PENGEMBANGAN KETERAMPILAN GENERIK SAINS, KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS, DAN PEMAHAMAN KONSEP MAHASISWA MELALUI PRAKTIKUM PROYEK MINI KIMIA BAHAN ALAM.

(1)

PENGEMBANGAN KETERAMPILAN GENERIK SAINS,

KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS, DAN PEMAHAMAN

KONSEP MAHASISWA MELALUI PRAKTIKUM

PROYEK MINI KIMIA BAHAN ALAM

DISERTASI

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Doktor

Ilmu Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Ilmu Pengetahan Alam

OLEH:

ALIEFMAN HAKIM

1101227

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

BANDUNG

(2)

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi yang berjudul ”Pengembangan Keterampilan Generik Sains, Keterampilan Berpikir Kritis, dan Pemahaman

Konsep Mahasiswa melalui Praktikum Proyek Mini Kimia Bahan Alam” beserta seluruh isinya adalah benar-benar karya saya sendiri, dan saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan cara-cara yang tidak sesuai dengan etika ilmu yang berlaku dalam masyarakat keilmuan. Atas pernyataan tersebut, saya siap menanggung resiko yang dijatuhkan kepada saya apabila dikemudian hari ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap karya saya ini.

Bandung, Desember 2013

Yang membuat pernyataan,

(3)

DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH PANITIA DISERTASI

Promotor Merangkap Ketua,

Prof. Dr. Liliasari, M.Pd NIP. 194909271978032001

Kopromotor Merangkap Sekretaris,

Prof. Dr. R. Asep Kadarohman, M.Si. NIP. 196305091987031002

Anggota,

Prof. Dr. Yana Maolana Syah, M.Sc. NIP. 196208091992031003

Mengetahui

Ketua Program Studi Pendidikan IPA Sekolah Pascasarjana UPI

(4)

Aliefman Hakim , 2014

Pengembangan Keterampilan Generik Sains, Keterampilan Berpikir Kritis, Dan Pemahaman Konsep Mahasiswa Melalui Praktikum Proyek Mini Kimia Bahan Alam

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR ISI

E. Struktur Organisasi Penulisan ... 14

BAB II PENGEMBANGAN KETERAMPILAN GENERIK SAINS, KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS, DAN PEMAHAMAN KONSEP KIMIA BAHAN ALAM MELALUI PRAKTIKUM A. Keterampilan Generik Sains ... 15

B. Keterampilan Berpikir Kritis ... 17

C. Rasional Pembelajaran KBA melalui Praktikum ... 19

D. Pemahaman Konsep KBA dan Miskonsepsi ... 23

E. Metabolit Sekunder Bahan Alam ... 33

BAB III METODE PENELITIAN A. Paradigma Penelitian ... 37

B. Metode Penelitian dan Desain Penelitian ... 38

1. Tahap Persiapan ... 40

2. Tahap Pelaksanaan ... 41

(5)

C. Subjek dan Variabel Penelitian ... 43

D. Instrumen Penelitian ... 43

E. Teknik Analisis Data ... 46

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Tahap Persiapan Model Praktikum Proyek Mini Kimia Bahan Alam (MPPM-KBA) ... 47

1. Perancangan MPPM-KBA ... 47

2. Uji Coba Terbatas MPPM-KBA ... 53

B. Tahap Implementasi MPPM-KBA ... 55

1. Analisis Sikap Mahasiswa terhadap Kurikulum KBA dan Persepsinya tentang Senyawa Metabolit Sekunder sebelum Implementasi MPPM-KBA ... 55

2. Analisis Penerapan KGS dan KBK selama Implementasi MPPM-KBA ... 58

3. Analisis Pengembangan KGS, KBK, dan Pemahaman Konsep KBA selama Implemetasi MPPM-KBA... 60

4. Analisis Sikap Mahasiswa terhadap Kurikulum KBA dan Persepsinya tentang Senyawa Metabolit Sekunder setelah Implemetasi MPPM-KBA ... 70

C. Tahap Interpretasi MPPM-KBA ... 72

D. Tanggapan Mahasiswa terhadap MPPM-KBA ... 79

E. Pembahasan ... 79

1. Peningkatan KGS, KBK, dan Pengguasaan Konsep KBA ... 80

2. Hubungan Penguasaan Konsep KBA dan Keterampilan Generik Sains ... 88

3. Hubungan Penguasaan Konsep KBA dan Keterampilan Berpikir Kritis ... 89

4. Hubungan Keterampilan Generik Sains dan Keterampilan Berpikir Kritis ... 91

(6)

6. Tanggapan Mahasiswa terhadap MPPM-KBA ... 93

BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN A. Kesimpulan ... 95

B. Implikasi ... 96

C. Saran ... 96

DAFTAR PUSTAKA ... 98

(7)

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Perolehan Rata-rata Hasil Belajar KBA ... 10

Tabel 2.1 Indikator-indikator Keterampilan Berpikir Kritis ... 18

Tabel 2.2 Analisis Konsep dari Praktikum KBA ... 25

Tabel 2.3 Data Miskonsepsi dalam Perkuliahan KBA ... 31

Table 3.1 Jenis Instrumen yang Digunakan dalam Penelitian ... 44

Table 4.1 Langkah-langkah Pembelajaran MPPM-KBA ... 49

Tabel 4.2 Rangkuman Masukan dari Para Ahli ... 52

Tabel 4.3 Masalah-masalah yang Berkaitan dengan Pelaksanaan Uji Coba MPPM-KBA dan Usaha Perbaikannya ... 54

Tabel 4.4 Gambaran Awal Sikap Mahasiswa terhadap Kurikulum ... 56

Tabel 4.5 Gambaran Awal Persepsi Mahasiswa terhadap Senyawa MS ... 57

Tabel 4.6 Hasil Observasi Penerapan KGS dalam MPPM-KBA ... 59

Tabel 4.7 Hasil Observasi Penerapan KBK dalam MPPM-KBA ... 59

Tabel 4.8 Skor Hasil Belajar Mahasiswa Secara Umum... 60

Tabel 4.9 Perhitungan Statistik Skor Pretest, Posttest, dan N-gain Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ... 61

Tabel 4.10 Rekapitulasi Skor Keterampilan Generik Sains ... 62

Tabel 4.11 Perhitungan Statistik Skor KGS Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol... 62

Tabel 4.12 Rekapitulasi Skor Keterampilan Berpikir Kritis ... 63

Tabel 4.13 Perhitungan Statistik Skor KGS Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol... 64

Tabel 4.14 Rekapitulasi Skor Penguasaan Konsep ... 65

Tabel 4.15 Perhitungan Statistik Skor Penguasaan Konsep KBA Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ... 66

(8)

Tabel 4.17 Gambaran Akhir Sikap Mahasiswa terhadap Kurikulum KBA . 71 Tabel 4.18 Gambaran Akhir Persepsi Mahasiswa terhadap Senyawa MS... 72 Tabel 4.19 Rangkuman Data Kualitatif Sikap Mahasiswa terhadap

Kurikulum KBA Sebelum dan Sesudah Implementasi MPPM-KBA 76 Tabel 4.20 Rangkuman Data Kualitatif Persepsi Mahasiswa tentang

Metabolit Sekunder Sebelum dan Sesudah Implementasi

(9)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Skema Pembentukan Metabolit Sekunder ... 2

Gambar 1.2 Tahapan Umum Isolasi Metabolit Sekunder ... 3

Gambar 1.3 Metabolit Sekunder dari Artocarpus champeden ... 4

Gambar 2.1 Prenilasi dan Oksidasi Flavonoid Genus Artocarpus ... 33

Gambar 2.2. Metabolit Sekunder Turunan Flavon Genus Artocarpus ... 34

Gambar 2.3. Senyawa Piranoflavon Genus Artocarpus ... 35

Gambar 3.1 Skema Paradigma Penelitian ... 38

Gambar 3.2 Model Embedded Experimental ... 39

Gambar 3.3 Tahapan Penelitian sesuai Model Embedded Experimental ... 42

Gambar 4.1 Komponen Model Praktikum Proyek Mini Kimia Bahan Alam 51 Gambar 4.2 Korelasi Setiap Label Konsep dengan Indikator KGS ... 68

