiliki sifat seperti sinar-x yang merupakan gelombang elektromagnetik.

Ia menurunkan persamaan Planck dan Einstein sehingga menghasilkan rumusan

 = h/m.

2.10.1.12 Prinsip Ketidakpastian Heisenberg

Setelah tahun 1927 Heisenberg (Ilmuwan Jerman) mengemukakan bahwa

pendekatan apapun yang digunakan dalam menentukan secara bersama-sama

posisi dan momentum suatu objek yang sedang bergerak tidak dapat diukur secara

tepat, sebab benda bergerak memiliki momentum dan posisi yang berubah. Jika

diukur momentum dan kecepatan elektron secara tepat maka posisi tidak dapat

ditentukan atau sebaliknya yang mungkin hanya kebolehjadian.

2.10.1.13 Bilangan Kuantum

Bilangan kuantum utama menyatakan tingkat energi utama atau kulit

seterusnya (bilangan bulat positif), dan dinyatakan dengan lambang K (n=1),

L(n=2), M(n=3), N(n=4) dan seterusnya.

Bilangan kuantum azimut (l) menyatakan subkulit tempat elektron berada,

juga menyatakan bentuk orbital. Nilai-nilai untuk bilangan kuantum azimuth

dikaitkan dengan nilai bilangan kuantum utama tempat subkulit berada, yaitu

semua bilangan bulat dari 0 hingga n-1. Subkulit dinyatakan dengan lambang s

(untuk l=0), p (untuk l=1), d (untuk l=2), f (untuk l=3), dan seterusnya.

Bilangan kuantum magnetik (m) menyatakan orientasi khusus dari orbital

itu dalam ruang relatif terhadap inti. Nilai bilangan kuantum magnetik bergantung

pada nilai bilangan kuantum azimut, yaitu semua bilangan bulat mulai dari – l

sampai + l termasuk 0.

Bilangan kuantum spin menggambarkan arah perputaran elektron

mengelilingi sumbunya. Rotasi nya hanya dua yaitu searah dengan jarum jam dan

2.10.2 Model Atom Modern

2.10.2.1 Susunan Partikel di dalam Atom

Menurut pandangan modern, atom terdiri atas inti yang bermuatan positif

dan awan partikel yang bemuatan negatif yang disebut elektron. Inti atom sangat

kecil jika dibandingkan terhadap atom secara keseluruhan tetapi sangat pejal. Inti

atom merupakan tumpukan dari dua jenis nukleon (partikel penyusun inti), yaitu

proton dan neutron. Proton dan neutron mempunyai massa yang dapat dikatakan

sama, masing-masing 1 sma. Proton bermuatan listrik positif, sedangkan neutron

tidak bermuatan (netral). Massa elektron lebih kecil yaitu 1/1836 sma. Jadi massa

atom terpusat pada intinya. Muatan elektron sama dengan muatan inti atom yaitu

1,6 x 10-19_C.

Elektron berada diluar inti dan senantiasa beredar mengelilingi inti atom.

Akan tetapi kedudukan elektron dalam atom tidak dapat ditentukan secara pasti

karena selain sebagai materi elektron juga berperilaku sebagai gelombang. Yang

dapat dikatakan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu

dari inti. Oleh karena itu kedudukan elektron digambarkan berupa awan. Tebal

tipisnya awan menyatakan besar kecilnya kebolehjadian menemukan elektron di

daerah itu. Daerah dengan kebolehjadian menemukan elektron itu disebut orbital.

Dalam atom terdapat banyak orbital dan tiap orbital dapat ditempati maksimum

Elektron dalam satu orbital mempunyai energi tertentu yang khas bagi

orbital itu. Jadi orbital mana yang akan ditempati oleh suatu elektron bergantung

pada energi elektron itu. Elektron dengan energi terendah menempati orbital yang

lebih dekat dengan inti. Oleh karena itu orbital disebut juga tingkat energi. Makin

jauh dari inti makin besar tingkat energinya. Orbital yang mempunyai tingkat

energi sama atau hampir sama membentuk apa yang disebut kulit atom. Jadi kulit

atom adalah himpunan dari 1 atau lebih orbital. Kulit yang dekat dengan inti

disebut kulit K, kemudian kulit L, kulit M dan seterusnya. Bilangan kuantum

utama kulit K adalah 1, bilangan kuantum utama untuk L adalah 2 dan seterusnya.

