PATTERNS OF STUDENTS' MACROSCOPIC, SUBMICROSCOPIC, AND SYMBOLIC
REPRESENTATION ABILITY IN ACID-BASE TOPIC
Mujibaturrahmi1, Sri Winarni2, Latifah Hanum3
1, 2, 3, Jurusan Pendidikan Kimia FKIP Universitas Syiah Kuala, Darussalam Banda Aceh 23111
E-mail: *mujibaturrahmi@gmail.com, **sriwinarni@unsyiah.ac.id,
***latifah_hanum@unsyiah.ac.id
Received: 18 Februari 2022. Accepted: 19 November 2022. Published: 31 Desember 2022 DOI: 10.30870/educhemia.v7i2.14250
Abstract: Abstract concepts of chemicals are generally presented in three chemical representation levels: macroscopic, submicroscopic, and symbolic. This study aims to; (1) evaluate each representation ability; (2) determine how to evaluate the pattern of representational abilities; and (3) evaluate the patterns of each student's macroscopic, submicroscopic, and symbolic representation abilities. Qualitative descriptive has been used as the design of this study. Twenty-one multiple-choice questions based on macroscopic, submicroscopic, and symbolic representations have been designed with validation results from two experts, which are 100% valid, and with the Kuder Richardson formula (K-R 20), the reliability value is 0.84. The subjects in this study were all students of class XI MIPA at SMA Negeri 8 Banda Aceh. The research was conducted online via a google form. The results showed that students with high categories of macroscopic, submicroscopic, and symbolic representation skills were 61, 18, and 51%, respectively. 9.8% of students can master the three levels of representation with high criteria. The pattern of representation ability is mainly owned by 24.4% with high macroscopic and symbolic representation abilities but low submicroscopic representation abilities. Because submicroscopic representation lags macroscopic and symbolic, explanation in chemistry should always involve submicroscopic representations other than macroscopic and symbolic.
Keywords: representation, macroscopic, submicroscopic, symbolic, acid-base
Abstrak: Konsep abstrak kimia umumnya disajikan dalam tiga level representasi kimia, yaitu makroskopis, submikroskopik, dan simbolik. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) mengevaluasi setiap kemampuan representasi; (2) menentukan cara mengevaluasi pola kemampuan representasi dan (3) mengevaluasi pola kemampuan representasi makroskopis, submikroskopis dan simbolik yang dimiliki oleh setiap peserta didik. Deskriptif kualitatif telah digunakan sebagai disain penelitian ini. 21 soal multiple choice berbasis reprensentasi makroskopik, submikroskopik, dan simbolik telah dirancang dengan hasil validasi dua orang ahli yaitu 100% valid dan dengan rumus Kuder Richardson (K-R 20) diperoleh nilai reliabilitas yaitu 0,84. Subjek dalam penelitian ini yaitu seluruh peserta didik kelas XI MIPA di SMA Negeri 8 Banda Aceh. Penelitian dilakukan secara online melalui google form. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peserta didik yang memiliki kemampuan representasi makroskopik,
e-ISSN 2502-4787 submikroskopik, dan simbolik dengan kategori tinggi masing-masing sebesar 61, 18 dan 51%.
Sebesar 9,8% peserta didik yang mampu menguasai ketiga level representasi dengan kriteria tinggi. Pola kemampuan representasi terbanyak dimiliki oleh 24,4 % dengan kemampuan representase makroskopik dan simbolik tinggi namun kemampuan represetasi submikroskopik rendah. Oleh karena kemampuan representasi submikroskopik tertinggal dari makroskopik dan simbolik, seharusnya pembelajaran kimia selalu melibatkan representasi submikroskopik selain makroskopik dan simbolik.
Kata Kunci: kimia, makroskopik, submikroskopik, simbolik, asam-basa
PENDAHULUAN
Teori pemprosesan informasi dapat menjelaskan cara anak memanipulasi informasi, memonitornya, dan menciptakan strategi menanganinya.
Pendekatan pemrosesan informasi efektif dalam pembelajaran kimia (Fathima, Roja and Sasikumar, 2012). Agar informasi dapat dipelajari maka pemprosesan informasi memerlukan perhatian yang selektif terhadap kejadian, objek, simbol dan stimulus lainnya. (Nayazik, Sukestiyarno and Hindarto, 2013).