Gambar 4.3 Korelasi Setiap Label Konsep dengan Indikator KBK ... 69

Gambar 4.4 Korelasi Setiap Indikator KGS dengan Indikator KBK ... 70

(10)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1a. Satuan Acara Perkuliahan Model Praktikum Proyek Mini

Kimia Bahan Alam (MPPM-KBA) ... 107

Lampiran 1b. Satuan Acara Perkuliahan Pelatihan Model Praktikum Proyek Mini Kimia Bahan Alam (MPPM-KBA) ... 111

Lampiran 1c. Satuan Acara Perkuliahan Praktikum Verifikatif (Kelas Kontrol) ... 113

Lampiran 2. Modul Praktikum Proyek Mini Kimia Bahan Alam ... 115

Lampiran 3. Lembar Kerja Mahasiswa (LKM) ... 157

Lampiran 4a. Kisi-kisi Soal Kemampuan Prasyarat MPPM-KBA ... 169

Lampiran 4b. Data Mentah Uji Coba Soal Kemampuan Prasyarat MPPM-KBA ... 174

Lampiran 4c. Rekap Hasil Analisis Butir Soal Prasyarat MPPM-KBA ... 175

Lampiran 5a. Kisi-kisi Soal Tes Penguasaan Konsep KBA dengan Indikator KGS dan Indikator KBK ... 176

Lampiran 5b. Data Mentah Uji Coba Soal Penguasaan Konsep KBA yang Terintegrasi dengan KGS dan KBK ... 198

Lampiran 5c. Rekap Hasil Analisis Butir Soal Penguasaan Konsep KBA yang terintegrasi dengan Indikator KGS dan KBK ... 200

Lampiran 6a. Data Mentah Hasil Tes Prasyarat MPPM-KBA Kelas Eksperimen untuk Kategori Paham konsep, Miskonsepsi dan Tidak Tahu Konsep ... 202

Lampiran 6b. Rangkuman Persentase Paham Konsep, Miskonsepsi, dan Tidak Tahu Konsep Hasil Tes Prasyarat MPPM-KBA ... 204

(11)

Lampiran 7b. Data Posttest Kelas Eksperimen ... 206

Lampiran 7c. Data Pretest Kelas Kontrol ... 207

Lampiran 7d. Data Posttest Kelas Kontrol ... 208

Lampiran 7e. Rangkuman Hasil Belajar Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol ... 209

Lampiran 8. Uji Normalitas Hasil Tes Penguasaan Konsep KBA yang terintegrasi dengan Indikator KGS dan KBK... 210

Lampiran 9. Uji Homogenitas Hasil Tes Penguasaan Konsep KBA yang terintegrasi dengan Indikator KGS dan KBK... 211

Lampiran 10. Uji Beda Rerata Pretest, Posttest, dan N-gain ... 212

Lampiran 11. Rekapitulasi Persentase Paham Konsep, Miskonsepsi dan Tidak Tahu Konsep Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol 213

Lampiran 12a. Rangkuman Data KGS Kelas Eksperimen ... 215

Lampiran 12b. Rangkuman Data KGS Kelas Kontrol ... 217

Lampiran 13a. Rangkuman Data KBK Kelas Eksperimen ... 219

Lampiran 13b. Rangkuman Data KBK Kelas Kontrol ... 220

Lampiran 14a. Rangkuman Data Pemahaman Konsep KBA Kelas Eksperimen ... 221

Lampiran 14b. Rangkuman Data Pemahaman Konsep KBA Kelas Kontrol ... 222

Lampiran 15.a. Korelasi setiap Label Konsep KBA dengan Indikator KGS 223 Lampiran 15.b. Korelasi setiap KBA Label Konsep dengan Indikator KBK 224 Lampiran 15.c. Korelasi setiap Indikator KGS dengan Indikator KBK ... 225

Lampiran 16a. Angket Sikap Mahasiswa terhadap Kurikulum Mata Kuliah Kimia Bahan Alam(KBA) ... 226

Lampiran 16b. Gambaran Awal Sikap Mahasiswa Kelas Eksperimen dan Kelas Kontrol terhadap Kurikulum KBA ... 228

(12)

dan Kelas Kontrol tentang Metabolit Sekunder ... 232 Lampiran 17c. Gambaran Akhir Persepsi Mahasiswa Kelas Eksperimen

dan Kelas Kontrol tentang Metabolit Sekunder ... 234 Lampiran 18a. Lembar Observasi Model Praktikum Mini Riset Kimia

Bahan Alam (MPMR-KBA) ... 236 Lampiran 18b. Hasil Observasi KGS Selama Intervensi ... 238 Lampiran 18c. Hasil Observasi KBK Selama Intervensi ... 240 Lampiran 19 a. Angket Sikap Mahasiswa Terhadap Pengelolaan Model

Praktikum Proyek Mini Kimia Bahan Alam (MPPM-KBA) 242 Lampiran 19b. Rangkuman Hasil Angket Sikap Mahasiswa Terhadap

Pengelolaan Model Praktikum Proyek Mini Kimia Bahan

(13)

PENGEMBANGAN KETERAMPILAN GENERIK SAINS, KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS, DAN PEMAHAMAN KONSEP MAHASISWA

MELALUI PRAKTIKUM PROYEK MINI KIMIA BAHAN ALAM

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model praktikum kimia bahan alam (KBA) dan meningkatkan keterampilan generik sains (KGS), keterampilan berpikir kritis (KBK), serta pemahaman konsep KBA mahasiswa. Penelitian ini termasuk mixed

methods embedded experimental design research yang melibatkan data kualitatif dan

(14)

THE DEVELOPMENT OF STUDENTS’ GENERIC SCIENCE SKILLS, CRITICAL THINKING SKILLS AND CONCEPTUAL

UNDERSTANDING THROUGH MINI PROJECT LABORATORY OF NATURAL PRODUCT

ABSTRACT

The aims of this research was to develop a model of natural product (NP) laboratory in

(15)

(16)

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kimia Bahan Alam (KBA) mengkaji jenis, distribusi, dan fungsi senyawa metabolit sekunder yang terkandung dalam suatu organisme, sehingga KBA sangat terkait dengan industri pembuatan obat-obatan, kosmetik, dan pestisida (Visht and Chaturvedi, 2012; Mann and Kaufman, 2012). Indonesia sebagai salah satu negara yang beriklim tropis, memiliki keanekaragaman tumbuhan yang sangat banyak. Indonesia memiliki 25.000 spesies tumbuhan tingkat tinggi dan 40 % diantaranya merupakan tumbuhan endemik Indonesia (Resosoedarmo, et al., 1993). Akan tetapi, hanya 0,4% dari tumbuhan tersebut yang telah dikaji kandungan kimianya (Ersam, 2004), sehingga belum dapat dimanfaatkan secara optimal. Mahasiswa dapat menggunakan berbagai spesies tumbuhan yang mengandung senyawa mayor untuk kegiatan praktikum isolasi metabolit sekunder. Pengalaman praktikum tersebut, nantinya akan dapat bermanfaat bagi mahasiswa untuk melakukan isolasi metabolit sekunder pada spesies tumbuhan lain yang belum pernah dilaporkan kandungan kimianya.