Sehingga jumlah orbital adalah sama dengan n2 _{dan jumlah elektron sama dengan}

2n2_.

2.10.2.2 Nomor Atom dan Nomor Massa

Nomor atom adalah bilangan yang menunjukkan jumlah proton yang

dimiliki oleh suatu atom. Besaran nomor atom sering dilambangkan dengan Z.

Karena massa elektron kira-kira 1/1836 massa proton, sedangkan massa neutron

kira-kira sama dengan massa proton, maka massa suatu atom terutama ditentukan

oleh jumlah proton dan neutron yang dimilikinya.

2.10.2.3 Isotop, Isobar dan Isoton

Isotop adalah atom-atom yang memiliki nomor atom yang sama tetapi

nomor massa yang berbeda. Isobar adalah unsur yang memiliki nomor atom yang

berbeda tetapi mempunyai nomor massa yang sama. Isoton adalah unsur yang

2.10.2.4 Konfigurasi Elektron

Konfigurasi elektron menggambarkan persebaran elektron dalam kulit

atom. Ada 3 kaidah dalam penentuan konfigurasi elektron, yaitu:

2.10.2.4.1 Asas Aufbau

Pengisian orbital dimulai dari tingkat energi yang rendah ke tingkat energi

tinggi. Dengan demikian atom berada pada tingkat energi minimum. Jadi pada

keadaan normal (tingkat dasar), elektron-elektron menempati orbital-orbital

dengan tingkat terendah yang mungkin.

2.10.2.4.2 Asas Larangan Pauli

Menurut Pauli (1926), bahwa tidak ada dua elektron dalam satu atom yang

boleh mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama. Dua elektron yang

menempati satu orbital harus mempunyai bilangan kuantum spin yang berbeda.

2.10.2.4.3 Kaidah Hund

Pada pengisian orbital-orbital yang mempunyai energi yang sama,

mula-mula elektron menempati orbital secara sendiri-sendiri dengan spin yang paralel,

baru kemudian berpasangan.

2.10.2.4.4 Cara Penulisan Konfigurasi Elektron

Konfigurasi elektron unsur-unsur dapat digambarkan dengan suatu notasi

Contoh 1:

Konfigurasi elektron untuk karbon :

Notasi singkat : 6C = 1s2 _2s2 _2p2

Diagram orbital : 1s 2s _2px1 _2py1

2.10.2.5 Elektron Valensi

Elektron yang terdapat pada kulit terluar disebut elektron valensi.

2.11 Kompetensi Dasar dan Indikator Pembelajaran Topik Struktur Atom

Dalam Kurikulum 2004, Kompetensi dasar dari topik Struktur Atom untuk

SMA kelas X adalah “ Mengidentifikasi atom, struktur atom, sifat-sifat unsur,

massa atom relatif, dan sifat-sifat periodik dari tabel periodik”. Sedangkan untuk

kelas XI adalah “ Menerapkan teori atom mekanika kuantum untuk menuliskan

konfigurasi elektron dan diagram orbital serta menggunakannya pada penentuan

letak unsur dalam tabel periodik”. indikator pembelajaran yang ingin dicapai dari

topik struktur atom bagi anak SMA kelas X dan kelas XI adalah sebagai berikut:

1. Menentukan elektron valensi unsur dari nomor atom, konfigurasi elektron, dan

tabel periodik

2. Menentukan jumlah proton, elektron, dan neutron suatu unsur berdasarkan

nomor atom dan nomor massanya atau sebaliknya.

3. Menentukan Isotop, Isobar, dan Isoton suatu unsur

4. Membandingkan perkembangan teori atom mulai teori atom Dalton hingga

teori atom Niels Bohr

5. Menjelaskan teori atom mekanika kuantum

6. Menjelaskan pengertian bilangan kuantum dan bentuk-bentuk orbital

7. Menggunakan prinsip Aufbau, aturan Hund, dan Azas larangan Pauli untuk

Materi Subyek

Software Pembelajaran Kimia InteraktifSoftware Pendukung Software Pemrograman

Analisis Pedagogi Materi Subyek BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Desain Penelitian

Penelitian ini berusaha untuk mengembangkan suatu software

pembelajaran kimia interaktif yang beracuan pada pedagogi materi subyek.