Informasi dapat ditampilkan berupa representasi (Cook, Wiebe and Carter, 2008). Penggunaan representasi menjadikan pemahaman berpeluang disimpan dalam memori jangka panjang.
Penyajian representasi mutlak diperlukan dalam pembelajaran kimia yang materinya syarat dengan konsep- konsep abstrak (Al-Balushi, 2013; Cooper et al., 2013). Reaksi kimia sebagai inti dari ilmu kimia perlu dijelaskan secara makroskopis, submikroskopis, dan simbolik (Syahrial and Winarni, 2021).
Pengetahuan kimia dan pemahaman tentang alam dapat dikomunikasikan melalui representasi makroskopis, submikroskopis, dan simbolik (Sujak, Gnanamalar and Daniel, 2017). Aktivitas pembelajaran pada materi laju reaksi dengan elektronik student worksheet berbasis multilevel representasi (makroskopis, submikroskopis, dan simbolik) secara proporsional tergolong sangat baik (Meutia, Nurdin and Winarni, 2021). Penyajian represesentasi makroskopis, submikroskopis, dan simbolik dapat membantu siswa dalam mengkonstruksi konsep (Winarni et al., 2022). Penyajian multiple representasi berpotensi pada banyaknya koneksi antarkonsep yang dapat dibangun oleh peserta didik. Akibtanya pembelajaran menjadi semakin bermakna.
Representasi kimia berupa fenomena yang dapat diamati panca indra, seperti perubahan materi, perubahan suhu dan warna tergolong dalam representasi pada tingkat makroskopik, sedangkan representasi tingkat submikroskopik
mengacu pada representasi kimia yang mendeskripsikan gerak molekul atau proses pada level partikel yang digunakan untuk menjelaskan fenomena mikroskopik (Langitasari, 2016;
Chittleborough, 2014). Representasi pada tingkat simbolik mengacu pada suatu proses kimia yang disajikan alam bentuk simbol-simbol, angka, rumus molekul dan persamaan reaksi (Treagust and Chittleborough, 2007). Model representasi pada level submikroskopik dijelaskan secara simbolik mulai dari langkah yang sederhana hingga menggunakan teknologi komputer, seperti menggunakan kata-kata, gambar dua dimensi, gambar tiga dimensi baik diam maupun bergerak (animasi) atau dari simulasi (Huda, Fadiawati and Tania, 2015). Representasi simbolik dan submikroskopik dapat membantu siswa memahami keadaan zat sampai tingkat partikel (Batlolona et al., 2020). Peserta didik akan mudah menghubungkan ketiga representasi jika sudah menguasai representasi submikroskopik (Mashami, Andayani and Gunawan, 2014).
Kemampuan peserta didik dalam menghubungkan satu representasi dengan representasi lainnya disebut kemampuan representasi (Treagust, Chittleborough and Mamiala, 2003). Hasil penelitian menunjukkan bahwa materi pembelajaran
yang berhubungan dengan sains terutama kimia dan fisika menjadi materi kurang disukai peserta didik, salah satunya yaitu disebabkan oleh banyaknya materi yang abstrak dan susah dipahami (Ristiyani and Bahriah, 2016). Keabstrakan materi kimia menjadikannya sebagai pelajaran yang komplek dan kurang dimengerti peserta didik (Gabel, 1999). Untuk memahami materi kimia yang bersifat abstrak, maka diperlukan representasi sebagai stimulus.
Representasi sangat membantu siswa belajar kimia meskipun belum mencapai kemampuan berpikir abstrak/formal (Igaz and Prokša, 2012). Fenomena kimia dapat dijelaskan dengan menyajikan konsep- konsep yang abstrak dengan menggunakan representasi kimia yaitu makroskopik, submikroskopik, dan simbolik (Johnstone, 1993).