Proses metabolisme terdiri atas metabolisme primer dan metabolisme sekunder. Metabolisme primer melewati jalur utama, sedangkan metabolisme sekunder merupakan terminal-terminal pada cabang-cabang jalur utama tersebut (Sudibyo, 2002). Karbohidrat, protein, dan lemak merupakan penyusun utama dari makhluk hidup dan terbentuk dari hasil metabolisme primer, sehingga disebut metabolit primer. Keseluruhan proses sintesis dan perombakan metabolit primer yang dilakukan oleh organisme untuk kelangsungan hidupnya, disebut proses metabolisme primer (Neoh, et al., 2013).

(17)

atau faktor lingkungan lainnya (Komatsu, et al., 2013). Skema pembentukan metabolit sekunder secara umum dapat dilihat pada Gambar 1.1.

Gambar 1.1 Skema Pembentukan Metabolit Sekunder (Wink, 2010).

Metabolit sekunder yang menjadi kajian KBA dibentuk dari pengikatan karbondioksida (CO2) dalam proses fotosintesis, dilanjutkan dengan pembentukan

(18)

Strategi dalam mengkaji bahan alam dari tumbuhan hutan tropik Indonesia yang dilakukan melalui proses isolasi telah menghasilkan banyak senyawa dari tumbuhan asli Indonesia seperti artoindonesianin A,B,C (Hakim, et al., 1999; Makmur,

et al., 2000). Tahapan isolasi dimulai dari ekstraksi, diikuti fraksinasi, pemurnian, dan

identifikasi struktur metabolit sekunder sesuai skema pada Gambar 1.2.

Gambar 1.2 Tahapan Umum Isolasi Metabolit Sekunder

Dari ratusan senyawa tumbuhan Indonesia yang berhasil diisolasi, tidak sedikit yang menunjukkan aktivitas biologi menarik antara lain sitotoksik (Pham, et al., 2013; Niemann, et al.; 2013), antimalaria (Blair and Sperry, 2013; Hakim dan Jufri, 2011), dan antivirus (Angawi, 2009; Zainuddin, et al., 2007). Berbagai bioaktivitas tersebut menunjukkan potensi senyawa bersangkutan sebagai lead

compound yang bermanfaat untuk industri obat atau industri pestisida (Visht and

Chaturvedi, 2012; Mann and Kaufman, 2012).

Keanekaragaman hayati yang dimiliki oleh Indonesia dapat menghasilkan keanekaragaman metabolit sekunder dengan berbagai potensi seperti dijelaskan di atas. Hal ini menunjukkan bahwa Indonesia memiliki potensi yang besar untuk memajukan kimia bahan alam. Gambar 1.3 menunjukkan beberapa contoh senyawa yang berhasil diisolasi dari tumbuhan asli Indonesia, Artocarpus champeden, artoindonesianin Q (1), R (2), U(3) (Syah, 2002; 2004).

Identifikasi struktur Data spektroskopi:

UV, IR, NMR

Sampel tumbuhan

Ekstrak total

Fraksi A

Senyawa murni

Fraksi B Fraksi C …

Ekstraksi

Fraksinasi

(19)

Senyawa pada Gambar 1.3 termasuk golongan 3-prenil flavon. Prenilasi pada C3 inilah yang memberikan banyak modifikasi struktur senyawa flavon yang ditemukan pada genus Artocarpus. Keragaman struktur senyawa hasil modifikasi juga tergantung pola oksigenasi pada cincin B. Senyawa flavon dengan pola oksigenasi 2', 4' and 5' menghasilkan modifikasi struktur yang lebih banyak. Senyawa 3 tergeranilasi pada C8 dan prenilasi pada C3 dan C6. Siklisasi gugus prenil pada C6 dan hidroksi pada C7 menghasilkan cincin furan.

Gambar 1.3 Metabolit Sekunder dari Artocarpus champeden

Kegiatan isolasi metabolit sekunder seperti dikemukakan di atas, dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa untuk kegiatan praktikum. Pengalaman praktikum mengisolasi metabolit sekunder tersebut nantinya akan dapat bermanfaat bagi mahasiswa untuk melakukan isolasi metabolit sekunder pada spesies tumbuhan lain yang belum pernah dilaporkan kandungan kimianya. Alasan penting lainnya mengapa praktikum sangat dibutuhkan dalam pembelajaran KBA sebagai bagian dari sains yang hakekatnya terdiri atas proses dan produk yaitu: (1) praktikum dapat membangkitkan motivasi belajar (Bretz, et al., 2013), (2) praktikum dapat mengembangkan keterampilan generik sains (Ling and Bridgeman, 2011), (3) praktikum dapat meningkatkan pemahaman konsep (Kirchhoff, 2013), (4) praktikum dapat mengembangkan kemampuan berpikir kritis (Bretz, et al., 2013).

Menurut Yelon (1977) dalam teori psikologi humanisme setiap individu memiliki keinginan untuk memperoleh keterampilan dan pengetahuan. Dalam kegiatan praktikum mahasiswa dapat menemukan pengetahuan melalui penyelidikan berbagai fenomena alam, sehingga praktikum dapat membangkitkan

(20)

motivasi belajar mahasiswa. Kegiatan praktikum memberikan kesempatan kepada mahasiswa berlatih mengamati, mengestimasi, memanipulasi peralatan, mengukur dan sebagainya, sehingga praktikum dapat mengembangkan keterampilan generik sains mahasiswa. Praktikum memberi kesempatan bagi mahasiswa untuk membuktikan konsep, menemukan konsep, atau menghubungkan konsep baru dengan pengetahuan yang telah dimilikinya melalui pengamatan untuk merasionalisasi berbagai fenomena alam. Kegiatan tersebut meningkatkan pemahaman mahasiswa tentang konsep-konsep yang dipelajari dalam perkuliahan dengan menjadikan konsep yang dipelajari tersebut lebih bermakna. Praktikum memberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk merencanakan suatu eksperimen dengan mencoba menggunakan berbagai prosedur dalam rangka memecahkan suatu permasalahan, sehingga praktikum dapat mengembangkan kemampuan berpikir kritis mahasiswa. Dengan mempertimbangkan alasan-alasan tersebut dan KBA sebagai bagian dari sains yang merupakan rangkaian proses dan produk (Mariana dan Praginda, 2009), seharusnya pembelajaran KBA dilengkapi kegiatan praktikum. Namun kenyataannya, pembelajaran KBA di Indonesia belum didukung dengan kegiatan praktikum.

(21)

perlu diubah dari mempelajari KBA menjadi berpikir melalui KBA, dan ditingkatkan lagi menjadi berpikir KBA. Dengan demikian tujuan utama belajar KBA adalah agar mahasiswa memiliki kemampuan berpikir dan bertindak berdasarkan pengetahuan KBA yang dimilikinya, atau lebih dikenal sebagai keterampilan generik sains (Liliasari, 2008). Ada 9 macam keterampilan generik sains: (1) pengamatan langsung dan tak langsung, (2) kesadaran tentang skala besaran, (3) bahasa simbolik, (4) kerangka logika taat-asas dari hukum alam, (5) inferensi logika, (6) hukum sebab-akibat, (7) pemodelan matematis, (8) membangun konsep (Brotosiswoyo, 2000), dan (9) tilikan ruang (Sudarmin, 2007).

Pengembangan keterampilan pengamatan langsung dapat dilakukan dengan mencari hubungan sebab-akibat dari fenomena yang menjadi kajian KBA, misalnya senyawa flavonoid jika direaksikan dengan serium sulfat berwarna kuning. Dalam mempelajari KBA terdapat fenomena alam yang tidak dapat diamati dengan indera misalnya diperlukan kromatogram kromatografi lempeng tipis (KLT) untuk mendapat gambaran metabolit sekunder yang terkandung dalam suatu spesies tumbuhan. Pengamatan dengan bantuan kromatogram KLT ini merupakan pengamatan tak langsung.