Adapun metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksplorasi.

Metode ini bertujuan untuk mengembangkan model pembelajaran konsep-konsep

kimia topik struktur atom. Dengan menggunakan komputer, diharapkan konsep

tersebut akan lebih mudah dimengerti dan dipahami oleh siswa, karena di

dalamnya terdapat animasi dan disertai dengan gambar yang dapat

membangkitkan motivasi siswa untuk belajar.

Desain penelitian ini dapat dilihat pada Gambar sebagai berikut :

Materi subyek yang akan dibuat software pembelajaran terlebih dahulu di

analisis dengan menerapkan metode analisis pedagogi materi subyek, kemudian

dikembangkan menggunakan perangkat software aplikasi pengembang program

dan software aplikasi pendukung lainnya menjadi media pembelajaran komputer.

3.2 Subyek Penelitian

Subyek penelitian ini adalah materi pelajaran kimia SMU kelas X dan XI

pada topik struktur atom berdasarkan kurikulum 2004.

3.3 Prosedur Penelitian

Proses pengembangan media pembelajaran kimia topik struktur atom ini

Pembuatan struktur global

Pembuatan struktur makro Peta Konsep

Identifkasi materi presentasi berupa wacana materi subyek

Analisis teks materi subyek dari berbagai buku teks & buku paket SMA dan literatur lain yang berhubungan dengan bahan kajian struktur atom dari struktur makro

Validasi oleh pakar

Transformasi wacana materi subyek ke dalam bentuk presentasi software

Penyusunan skenario pengambilan gambar atau video berdasarkan kriteria teachable dan accesible

Pembuatan rancangan fowchart software pembelajaran kimia interaktif

Pembuatan software pembelajaran kimia interaktif pada bahan kajian Struktur Atom menggunakan pemrograman Flash MX

Transfer produk software ke dalam CD

Analisis Kurikulum Berbasis Kompetensi tentang bahan kajian Struktur atom

Penyusunan laporan (skripsi) sebagai acuan pengembangan software pembelajaran

Produk berupa software pembelajaran dan acuan pengembangan software pembelajaran

Gambar 3.2 Prosedur Pengembangan Software Pembelajaran

Studi pedoman pembuatan

software pembelajaran

kimia interaktif

Tahap-tahap di atas diuraikan sebagai berikut:

Tahap 1 : Analisis pedagogi materi subyek struktur atom untuk

bangan software kimia interaktif dan analisis wacana materi

subyek

Tahap 2 : Pembuatan rancangan pengembangan software pembelajaran

kimia interaktif bahan kajian struktur atom

Tahap 3 : Pembuatan software pembelajaran kimia interaktif bahan kajian

struktur atom yang beracuan pada kriteria accesible dan

teachable

Ketiga tahapan ini dapat dirinci pada penjelasan berikut:

Tahap 1:

1. Analisiskurikulum 2004 tentang bahan kajian struktur atom

2. Pembuatan struktur global bahan kajian struktur atom dari kurikulum berbasis

kompetensi

3. Pembuatan struktur makro dari bahan kajian strukur atom berdasarkan peta

konsep

4. Analisis teks materi subyek dari berbagai buku teks & buku paket SMA dan

literatur lain yang berhubungan dengan bahan kajian struktur atom

berdasarkan jenis konsep penyusun materi subyek

Tahap kedua:

1. Melakukan studi pedoman pembuatan software pembelajaran khususnya

terhadap software pemrograman Macromedia Flash MX

2. Mentransformasikan produk wacana materi subyek dan hasil analisis pedagogi

materi subyek ke dalam bentuk presentasi/penyajian visual dan teks dalam

software pembelajaran, melalui validasi oleh 2 orang dosen ahli/pakar

3. Pembuatan skenario pengambilan gambar dan/ atau video yang diharapkan

dapat memenuhi kriteria teachable dan accesible dengan acuan pedagogi

materi subyek

4. Pembuatan rancangan bagan alir (flowchart) software pembelajaran kimia

dengan memperhatikan desain interaksi pemakai (guru, terutama siswa)

dengan software pembelajaran.