Ilmu kimia dalam pembelajarannya selalu melibatkan keterampilan dan penalaran untuk mempelajari berbagai fenomena alam yang berkaitan dengan komposisi, struktur dan sifatnya (Izzati, Sunyono and Efkar, 2015). Salah satu materi kimia yang bersifat abstrak dan sulit dipahami yaitu materi asam basa (Wulandari, Susilaningsih and Kasmui, 2018). Topik asam basa merupakan materi yang banyak berhubungan dengan konseptual dan membutuhkan konsep prasyarat seperti sifat dan komposisi
e-ISSN 2502-4787 larutan, struktur atom, ikatan ionik, ikatan
kovalen, rumus molekul, persamaan reaksi, ionisasi dan kesetimbangan (Hikmayanti and Utami, 2019).
Penelitian yang berkaitan dengan representasi kimia telah banyak dilakukan. Sejumlah siswa mengalami kesulitan mengaitkan representasi makroskopik terhadap representasi submikroskopik pada konsep destilasi sehingga mereka tidak dapat menjelaskan interaksi antara zat terlarut dan zat pelarut (Uyulgan and Güven, 2021). Hubungan yang jelas antara animasi reaksi (umumnya berupa representasi submikroskopis) dan reaksi makroskopisnya dapat mempermudah siswa mempelajari suatu reaksi kimia (Kelly, 2017). Beberapa buku teks kimia umumnya lebih mengutamakan representasi makroskopik-simbolik dibandingkan representasi submikroskopik (Chen et al., 2019; Goes et al., 2019). Konsep abstrak atau bersifat submikroskopik dapat lebih mudah dipahami dengan analogi (Gürses et al., 2022). Representasi makroskopik, submikroskopik dan simbolik dapat sebagai stimulus intelektual untuk setiap topik kimia tertentu(Gulacar, Milkey and Eilks, 2020). Peta konsep yang disusun oleh siswa tidak memiliki kaitan yang jelas antarrepresentasi (makroskopis,
submikroskopis, dan simbolik (Huie et al., 2022). Kemampuan menjelaskan fenomena kimia dengan representasi submikroskopik dapat dilatih dengan strategi penjelasan saintifik melalui gambar (Andrade, Freire and Baptista, 2020). Sebagian besar miskonsepsi struktur dan sifat-sifat umumnya karena transfer representasi makroskopis terhadap representasi submikroskopis (Nuić and Glažar, 2020). Banyak siswa yang terindikasi tidak dapat membuat koneksi antarrepresentasi (makroskopis, submikroskpis, dan simbolik) pada topik stoikiometri (Çelikkıran, 2020).
Pengembangan tingkatan visual represenntasi submicroskopik dapat meningkatkan keefektifan proses pembelajaran kimia (Papageorgiou, Amariotakis and Spiliotopoulou, 2019).
Langitasari (2016) melaporkan bahwa kemampuan mneghubungkan pemahaman atas representasi makroskopik, submikroskopik dan simbolik pada konsep reaksi redoks mahasiswa tingkat I masih terbatas sebesar 20,9%. Herawati et al. (2013), menyimpulkan bahwa prestasi belajar peserta didik berbasis representasi kimia dalam materi laju reaksi lebih tinggi daripada pembelajaran konvensional.
Sukmawati (2019) menyimpukan bahwa kemampuan mahasiswa dalam memahami
elektrokimia pada level makroskopik, submikroskopik dan simbolik sudah sangat baik. Hikmayanti & Utami (2019) menyimpulkan bahwa rata-rata ketercapaian kemampuan representasi peserta didik dalam materi titrasi asam basa pada aspek kognitif sebesar 67,0%
dengan kategori baik. Zuhroti et al.
(2018) melaporkan bahwa pada materi asam basa, tingkat pemahaman peserta didik terendah pada level representasi makroskopik terdapat pada konsep kesetimbangan ion dalam larutan asam dan basa (24,5%). Aulia et al. (2017) menyimpulkan bahwa kemampuan peserta didik dalam menyelesaikan soal berbasis makroskopik pada materi hukum dasar dan perhitungan kimia lebih tinggi dibandingkan dengan menyelesaikan soal simbolik dengan persentase 62,5% dan 50,0%.