Terdapat banyak ukuran yang dinyatakan dalam KBA yang tidak sesuai dengan ukuran benda yang ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya ukuran molekul flavonoid sangat besar dan rumus strukturnya kompleks. Untuk mempelajari hal tersebut maka perlu kesadaran tentang skala besaran. Agar terjadi komunikasi dalam KBA di seluruh dunia perlu adanya bahasa simbolik, misalnya rumus kimia untuk flavonoid, alkaloid, dan banyak bahasa simbolik lainnya. Kajian metabolit sekunder pada suatu genus tumbuhan misalnya, adanya kecenderungan yang membedakan flavonoid genus Artocarpus dengan flavonoid dari genus tumbuhan lainnya, menjadikan flavonoid genus Artocarpus “ganjil” secara logika. Untuk menjawab hal tersebut perlu digunakan kerangka logika taat-asas.

(22)

dalam KBA. Misalnya, semua metabolit sekunder ditemukan dalam setiap spesies tumbuhan, sampai saat ini belum dapat dibuktikan, tetapi diyakini bahwa itu benar. Salah satu ciri KBA adalah bertolak dari hukum sebab-akibat. Misalnya, apabila metabolit sekunder yang ingin diisolasi bersifat non polar maka harus digunakan eluen-eluen yang bersifat non polar untuk mendapatkannya. Untuk menjelaskan banyak hubungan dari gejala alam dalam KBA yang diamati diperlukan bantuan pemodelan matematik. Melalui pemodelan tersebut diharapkan dapat diprediksikan dengan tepat bagaimana kecenderungan hubungan ataupun perubahan dari sederetan fenomena alam. Misalnya senyawa dikatakan memiliki aktivitas anti malaria (antiplasmodial) yang sangat aktif IC50 < 0,1

µg/mL, kemudian aktif apabila IC50 0,1-1,0 µg/mL, moderat apabila IC50 1,1-10

µg /mL, lemah apabila IC50 11-25 µg/mL, sangat lemah apabila IC50 26-50

µg/mL, dan tidak aktif apabila IC50 > 100 µg/mL (Kohler, 2002).

Tidak semua gejala alam dalam KBA dapat dipahami dengan bahasa sehari-hari, karena itu diperlukan bahasa dengan terminologi khusus, yang dikenal sebagai konsep (Liliasari, 2011), misalnya tentang konsep isolasi metabolit sekunder. Dalam KBA proses ini disebut membangun konsep. Keterampilan tilikan ruang dapat berkembang dalam KBA melalui karakterisasi metabolit sekunder yang bersifat trans atau cis.

(23)

logika (Liliasari, 2008). Dengan demikian apabila seseorang hanya mempelajari KBA dari segi terminologinya saja, apalagi secara hafalan, maka orang tersebut belum belajar KBA dengan benar dan belum dapat berpikir KBA.

Kekuatan sains terletak pada kemampuan merumuskan hipotesis yang memacu dikembangkannya berbagai kemampuan berpikir mahasiswa. Kemampuan tersebut tidak dapat berkembang pada pembelajaran sains tanpa praktikum (Liliasari, 2010). Adanya fenomena alam tentang distribusi senyawa metabolit sekunder yang tidak tersebar merata dalam setiap spesies tumbuhan, dapat digunakan untuk kegiatan praktikum KBA. Mahasiswa dapat berlatih berpikir analitis dengan mencari dan mengelompokkan kecenderungan dari fenomena di atas ke dalam kelompok sebab dan kelompok akibat. Selanjutnya mahasiswa membuat hipotesis untuk mengungkapkan hubungan sebab-akibat. Proses penyusunan hipotesis ini mengembangkan kemampuan berpikir kombinatorial mahasiswa. Kemampuan mahasiswa dalam membuat kesimpulan yang paling mungkin dari sebab-akibat menunjukkan kemampuan berpikir sintesisnya. Langkah-langkah yang ditempuh mahasiswa dari merumuskan hipotesis sampai dengan membuat kesimpulan seperti penjelasan di atas akan membentuk kemampuan berpikir empiris-induktif. Pengembangan kemampuan berpikir empiris-induktif ini lebih didominasi oleh berpikir analitis dan kombinatorial yang bersifat sintesis (Liliasari, 2010). Oleh karena itu pengalamanan merumuskan hipotesis sampai membuat kesimpulan tentang fenomena alam di atas dapat mengembangkan kemampuan berpikir kritis mahasiswa.

(24)

pertanyaan disertai beberapa alasannya; dan ketiga, berpikir kritis untuk meyakini alasan yang dibuat (Nosich, 2012).

Pembentukan keterampilan berpikir sangat menentukan dalam membangun kepribadian dan pola tindakan dalam kehidupan setiap insan Indonesia (Liliasari, 2010). Melalui proses berpikir kritis, seseorang dapat mengembangkan keterampilan menggali dan mengevaluasi informasi, mempertimbangkan keputusan-keputusan yang diambilnya, menganalisis, dan menyelesaikan masalah-masalah yang dihadapinya dalam kehidupan nyata di lingkungan sekitarnya (Henderson, 2010), sehingga keterampilan berpikir kritis turut berperan untuk menentukan sikap seseorang dalam menghadapi dan menyelesaikan masalah.

Keterampilan berpikir kritis dapat membantu mahasiswa terhindar dari kesalahan dalam menghubungkan konsep baru dan pengetahuan yang telah dimiliki sebelumnya, sehingga keterampilan berpikir kritis dapat mencegah terjadinya miskonsepsi pada mahasiswa (Kogut, 1996). Keterampilan berpikir kritis juga diperlukan mahasiswa untuk merumuskan masalah, menganalisis argumen, mempertimbangkan kredibilitas sumber informasi, mengidentifikasi konsep-konsep terkait, memilih informasi yang relevan, mengkritisi pendapat, mengevalusi solusi yang mungkin untuk menghasilkan solusi yang terbaik (Johnson, 2002), sehingga keterampilan berpikir kritis sangat bermanfaat bagi mahasiswa untuk memahami konsep-konsep KBA yang terus berkembang seiring dengan semakin banyaknya penemuan senyawa metabolit sekunder baru dari tumbuhan, hewan, ataupun mikroorganisme.

(25)

kemampuan berpikir kritis dan kesuksesan dalam kegiatan praktikum. Berdasarkan penjelasan di atas, menerapkan pembelajaran KBA yang didukung oleh kegiatan praktikum diharapkan dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis mahasiswa.

Konsep-konsep KBA diajarkan secara hirarki dari konsep yang kompleks ke konsep yang sederhana, yaitu karakteristik metabolit sekunder, keteraturan/variasi struktur, hubungan biosintesis/biogenesis vs struktur molekul, penetapan struktur, sifat-sifat umum, sintesis dan pembuatan terpenoid, steroid, polifenol (poliketida dan fenil propanoid), flavonoid, dan alkaloid. Berdasarkan analisis konsep pada materi-materi KBA dapat diketahui bahwa sebagian besar konsep dalam KBA terdiri atas konsep dengan atribut kritis abstrak tapi contoh kongkrit. Apabila mahasiswa belum mencapai tingkatan operasi formal maka konsep dengan atribut kritis abstrak tapi contoh kongkrit berpotensi menyebabkan terjadinya miskonsepsi. Hal ini didukung oleh hasil penelitian Kazembe (2010) yang menyatakan bahwa dalam pembelajaran KBA seringkali mahasiswa mengalami miskonsepsi yang menjadi penyebab sulitnya mahasiswa memahami konsep KBA. Miskonsepsi yang dialami mahasiswa tersebut disebabkan oleh beberapa faktor berikut: (1) penetapan gagasan informal yang berasal dari pengalaman sehari-hari, budaya dan agama, kelompok sebaya dan tekanan lingkungan lainnya; (2) pandangan tidak lengkap atau tidak benar yang dikembangkan oleh mahasiswa selama pembelajaran; dan (3) konsep tidak tepat, menyesatkan atau keliru yang disampaikan oleh pendidik maupun dari buku (Kazembe, 2010).