Tahap ketiga:

1. Pengumpulan dan pengolahan gambar dan video tentang konsep-konsep

Struktur Atom

2. Pengolahan animasi tentang konsep-konsep Struktur Atom yang kemudian

hasil animasi ini di validasi oleh 2 orang dosen ahli/pakar.

3. Pembuatan software pembelajaran kimia pada bahan kajian Struktur Atom

4. Validasi software pembelajaran

5. Transfer bentuk software ke dalam Compact Disc (CD) untuk memudahkan

3.4 Strategi Pengembangan Software Pembelajaran

Sebuah software instruksional, didalamnya terkandung dua aspek utama,

yaitu materi subyek dan aspek pedagogi yang dibawanya. Selain itu,

pengembangan software pembelajaran juga menuntut aspek psikologi interaktif

dan teknologi pengembang software (Setiadi & Agus, 2001).

Dalam penelitian ini, proses pengembangan software pembelajaran

melibatkan keempat aspek di atas. Aspek pedagogi materi subyek merupakan

aspek yang menggambarkan sintaks atau alur pembelajaran. Untuk mencapai

aspek pedagogi materi subyek, maka dilakukan analisis terhadap kurikulum 2004

dan hierarki konsep bahan kajian struktur atom. Hasil dari analisis kurikulum

berbasis kompetensi dan hierarki konsep ini akan menghasilkan struktur global

dan struktur makro yang menggambarkan aspek pedagogi materi subyek sehingga

memenuhi standar sebagai software instruksional.

Aspek materi subyek merupakan aspek yang utama dalam pengembangan

software pembelajaran. Untuk menghasilkan materi presentasi yang tepat dan

sesuai, maka dilakukan analisis terhadap materi subyek. Analisis ini terdiri atas

analisis terhadap kedalaman materi subyek dan analisis jenis konsep penyusun

materi subyek. Kedalaman materi subyek didasarkan atas kurikulum berbasis

kompetensi, sehingga buku utama yang menjadi acuan sebagai materi subyek

adalah buku kimia SMA yang didasarkan atas kurikulum ini. Analisis jenis

konsep akan dipetakan dalam tabel identifikasi materi subyek, yang kemudian

Aspek psikologi interaktif dilihat dari validasi terhadap software

pembelajaran yang dilakukan oleh 2 orang dosen ahli atau pakar. Aspek teknologi

pengembang software dilakukan dengan menggunakan software macromedia

flash MX dalam pengolahan softwarenya.

Pemilihan pakar dilihat berdasarkan latar belakang pengembangan

software. Dalam pengembangan software ini ada 2 hal yang sangat mendasar

yaitu aspek isi (content) dari materi subyek dan langkah-langkah (sintaks)

pembelajaran. Pemilihan pakar didasarkan atas kedua komponen ini, sehingga

peneliti memilih pakar 1 adalah Dr. I Nyoman Sudyana, M.Sc yang berlatar

belakang pendidikan model pembelajaran dan pakar 2 adalah Drs. I Made

Sadiana, M.Si yang berlatar belakang pendidikan kimia fisik.

3.4.1 Langkah Kegiatan Analisis Pedagogi Materi Subyek pada Bahan Kajian Struktur Atom

Langkah-langkah analisis pedagogi materi subyek bahan kajian Struktur

Atom diuraikan sebagai berikut

1. Melakukan analisis kurikulum berbasis kompetensi mengenai bahan kajian

struktur atom. Hasil analisis kurikulum kemudian dijadikan struktur global

dari software pembelajaran yang akan dikembangkan. Selain itu hasil analisis

dapat dijadikan acuan untuk menentukan kedalaman dan keluasan materi yang

dipresentasikan dalam software pembelajaran

2. Mengolah peta konsep bahan kajian struktur atom dari kurikulum berbasis

kompetensi dan juga dari struktur global yang telah diolah. Dari Peta konsep

3. Struktur global dan struktur makro kemudian dikonsultasikan dengan pakar

untuk ketepatan penurunannya, kesesuaiannya dengan kurikulum, dan

kedalaman materi subyeknya.

Hasil analisis terhadap materi subyek ini akan menghasilkan aspek

pedagogi materi subyek yang berupa struktur global dan struktur makro.