Berdasarkan hasil penelitian yang telah disebutkan, khususnya di Indonesia masih terbatas dalam hal analisis yang menjelaskan tentang pola kemampuan representasi ketiga level (makroskopis, submikroskopis, dan simbolik) yang dimiliki setiap peserta didik. Tujuan penelitian ini antara lain: (1) mengidentifikasi kemampuan representasi makroskopis, submikroskopis, dan simbolik yang dimiliki peserta didik; (2) menganalis cara mengevaluasi pola
kemampuan representasi makroskopis, submikroskopis, dan simbolik untuk setiap peserta didik; dan (3) mengidentifikasi pola kemampuan representasi makroskopis, submikroskopis dan simbolik yang dimiliki oleh setiap peserta didik.
METODE
Desain, Waktu dan Tempat Penelitian Pendekatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah pendekatan kualitatif dengan jenis deskriptif. Penelitian ini dilaksanakan di SMA Negeri 8 Banda Aceh semester genap tahun ajaran 2020/2021. SMA Negeri 8 Banda Aceh adalah salah satu sekolah menengah atas negeri yang terdapat di kota Banda Aceh, provinsi Aceh. SMA Negri 8 beralamat lengkap di Jalan Tgk. Chik Dipineung, Kota Baru, Kecamatan Kuta Alam, Kota Banda Aceh, Provinsi Aceh.
Subjek Penelitian
Subjek dalam penelitian ini yaitu seluruh peserta didik kelas XI MIPA di SMA Negeri 8 Banda Aceh. Subjek penelitian adalah seluruh siswa yang telah mempelajari materi asam dan basa.
Pembelajaran dilakukan secara daring karena pada masa pandemi covid-19.
Instrumen
Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini berupa soal tes. Soal tes
e-ISSN 2502-4787 yang diberikan dalam bentuk pilihan
ganda sebanyak 21 pertanyaan dengan soal makroskopik, submikroskopik dan simbolik secara proporsional. Penggunaan makroskopik, submikroskopik dan simbolik secara sinkron dapat meningkatkan kualitas pembelajaran kimia (Russell et al., 1997). Artinya untuk setiap satu konseptual diukur dengan masing representasi makroskopik, submikroskopik dan simbolik. Setiap soal yang diberikan berdasarkan kompetensi dasar materi asam dan basa di SMA.
Sebelum instrumen penelitian digunakan terlebih dahulu dilakukan uji validasi dan uji reliabilitas. Uji validasi bertujuan utuk kesesuaian antara soal tes dengan jenis pemahaman yang terkandung dalam soal tersebut sehingga layak digunakan dalam penelitian. Uji reliabilitas bertujuan untuk melihat bahwa soal-soal tes yang digunakan bersifat reliabel.
Validitas dan Reliabilitas Instrumen Validitas soal tes ini bertujuan untuk mengetahui kelayakan bahasa, isi dan penyajian soal tersebut sebagai instrumen penelitian. Soal multiple choice divalidasi oleh 2 praktisi yaitu dua orang guru kimia.
Hasil validasi dua orang praktisi didapatkan bahwa instrumen soal tersebut 100% valid dan layak digunakan.
Uji reliabilitas bertujuan untuk memastikan kelayakan soal-soal untuk mengukur kemampuan peserta didik.
Tingkat reliabilitas tes dapat dihitung dengan rumus Kuder Richardson (K-R 20). Instrumen tes multiple choice juga telah diuji coba kepada 40 peserta didik di luar sampel penelitian. Uji reliabilitas dihitung dengan rumus Kuder Richardson (K-R 20) dan didapatkan nilai reliabilitasnya yaitu 0,84 dengan interpretasi sangat tinggi.
Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data pada penelitian ini yaitu dikumpulkan melalui soal tes. Pengambilan data dilaksanakan pada tanggal 3 Juni – 13 Juni 2021 secara daring (dalam jaringan) pada semester genap 2020/2021. Penelitian dilakukan secara online melalui google form. Soal tes dalam penelitian ini berbentuk multiple choice dan dibedakan menjadi tiga bagian, yaitu soal berbasis makroskopik, submikroskopik, dan simbolik. Tujuan dari dilakukan tes yaitu untuk memperoleh data hasil kemampuan makroskopik, submikroskopik, dan simbolik peserta didik.