(26)

mahasiswa Pendidikan Kimia salah satu LPTK di Mataram, Nusa Tenggara Barat (NTB) pada tiga tahun terakhir diperlihatkan pada tabel 1.1.

Tabel 1.1 Perolehan Rata-rata Hasil Belajar KBA ***)

Tahun Rata-rata* Ketuntasan**

2009 51,9 Belum

2010 60,3 Belum

2011 58,5 Belum

Keterangan.

* Nilai pada interval 0-100

** Ketuntasan klasikal jika 85% mahasiswa dengan nilai > 65 *** Belum ada praktikum

Miskonsepsi sangat besar andilnya dalam menghambat pemahaman konsep dan pencapaian prestasi belajar mahasiswa (Barke, 2009). Menurut Whitfield and Vitz (2006), miskonsepsi menunjuk pada suatu konsep yang tidak sesuai dengan pengertian ilmiah atau pengertian yang diterima para pakar dalam bidang tertentu. Konsepsi mahasiswa yang sungguh-sungguh tidak sesuai dengan konsepsi para ahli disebut sebagai miskonsepsi (Van den Berg, 1991).

(27)

situasi baru maka terjadi keadaan tidak seimbang (disekuilibrium), sehingga terjadi proses akomodasi yang mengubah konsep seseorang. Berdasarkan penjelasan tersebut maka miskonsepsi secara umum dibagi menjadi dua: pertama, konsep awal yang belum lengkap dan kedua, konsep awal yang salah sama sekali. Miskonsepsi sulit dihilangkan dalam pembelajaran yang menggunakan metode ceramah karena miskonsepsi merupakan proses yang permanen dan berkesinambungan (Kazembe, 2010).

Berdasarkan teori belajar Piaget (2001), mahasiswa akan menguji setiap konsep yang baru dengan konsep yang telah ada pada mahasiswa tersebut, misalnya, mahasiswa dihadapkan pada suatu fenomena alam, kemudian mahasiswa diminta untuk membuat hipotesis, lalu dosen dan mahasiswa menguji hipotesis dengan praktikum. Jika hipotesis mahasiswa tersebut tidak cocok dengan hasil praktikum (prakonsepsinya salah), maka mahasiswa akan mengalami konflik kognitif yang dapat menghasilkan perubahan struktur kognitifnya, sehingga miskonsepsi dapat diperbaiki. Hal tersebut didukung oleh hasil penelitian Roth (1992) yang membuktikan bahwa praktikum dapat meningkatkan pemahaman konsep dan menanggulangi miskonsepsi mahasiswa.

Penelitian-penelitian yang relevan dengan disertasi ini dalam 5 tahun terakhir terdiri atas kajian Ling and Bridgeman (2011) yang mengungkapkan kegiatan mahasiswa dalam menganalisis hasil praktikum kimia dasar dapat meningkatkan keterampilan generik sainsnya. Selanjutnya, hasil penelitan Önen and Koçak (2010) menunjukkan kemampuan berpikir kritis calon guru dapat ditingkatkan melalui pendidikan di sekolah, sedangkan Yüksel and Alci (2012) menjelaskan ada korelasi yang signifikan antara kepercayaan diri dan kemampuan berpikir kritis, serta kemampuan berpikir kritis dan kesuksesan dalam kegiatan praktikum.

(28)

(2010) harus diarahkan untuk meningkatkan skill dan teknik laboratorim, serta kemampuan berkomunikasi dalam bentuk tulisan.

Kepercayaan diri mempengaruhi kecemasan mahasiswa terhadap kegiatan laboratorium dan sikapnya terhadap kimia secara langsung. Mahasiswa yang memiliki kepercayaan diri rendah akan memiliki kerentanan terhadap kecemasan kegiatan laboratorium dan sikap kimia yang negatif (Russell and Weaver, 2008). Sikap positif terhadap laboratorium kimia dan pemahaman konsep kimia mahasiswa dapat ditingkatkan melalui pendekatan konstruktivisme (Tarhan and Sesen, 2010). Bayrak and Bayram (2011), menunjukkan bahwa pembelajaran problem based

learning (PBL) dapat meningkatkan pemahaman konsep dan menanggulangi

miskonsepsi mahasiswa. Miskonsepsi yang banyak terjadi pada pembelajaran KBA juga dapat dikurangi dengan strategi pembelajaran kooperatif (Kazembe, 2010).

Pengembangan model praktikum inovatif yang dilakukan oleh Cartrette and Miller (2013) terbukti mampu meningkatkan kemampuan penelitian kimia mahasiswa. Kegiatan praktikum kimia di tingkat universitas juga dapat mengembangkan kemampuan afektif, psikomotorik, dan kognitif (Bretz, et al., 2013). Dalam kegiatan praktikum KBA, Carroll, et al. (2012) melakukan penelitian tentang prosedur isolasi kinkonin dan kuinin dari Cinchona calisaya.

(29)

B. Masalah Penelitian

Masalah utama dalam penelitian ini adalah “Bagaimanakah model praktikum KBA untuk mengembangkan keterampilan generik sains, keterampilan berpikir kritis, dan pemahaman konsep KBA?”.

Berdasarkan pemasalahan tersebut, maka penelitian ini dilakukan untuk menemukan jawaban atas pertanyaan penelitian berikut:

1. Bagaimana karakteristik model praktikum KBA untuk mengembangkan keterampilan berpikir kritis mahasiswa?

2. Bagaimana pengaruh model praktikum KBA yang dikembangkan terhadap keterampilan generik sains mahasiswa?

3. Bagaimana pengaruh model praktikum KBA yang dikembangkan terhadap keterampilan berpikir kritis mahasiswa?

4. Bagaimana pengaruh model praktikum KBA yang dikembangkan terhadap pemahaman konsep KBA mahasiswa?

5. Bagaimana tanggapan mahasiswa terhadap model praktikum KBA yang telah dikembangkan?

6. Apa keunggulan dan kelemahan model praktikum KBA yang dikembangkan?

C. Tujuan Penelitian

Tujuan umum penelitian ini adalah mengembangkan model praktikum KBA dan meningkatkan keterampilan generik sains, keterampilan berpikir kritis, serta pemahaman konsep KBA mahasiswa.

D. Manfaat Penelitian

1. Memberikan alternatif kegiatan praktikum dalam perkuliahan KBA dengan memanfaatkan keanekaragaman hayati Indonesia yang melimpah, untuk menghasilkan salah satu alternatif model praktikum KBA.

(30)

3. MPPM-KBA dapat menjadi pedoman bagi dosen dalam mengelola praktikum yang menekankan pada pengembangan keterampilan generik sains, keterampilan berpikir kritis, dan pemahaman konsep KBA mahasiswa.

E. Struktur Organisasi Penulisan

(31)

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Paradigma Penelitian

Indonesia telah diakui oleh dunia sebagai negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang besar. Keanekaragaman hayati tersebut merupakan sumber keanekaragaman metabolit sekunder yang diperoleh melalui kegiatan ekstraksi, fraksinasi, pemurnian, dan identifikasi metabolit sekunder. Berdasarkan hal tersebut, Indonesia memiliki potensi yang besar dalam memajukan KBA. Hal tersebut dapat terwujud dengan meningkatkan kualitas pembelajaran KBA melalui praktikum.

Kegiatan praktikum dapat mengembangkan keterampilan generik sains (KGS) karena praktikum memberikan kesempatan kepada mahasiswa berlatih mengamati, mengestimasi, memanipulasi peralatan, mengukur dan sebagainya. Pengembangan KGS melalui praktikum dapat mempengaruhi keterampilan berpikir kritis mahasiswa. Keterampilan berpikir kritis (KBK) sangat penting dimiliki oleh mahasiswa untuk memahami konsep-konsep KBA dan untuk berhasil dalam kehidupan. KBK akan berkembang selama praktikum dengan adanya kesempatan mahasiswa mendesain sendiri kegiatan praktikumnya. Mahasiswa dituntut berpikir kritis dalam memilih dan menyusun prosedur praktikum. Untuk memenuhi keperluan tersebut, dikembangkanlah model praktikum proyek mini kimia bahan alam (MPPM-KBA).