Struktur global dan struktur makro ini kemudian di validasi oleh 2 orang

pakar akan hal:

 Penurunan struktur global dari analisis indikator pembelajaran kurikulum

berbasis kompetensi

 Kesesuaian antara struktur global yang diolah dengan pencapaian indikator

kurikulum berbasis kompetensi.

 Kesesuaian peta konsep dengan kedalaman materi topik struktur atom

 Penurunan struktur makro dari peta konsep

Aspek penilaian terhadap struktur global dan struktur makro dinilai

dengan kriteria penilaian dari 0-4. Kriteria penilaian ini mengikuti kriteria yang

dibuat oleh Vermaat (2004). Struktur global dan struktur makro dikatakan sudah

layak menjadi pedagogi materi subyek apabila memiliki nilai ≥2, dan tidak layak

apabila rata-rata penilaian terhadap struktur makro <2.

3.4.2 Identifikasi Materi Presentasi

Hasil analisis terhadap pedagogi materi subyek Untuk menghasilkan

presentasi yang tepat terhadap kedalaman materi subyek yang didasarkan atas

konsep penyusunnya. Kemudian dari jenis konsepnya akan dapat ditentukan

materi presentasi dari materi subyeknya yang dikenal dengan wacana presentasi

software pembelajaran. Hasil analisis terhadap materi subyek atau hasil wacana

presentasi software pembelajaran ini akan dipetakan seperti Tabel 3.1. berikut:

Tabel 3.1. Wacana Presentasi Software Pembelajaran

No Materi Subjek Jenis Konsep Materi Presentasi

Teks Grafis Animasi

Kolom 1 adalah nomor urut kolom, 2 menunjukkan informasi yang akan

disampaikan dalam software pembelajaran yang merupakan pengembangan dari

buku sumber atau dikenal dengan istilah materi subjek. Kolom 3 berisi jenis

konsep yang berperan sebagai pengendali kegiatan transformasi, kolom 4

menunjukkan 3 macam tampilan presentasi berupa teks, grafis dan animasi.

Sebagai pedoman transformasi, materi subjek yang akan dipresentasikan

dalam program komputer harus direduksi menjadi teks yang layak untuk tampil

dalam layar monitor.

Hasil analisis wacana presentasi software pembelajaran kemudian

divalidasi oleh 2 orang pakar akan teks yang dicuplik dan kesesuaian teks dan

materi presentasinya.

Aspek penilaian terhadap hasil analisis wacana presentasi software

pembelajaran dinilai dengan kriteria penilaian dari 0-4. Kriteria penilaian ini

mengikuti kriteria yang dibuat oleh Vermaat (2004). Hasil analisis wacana

ke dalam software pembelajaran apabila memiliki nilai ≥2, dan tidak layak

apabila rata-rata nya <2.

3.4.3 Bentuk Presentasi Software Pembelajaran

Hasil analisis terhadap pedagogi materi subyek menghasilkan struktur

global dan struktur makro, sedangkan analisis terhadap materi subyek

menghasilkan jenis presentasi dari materi subyek tersebut. Untuk menghasilkan

software pembelajaran yang memenuhi kedua aspek tersebut, maka dilakukan

transformasi terhadap pedagogi materi subyek dan wacana presentasi materi

subyek. Hasil transformasi terhadap pedagogi materi subyek dan wacana

presentasi materi subyek dipetakan seperti tabel berikut:

Tabel 3.2. Transformasi Wacana Presentasi Software dan Pedagogi Materi Subyek

Jenis Konsep

Pedagogi Materi Subyek Bentuk Presentasi

Visualisasi Teks

Kolom 1 adalah jenis konsep dari materi subyek, kolom 2 menunjukkan

pedagogi materi subyek berupa struktur global dan struktur makro. Kolom 3 berisi

bentuk presentasi yang berupa visualisasi dan teks. Di dalam bentuk presentasi

ini terdapat jumlah frame yang menyusun setiap pedagogi materi subyek.

Proses pengembangan software pembelajaran ini menuntut berbagai

bentuk presentasi visual/grafis berdasarkan pedagogi materi subyek dan jenis

konsep yang dikandung materi subyek. Bentuk presentasi berupa gambar

diperoleh dengan menscan gambar dan mendownload gambar dari internet. Selain