Penilaian soal obyektif multiple choice dilakukan dengan menggunakan rubrik penilaian yang telah dirancang untuk menilai soal makroskopik,
submikroskopik, dan simbolik. Skor maksimal untuk setiap soal adalah 14,28.
Soal tes yang diberikan sebanyak 21 soal representasi. Setiap tujuan pembelajaran terdiri dari 3 soal representasi masing- masing makroskopik, submikroskopik, dan simbolik. Jawaban dari peserta didik dinilai dari kelengkapan jawaban.
Pemberian skor untuk setiap soal dilakukan dengan menggunakan rumus persentase
Penilaian persentase jawaban benar dalam mengerjakan soal kategori skala kemampuan memahami representasi kimia berdasarkan skala persentase oleh Daryanto (2010:211).
Tabel 1. Kategori Pemahaman Representasi Berdasarkan Jawaban Benar
No Persentase Jawaban Benar Kategori
1. 81-100 Sangat Baik
2. 61-80 Baik
3. 41-60 Cukup
4. 21-40 Kurang
5. 0,0-20 Sangat Kurang
Sumber: adaptasi dari Daryanto, 2010:211
HASIL DAN PEMBAHASAN
Upaya pemecahan masalah kimia sebagai salah satu keterampilan berfikir tingkat tinggi akan lebih mudah dilakukan jika pembelajaran kimia dilaksanakan dengan cara melatih peserta didik menggunakan kemampuan representasi yang meliputi (makroskopik, submikroskopi dan simbolik) (Sari and
Seprianto, 2018). Tiga level representasi tersebut merupakan aspek yang sangat penting dalam pembelajaran kimia. Topik asam basa merupakan materi yang banyak berhubungan dengan konseptual dan membutuhkan keterampilan berfikir tingkat tinggi dalam memecahkan permasalahan (Hikmayanti and Utami, 2019). Oleh karena itu, tiga level representasi ini sangat penting diterapkan dalam pembelajaran kimia terutama materi asam basa.
Kemampuan peserta didik dalam memahami representasi kimia level makroskopik, submikroskopik dan simbolik kelas XI MIPA di SMA Negeri 8 Banda Aceh pada materi asam basa dapat dilihat dari hasil jawaban peserta didik dalam mengerjakan instrumen soal tes.
Soal yang diberika dalam bentuk multipe choice, terdiri dari tiga bagian yaitu soal berbasis makroskopik submikroskopik dan simbolik. Masing-masing terdiri dari tujuh soal, jumlah soal yang diberikan keseluruhan yaitu 21 soal.
Kemampuan Representasi Level Makroskopik Berdasarkan Presentase Jawaban Benar
Berikut ini hasil perhitungan skor kemampuan memahami representasi makroskopik dari 82 orang peserta didik dapat dilihat pada Gambar 1.
e-ISSN 2502-4787
Gambar 1. Persentase kemampuan memahami representasi makroskopik di SMA N 8 Banda
Aceh
Gambar 1 menunjukkan persentase kemampuan memahami representasi level makroskopik dari 82 peserta didik.
Berdasarkan persentase yang diperoleh dari level makroskopik kategori sangat baik adalah yang paling banyak didapatkan dari jawaban peserta didik.
Hal ini dikarenakan peserta didik lebih mudah memahami soal- soal yang dapat dilihat dengan panca indra. Seperti perubahan warna pada kertas lakmus, warna yang dihasilkan dari indikator alami dan nilai pH yang tertera pada pH meter.
Menurut Sari & Seprianto (2018) representasi makroskopik menyangkut pengamatan dengan panca indra. Herawati et al. (2013) mengemukakan bahwa representasi pada level makroskopik dapat menjelaskan segala sesuatu gejala kimia yang disadari atau teramati dengan panca indra. Pemahaman representasi
makroskopik yang dimiliki peserta didik sangat baik akan tetapi masih ada peserta didik yang belum bisa menyelesaikan beberapa soal yang berada pada level tersebut. Merujuk pada soal no.7 dan 16, dimana indikator pada soal no.7 peserta didik diharapkan mampu menghitung nilai pOH dari pH suatu larutan.