(32)

MPPM-KBA menggunakan fenomena alam yang menjadi kajian KBA sebagai stimulus belajar bagi mahasiswa. Pertanyaan konseptual yang mengandung indikator KGS dan indikator KBK digunakan selama kegiatan praktikum. Masalah yang mengandung konsep KBA dihadapkan kepada mahasiswa untuk memunculkan hipotesis dan melatih mahasiswa merancang praktikum secara berkelompok dalam memecahkan permasalahan tersebut. Mahasiswa kemudian mempresentasikan rancangan praktikumnya di depan kelas, dosen dan kelompok lain menanggapi proposal praktikum yang dipresentasikan. Setelah proposal disetujui, praktikum dilaksanakan. Hasil praktikum disusun dalam suatu laporan dan dipresentasikan di depan kelas. Mahasiswa menyimpulkan konsep kompleks dari hasil praktikum kelompoknya sendiri dan hasil praktikum kelompok lainnya. Pada dasarnya kegiatan praktikum meliputi langkah-langkah isolasi metabolit sekunder yang terdiri atas tahapan ekstraksi, fraksinasi, pemurnian, dan identifikasi struktur metabolit sekunder. Semua rangkaian kegiatan praktikum, memberikan peluang kepada mahasiswa berlatih menggunakan KGS dan KBK. Berikut rancangan kegiatan praktikum selengkapnya.

Gambar 3.1 Skema Paradigma Penelitian

(33)

Penelitian ini termasuk penelitian mixed methods yang menggabungkan prosedur penelitian kualitatif dan kuantitatif dalam satu studi untuk menyelesaikan suatu masalah. Desain penelitian menggunakan model embedded experimental (Cresswell and Crack, 2007) seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.2.

Gambar 3.2 Model Embedded Experimental

Sebelum implementasi MPPM-KBA mahasiswa diberikan angket untuk mengetahui gambaran awal sikap mahasiswa terhadap kurikulum KBA dan persepsinya tentang senyawa metabolit sekunder. Demikian pula halnya setelah semua rangkaian intervensi, mahasiswa diberikan angket untuk mengetahui ada tidaknya perubahan sikap mahasiswa terhadap kurikulum KBA dan persepsinya tentang senyawa metabolit sekunder. Kegiatan intervensi yang berupa kegiatan praktikum KBA dilengkapi dengan pemberian pretest dan postest untuk mengukur KGS, KBK, dan pemahaman konsep KBA. Tahap selanjutnya melakukan interpretasi data hasil analisis kuantitatif dan kualitatif dalam rangka memberi makna hasil implementasi berdasarkan uji statistik, sikap mahasiswa terhadap kurikulum KBA, persepsi mahasiswa tentang metabolit sekunder, serta analisis keunggulan dan kelemahan model yang dikembangkan.

(34)

Berdasarkan desain mixed methods seperti yang telah dipaparkan di atas, langkah-langkah dalam pelaksanaan kegiatan penelitian dibagi menjadi 3 tahap utama, yaitu: (1) tahap persiapan dalam bentuk studi lapangan dan studi pustaka, perancangan model, dan uji coba terbatas (2) tahap pelaksanaan (implementasi) model yang dikembangkan, dan (3) tahap interpretasi untuk memberi makna terhadap hasil ujicoba utama.

1. Tahap Persiapan

Tahap persiapan dalam penelitian ini dilakukan untuk mengumpulkan berbagai informasi yang berkaitan dengan model praktikum KBA yang akan dikembangkan. Pengumpulan informasi dilakukan melalui studi lapangan dan studi literatur.

a. Studi lapangan

Studi lapangan dilakukan untuk mengumpulkan berbagai informasi tentang perkuliahan KBA, laboratorium, dan hasil belajar KBA yang selama ini berlangsung.

b. Studi literatur

Studi literatur berkaitan dengan studi dokumen dan material lainnya yang mendukung pembuatan rancangan model praktikum KBA. Studi literatur meliputi analisis tentang silabus KBA, penelitian yang relevan dengan model praktikum yang akan dikembangkan, keterampilan generik sains, keterampilan berpikir kritis, dan miskonsepsi dalam pembelajaran KBA.

c. Pengembangan desain

(35)

kritis yang terintegrasi dalam tes penguasaan konsep KBA (instrumen ini juga berfungsi untuk menjaring miskonsepsi mahasiswa), pedoman observasi untuk mengetahui penerapan KGS dan KBK dalam implementasi model praktikum KBA selama kegiatan intervensi, angket untuk mengetahui sikap mahasiswa tentang kurikulum KBA, persepsi mahasiswa tentang senyawa metabolit sekunder, tanggapan mahasiswa terhadap model praktikum KBA. Komponen-komponen di atas selanjutnya divalidasi oleh ahli. Hasil validasi ditidaklanjuti dengan perbaikan sesuai saran dan masukan validator. Langkah berikutnya melakukan uji coba terbatas. Masukan dari uji coba terbatas digunakan untuk evaluasi dan penyempurnaan instrumen serta model praktikum KBA yang akan digunakan dalam tahap implementasi. Seluruh program dalam penelitian ini dirancang dan dikembangkan oleh peneliti.

2. Tahap Pelaksanaan

Pada tahap ini instrumen dan model praktikum KBA yang telah tersusun diimplementasikan dalam pembelajaran KBA di kelas. Tahap ini menggunakan rancangan eksperimen kuasi, yaitu pretest-postest nonequivalent control group design.

a. Kualitatif sebelum intervensi

Responden menjawab angket yang berisi pernyataan-pernyataan untuk mengetahui gambaran awal sikap mahasiswa terhadap kurikulum KBA dan persepsi mahasiswa tentang senyawa metabolit sekunder.

b. Kualitatif selama intervensi

Pada tahap ini dilakukan observasi untuk mendapatkan informasi tentang mengetahui penerapan KGS dan KBK selama implementasi model praktikum KBA yang dikembangkan.

c. Kuantitatif selama intervensi

(36)

mengenai peningkatan pemahaman konsep KBA, keterampilan generik sains dan keterampilan berpikir kritis mahasiswa.

d. Kualitatif setelah intervensi

Responden menjawab angket yang berisi pernyataan-pernyataan untuk mengetahui gambaran akhir sikap mahasiswa terhadap kurikulum KBA dan persepsi mahasiswa tentang senyawa metabolit skunder.

Tahap Persiapan

1. Instrumen (tes penguasaan konsep KBA yang terintegrasi dengan tes KGS dan KBK, angket, lembar observasi)

2. Bahan ajar (pedoman praktikum dan LKM) 3. Model praktikum KBA kurikulum KBA & persepsi Mahasiswa tentang senyawa metabolit sekunder

(37)

Tahap Interpretasi

Gambar 3.3 Tahapan Penelitian sesuai Model Embedded Experimental

3. Tahap Interpretasi

Pada tahap ini dilakukan interpretasi data hasil analisis kuantitatif dan kualitatif. Pada tahap ini diperoleh informasi tentang efektifitas model praktikum KBA untuk membangun keterampilan generik sains dan keterampilan berpikir kritis serta pemahaman konsep KBA, kesimpulan dan rekomendasi, serta keunggulan dan kelemahan model praktikum KBA yang dikembangkan. Secara umum tahapan penelitian terlihat dalam gambar 3.3.