Akan tetapi ada sebagian peserta didik yang tidak bisa menjawab disebabkan kurangnya pengetahuan dalam mengingat rumus pH dan pOH. Indikator pada soal no 16 peserta didik diharapkan dapat menganalisis sifat larutan asam menggunakan indikator alami. Namun masih ada peserta didik yang salah menjawab soal tersebut dikarenakan kurangnya kemampuan peserta didik dalam mengetahui jenis-jenis indikator alami. Berikut salah satu soal yang menandakan level makroskopik, yaitu terdapat pada Gambar 2.
Gambar 2. Contoh soal representasi makroskopik. Sumber Gambar:(Ebbing and
Gammon, 2009) 61%
33%
6%
0%
0%
Persentase Kemampuan Memahami Representasi
Makroskopik
Sangat Baik Baik Cukup Kurang Sangat Kurang
Kemampuan Representasi Level Submikroskopik
Gambar 3 menunjukkan persentase kemampuan memahami representasi level submikroskopik dari 82 peserta didik. Berdasarkan persentase yang diperoleh dari level submikroskopik kategori baik adalah yang banyak didapatkan dari jawaban peserta didik yaitu 54%, representasi ini sering kali menimbulkan miskonsepsi pada peserta didik. Hal ini diakibatkan keterbatasan pandangan mereka untuk menjadikan suatu model dalam memahami fenomena kimia (Zidny, Sopandi and Kusrijadi, 2015).
Gambar 3 Persentase kemampuan memahami representasi submikroskopik di SMA N 8
Banda Aceh
Terdapat 18% peserta didik yang berada dalam kategori sangat baik dalam memahai representasi submikroskopik. (Herawati, Mulyani and Redjeki, 2013) menyebutkan bahwa tingkat submikroskopik nyata
tapi tidak dapat dilihat dengan kasat mata yang terdiri dari tingkat partikulat yang dapat digunakan untuk menjelaskan pergerakan elektron, molekul dan partikel. Banyak peserta didik yang mengalami kesulitan dalam menjawab soal pada level ini. Soal no 11 dan no 14 adalah soal yang banyak salah dijawab oleh peserta didik.
Indikator soal no 11 yaitu peserta didik diharapkan dapat menganalisis kekuatan asam dari dua larutan, peserta didik banyak menjawab salah dikarenakan gambar pada soal berbentuk pergerakan molekul.
Kesulitan yang dialami peserta didik inilah menandai kurangnya pengetahuan akan representasi submikroskopik. Selanjutnya soal no 14 peserta didik juga kesulitan menjawab soal karena kurangnya pengetahuan akan soal-soal berbasis submikroskpik.
Hasil penelitian yang telah dilakukan oleh (Hanif, Sopandi and Kusrijadi, 2013) menunjukkan hasil belajar dari tiga level representasi, pada level submikroskopik yang paling sulit dikuasai oleh peserta didik karena peserta didik dituntuk untuk berfikir abstak. Berikut salah satu soal yang menandakan level makroskopik, yaitu terdapat pada Gambar 4
18%
54%
24%
4% 0%
Persentase Kemampuan Memahami Representasi Submikroskopik
Sangat Baik Baik Cukup Kurang Sangat Kurang
e-ISSN 2502-4787 Gambar 4. Contoh soal representasi submikroskopik
Kemampuan Represenatsi Level Simbolik
Gambar 5 menunjukkan persentase kemampuan memahami representasi level simbolik dari 82 peserta didik.
Berdasarkan persentase yang diperoleh dari level simbolik kategori sangat baik adalah yang banyak didapatkan dari jawaban peserta didik.
Gambar 5 Persentase kemampuan memahami representasi simbolik di SMA N 8 Banda
Aceh
Kemampuan memahami representasi simbolik peserta didik paling banyak terdapat pada kategori sangat baik yaitu terdapat 42 peserta didik atau 51%. Akan
tetapi dilihat dari jawaban peserta didik per item soal terdapat sebagian kecil peserta didik tidak dapat menjawab soal dengan benar seperti soal no 3 dan no 9.