C. Subjek dan Variabel Penelitian

Subjek penelitian terdiri atas 31 mahasiswa dari prodi Pendidikan Kimia (kelas eksperimen) dan 28 mahasiswa dari jurusan Kimia (kelas kontrol) salah satu universitas negeri di kota Mataram, Nusa Tenggara Barat (NTB) yang sedang mengontrak mata kuliah KBA pada semester genap (semester 6). Kelas eksperimen menggunakan model praktikum proyek mini Kimia Bahan Alam (MPPM-KBA) dan kelas kontrol menggunakan model praktikum verifikatif yang melakukan verifikasi fakta saintifik yang telah diperkenalkan dosen dalam penuntun praktikum (Domin, 1999) untuk isolasi kurkumin dari kunyit (Mujahidin, 2008). MPPM-KBA merupakan perangkat treatment dalam penelitian ini, sedangkan keterampilan generik sains, keterampilan berpikir kritis, dan pemahaman konsep KBA merupakan variabel terikat penelitian.

D. Perangkat Treatment danInstrumen Penelitian

Interpretasi kuantitatif dan kualitatif

Hasil :

1. Efektifitas model praktikum KBA untuk mengembangkan KGS dan KBK serta pemahaman konsep KBA

2. Kesimpulan dan rekomendasi

(38)

Dalam penelitian ini digunakan perangkat treatment berupa draf model praktikum KBA dan bahan ajar praktikum KBA (pedoman praktikum dan LKM), sedangkan instrumen yang digunakan dalam penelitian terdiri atas:

1. Tes Prasyarat Model Praktikum Proyek Mini Kimia Bahan Alam (MPPM-KBA) dan Tes penguasaan konsep KBA yang terintegrasi dengan tes KGS dan KBK. Tes menggunakan teknik CRI termodifikasi (Hakim, et al., 2012). Tes prasyarat MPPM-KBA digunakan sebelum kegiatan praktikum sebagai rujukan untuk proses pelatihan praktikum, sedangkan tes penguasaan konsep KBA yang terintegrasi dengan tes KGS dan KBK digunakan sebelum

(pretest) dan sesudah (postest) kegiatan praktikum KBA

2. Lembar observasi untuk mengetahui penerapan KGS dan KBK selama implementasi model praktikum KBA yang dikembangkan.

3. Angket untuk mengetahui sikap mahasiswa terhadap kurikulum KBA sebelum dan setelah mengikuti kegiatan praktikum KBA.

4. Angket untuk mengetahui persepsi mahasiswa tentang senyawa metabolit sekunder sebelum dan setelah mengikuti kegiatan praktikum KBA.

5. Angket untuk mengetahui tanggapan mahasiswa terhadap model praktikum KBA yang telah disusun.

Perangkat treatment dan instrumentasi pengumpulan data penelitian selengkapnya dielaborasikan dalam Tabel 3.1.

Tabel 3.1. Jenis perangkat treatment danInstrumen yang Digunakan dalam Penelitian

No Jenis perangkat treatment dan Instrumen

Deskripsi

1 Draf model

praktikum KBA Pedoman dosen dalam menjalankan pembelajaran praktikum KBA

2 Pedoman praktikum Pedoman mahasiswa dalam mengikuti MPPM-KBA

3 LKM Penuntun mahasiswa dalam menjalankan tahapan isolasi MS

4 Tes Prasyarat

MPPM-KBA Perangkat tes berbentuk CRI termodifikasi. Tes ini terdiri atas 15 butir soal yang difokuskan untuk menjadi rujukan dalam proses pelatihan praktikum

5 Tes penguasaan

(39)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu terintegrasi dengan

tes KGS dan KBK pemahaman konsep KBA mahasiswa.

6 Lembar observasi Pedoman untuk observasi penerapan KGS dan KBK dalam

MPPM-KBA

7 Angket sikap

mahasiswa terhadap kurikulum KBA

17 butir pernyataan untuk menjaring perubahan sikap mahasiswa terhadap kurikulum KBA

8 Angket persepsi

mahasiswa tentang senyawa MS

10 butir pernyataan untuk menjaring perubahan persepsi mahasiswa tentang senyawa MS

9 Angket tanggapan

mahasiswa terhadap MPPM-KBA

19 butir pernyataan untuk menjaring tanggapan mahasiswa terhadap MPPM-KBA

Sebelum instrumen tes digunakan, terlebih dahulu dilakukan analisis indeks kesukaran, daya beda, validitas, dan reliabilitas soal.

Indeks kesukaran, digunakan untuk mengetahui apakah soal tergolong mudah, sedang, atau sukar. Persamaan yang digunakan (Popham, 2013):

P = �

�

P = indeks kemudahan, R = banyaknya mahasiswa yang menjawab benar, dan T= seluruh responden.

Daya pembeda, digunakan untuk mengetahui sejauh mana tiap butir soal mampu membedakan antara mahasiswa yang sudah atau belum memahami konsep. Persamaan yang digunakan (Popham, 2013):

D = ph - pl

D = Indeks daya pembeda, ph = proporsi peserta tes kelompok atas yang menjawab

soal dengan benar, pl = proporsi peserta tes kelompok bawah yang menjawab soal

dengan benar.

Uji validitas, dilakukan untuk mengetahui kesahihan suatu instrumen sehingga mampu mengukur apa yang hendak diukur (Cohen et al., 2013). Dalam penelitian ini dilakukan uji validitas isi (content validity) melalui timbangan ahli terhadap ketepatan setiap butir tes dengan indikator-indikator yang dirumuskan. Uji validitas instrumen juga dilakukan menggunakan rumus Pearson Product Moment:

rXY= � −

(40)

rXY = koefisien korelasi antara variabel X dan variabel Y, dua variabel yang

dikorelasikan.

Penarikan kesimpulan dilakukan dengan membandingkan harga koefisien korelasi product moment tersebut dengan r tabel dengan ketentuan jika r hitung > r tabel maka butir

soal tersebut valid.

Uji reliabilitas, dilakukan untuk menguji tingkat keajegan dari instrumen yang digunakan (Cohen et al., 2013). Perhitungan reliabilitas menggunakan rumus:

��20 = (_{� −}�₁)(1− _�₂ )

rKR20 = reliabilitas instrumen, n = jumlah responden, p= proporsi responden yang

menjawab benar, q = proporsi responden yang menjawab salah, δ2_{= varian total.} E. Teknik Analisis Data

Data yang diperoleh pada penelitian mix method ini terdiri atas data kualitatif dan data kuantitatif. Data kualitatif berupa: (1) karakteristik MPPM-KBA, (2) indikator KGS dan KBK yang digunakan mahasiswa dalam mengimplementasikan MPPM-KBA, (3) sikap mahasiswa terhadap kurikulum KBA, (4) persepsi mahasiswa tentang senyawa metabolit sekunder, (5) tanggapan mahasiswa terhadap MPPM-KBA. Data kuantitatif berupa : (1) skor KGS, (2) skor KBK, (3) skor penguasaan konsep KBA.

Analisis data penelitian menggunakan teknik sequential data analysis, yaitu: (1) analisis data kualitatif, (2) analisis data kuantitatif, dan (3) analisis gabungan kuantitatif dan kualitatif.

(41)

Keterangan: % g= persentase gain ternormalisasi, Spost = skor tes akhir, Spre = skor

tes awal, dan Smax = skor maksimum

Kriteria peningkatan keterampilan generik sains, keterampilan berpikir kritis, dan pemahaman konsep mahasiswa sesuai kategori, tinggi: %g > 70, sedang: 30 ≤ %g < 70, dan rendah: %g < 30.

(42)

BAB V

KESIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil-hasil penelitian dan pembahasan, secara umum dapat disimpulkan KGS, KBK, dan pemahaman konsep KBA mahasiswa dapat dikembangkan melalui Model Praktikum Proyek Mini Kimia Bahan Alam (MPPM-KBA). Secara khusus dapat disimpulkan bahwa:

1. Karakteristik MPPM-KBA: Pembelajaran berpusat pada mahasiswa, dosen bertindak sebagai fasilitator, proyek bersifat open ended, produk berupa isolat, dan mahasiswa bekerja dalam kelompok kecil. Komponen MPPM-KBA terdiri atas orientasi masalah, perancangan praktikum, presentasi proposal praktikum, implementasi kegiatan praktikum, presentasi hasil praktikum, evaluasi kegiatan praktikum dan analisis konsep KBA kompleks.

2. a). Hasil observasi penerapan KGS menunjukkan indikator membangun konsep, hukum sebab akibat, pengamatan langsung dan tak langsung, kerangka logika taat-asas dari hukum alam, dan kesadaran akan skala besaran dikembangkan secara dominan oleh mahasiswa.

b). Walaupun tidak terdapat perbedaan n-gain KGS yang signifikan antara kedua kelas, kemampuan pengamatan tak langsung dan hukum sebab akibat kelas eksperimen lebih baik dibandingkan kelas kontrol. %N-gain tertinggi dengan MPPM-KBA terjadi pada indikator kemampuan membangun konsep (66,69%) dan terendah terjadi pada indikator pengamatan tak langsung (57,39%).

3. a). Hasil observasi penerapan KBK menunjukkan sub indikator menentukan tindakan, berinteraksi dengan orang lain, melakukan induksi dan menilai induksi, menilai kredibilitas sumber informasi, melakukan observasi dan menilai laporan hasil observasi, melakukan deduksi dan menilai deduksi, mendefinisikan dan menilai definisi, dan memfokuskan pada pertanyaan dikembangkan secara dominan oleh mahasiswa.

(43)

model praktikum verifikatif. %N-gain KBK tertinggi dengan MPPM-KBA terjadi pada indikator menentukan suatu tindakan (memilih kritetia untuk mempertimbangkan solusi yang mungkin) sebesar 69,71% dan terendah terjadi pada indikator menyimpulkan: membuat dan menentukan nilai pertimbangan (menimbang dan membuat keputusan)sebesar 47,42%.

4. Peningkatan penguasaan konsep KBA yang belajar dengan MPPM-KBA secara signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan mahasiswa yang belajar dengan model praktikum verifikatif. %N-gain tertinggi penguasaan konsep KBA kelas eksperimen terjadi pada konsep fraksinasi sebesar 76,29% (kategori tinggi) dan terendah pada konsep KLT sebesar 20,50% (kategori sedang). Persentase miskonsepsi tertinggi posttest kelas eksperimen terjadi pada label konsep konsep KLT (32,26%) dan persentase tidak tahu konsep tertinggi terjadi pada label konsep NMR (29,04%).

5. Mahasiswa memberikan tanggapan positif terhadap MPPM-KBA.

6. Kelebihan MPPM-KBA merangsang mahasiswa untuk belajar interdisipliner dan memberikan kesempatan kepada mahasiswa merancang sendiri kegiatan praktikumnya, sehingga dapat meningkatkan KGS, KBK, dan pemahaman konsep KBA mahasiswa. Kekurangan MPPM-KBA membutuhkan waktu dan biaya yang lebih banyak dibanding praktikum verifikatif.

B. Implikasi

Temuan-temuan dari hasil penelitian ini, memberikan beberapa implikasi sebagai berikut.

1. MPPM-KBA dapat menjadi alternatif kegiatan praktikum untuk perkuliahan KBA yang selama ini tidak didukung oleh kegiatan praktikum.

2. MPPM-KBA dapat menjadi alternatif model praktikum untuk mengembangkan KGS, KBK, dan pemahaman konsep KBA mahasiswa.

(44)

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan, disarankan hal-hal sebagai berikut:

1. Agar diperoleh pengembangan KGS dan KBK yang lebih kontras antara MPPM-KBA dan model praktikum verifikatif, masih diperlukan penelitian lanjutan dengan penekanan pada beberapa indikator KGS dan KBK dengan perbedaan peningkatan yang masih rendah pada kedua kelas.

(45)

Daftar Pustaka

Anderson, L.W. and Krathwohl, D.R. (2001). A taxonomy for learning, teaching, and assessing: a revision of Blooms’s taxonomy of educational objectives. New York: Addison Wesley Longman, Inc.

Angawi, R. F., et al. (2009). ―Dehydroconicasterol and Aurantoic Acid, a Chlorinated Polyene Derivative, from the Indonesian Sponge Theonella swinhoei‖.

Journal of Natural Product.72, (12), 2195-2198.

Bailey, N. (2005). ―The great skills debate: Defining and delivering the skills required for community regeneration in England‖. Planning Practice and Research. 20, (3), 341-352.

Barke, H. D. (2008). ―Chemistry misconception-diagnosis, prevention, and cure‖.

Paper Bandung: Second International Seminar on Science Education, IUE.

Bayrak, B. K., and Bayram, H. (2011). ―Effects of Problem-Based Learning in a Web Environment on Conceptual Understanding: The Subject of Acids and Bases‖.

International Online Journal of Educational Sciences. 3, (3), 831-848.

Blair, L. M. and Sperry, J. (2013). ―Natural Products Containing a Nitrogen–Nitrogen

Bond‖. Journal of Natural Product.76, (4), 794–812.

Bretz, S. L., et al. (2013). ―What Faculty Interviews Reveal about Meaningful Learning in the Undergraduate Chemistry Laboratory‖. Journal of Chemical

Education. 90, (3), 281–288.

Brotosiswoyo, B.S. (2000). Kiat Pembelajaran MIPA dan Kiat Pembelajaran Fisika

di Perguruan Tinggi, Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional.

Bruck, L. B. and Towns, M. (2010). ―Faculty Perspectives of Undergraduate Chemistry Laboratory: Goals and Obstacles to Success‖. Journal of Chemical

Education. 87, (12), 1416–1424.

Cartrette, D. P. and Miller, M. L. (2013). ―Purposeful Design of Formal Laboratory Instruction as a Springboard to Research Participation”. Journal of Chemical

(46)

Carroll, A. M. et al. (2012). ―Nature’s Chiral Catalyst and Anti-Malarial Agent: Isolation and Structure Elucidation of Cinchonine and Quinine from Cinchona

calisaya”. Journal of Chemical Education.89,(12), 1578–1581.

Clemen, J. (1987). Overcoming Student’ Misconception In Physics : The Role Of Enhoring Intuition and Analogical Validity. The Prociding of The Third International on Misconception and Eductional Strategies in Science and

Mathematics. Ithaca, NY: Cornell University.

Cohen, R. J., Swerdlilk, M. E., and Sturman, E. D. (2013). Psychological Testing and

Assessment: An Introduction to Tests and Measurement, 8th edition.

Qeensland: Humanities and Social Sciences.

Costa, A.L. (ed). (1985). Developing Minds: A Resource Book for Teaching Thinking. Alexandria: ASCD.

Cresswell, J. W. and Crack P. V. L. (2007). Designing and Conducting. Mixed

Method Research. Sage Publication: London and New Delhi.

Criswell, B. (2012). ―Framing Inquiry in High School Chemistry: Helping Students See the Bigger Picture‖. Journal of Chemical Education.89, (2), 199–205. Dahar, R. W. (2006). Teori-teori Belajar. Erlangga: Jakarta.

Dearing, R. (1997). The Summary Report of The National Comitte of Inquiry Into

Higher Education. London: HMSO.

Domin, D. S. (1999). ―A review of laboratory instruction styles‖. Journal of

Chemical Education.76, (4), 543-547.

Donnell, C. Mc, O’Connor, C. dan Seery, M. K. (2007). ―Developing Practical Chemistry

Skills by Means of Student-Driven Problem Based Learning Mini-Projects‖.

Journal of Chemistry Education Research and Practice. 8, (2), 130-139.

Ennis, R. H. (1985). A logical basis for measuring critical thinking skills.

Educational Leadership, 43, (1), 44–48.