Adapun soal yang sering salah yaitu soal no 3. Indikator soal no 3 peserta didik diharapkan dapat menentukan konsep asam Lewis dari dua reaksi akan tetapi peserta didik kesulitan menjawab soal tersebut dikarenakan kurangnya pengetahuan peserta didik akan materi tersebut dan juga dikarenakan kurangnya kemampuan peserta didik dalam mengingat simbol atau lambang dari dua reaksi tersebut.
Hasil jawaban peserta didik setelah dihitung didapatkan hasil persentase makroskopik dalam kategori sangat baik diikuti pemahaman simbolik dan pemahaman submikroskopik. Pada soal representasi makroskopik tidak terdapat peserta didik yang mempunyai kriteria
30% 51%
15%
4% 0%
Persentase Kemampuan Memahami Representasi Simbolik
Sangat Baik Baik Cukup Kurang Sangat Kurang
kurang sedangkan pada soal representasi submikroskopik dan simbolik terdapat masing-masing 3 peserta didik yang memiliki kritria kurang. Hal ini disebabkan karena representasi
makroskopik mudah untuk dipahami peserta didik dengan panca indra.
Berikut salah satu soal yang menandakan level makroskopik, yaitu terdapat pada Gambar 6
Gambar 6. Contoh soal representasi simbolik
Representasi Makroskopis, Submikroskopis, dan simbolik untuk setiap peserta Didik
Tabel 2. Kriteria Kemampuan Berpikir Formal/abstrak
Skor Kriteria
0 – 1 Konkrit
2 – 3 Transisi konkrit-formal/abstrak 4 – 7 Formal/abstrak rendah 8 – 10 Formal/abstrak tinggi
Valanides, 1999
Berdasarkan jawaban siswa terhadap soal-soal berbasis multiple representasi kimia dapat dikategorikan sangat baik, baik, cukup, kurang, dan sangat kurang.
Jika kategori ini diadaptasi dalam
kemampuan representasi dan dianalogikan dengan kriteria kemampuan berpikir formal yang ditunjukkan dalam Tabel 2.
Berdasarkan Tabel 1 dan 2, dapat disintesis kategori kemampuan representasi seperti pada Tabel 3.
Berdasarkan Tabel 3 di atas, peserta didik yang menjawab dengan benar mulai 41 % maka dinyatakan sudah mencapai tingkat kemampuan representasi. Peserta didik yang menjawab dengan benar < 41 % maka dinyatakan belum mencapai tingkat kemampuan representasi.
e-ISSN 2502-4787 Tabel 3 Kriteria Kemampuan Multiple Representasi
No Persentase Jawaban Benar untuk Setiap
Representasi Kategori
1. 81-100 Kemampuan Representasi tinggi
2. 41-80 Kemampuan Representasi Rendah
3. 21-40 Transisi Menuju Kemampuan Representasi
4. 0,0-20 Tidak Mencapai Kemampuan Representasi
Pola Kemampuan Representasi Makroskopis, Summikroskopis, Dan Simbolik Setiap Peserta Didik
Berdasarkan data hasil penlitian, terdapat 11 pola kemampuan representasi makroskopik, submikroskopik, dan simbolik yang dimiliki oleh peserta didik (Tabel 4). Delapan orang peserta didik yang mampu menguasai ketiga level representasi. Artinya hanya 9,8 % peserta didik yang memiliki kemampuan tinggi masing-masing untuk representasi makroskopis, submikroskopis, dan simbolik. Sebanyak 20 orang peserta didik menjawab benar secara signifikan pada soal level makroskopik soal level simbolik namun salah dalam menjawab soal submikroskopik. Artinya sebanyak 24,4% (pola terbanyak dimiliki peserta) memiliki kemampuan tinggi dalam makroskopik dan simbolik namun rendah
pada submikroskopik. Sejalan dengan hasil penelitian Al-Balushi (2013) bahwa kemampuan submikroskopik siswa tergolong rendah. Banyak siswa menjelaskan konten kimia hanya sampai level makroskopik padahal yang sebenarnya berkaitan erat dengan tingkat submikroskopik (Kibar, Yaman and Ayas, 2013). Umumnya pembelajaran kimia masih berfokus pada representasi makroskopik dan simbolik (Hamid, Hikmah and Sholahuddin, 2022). Guru perlu mengajarakan pemahaman materi kimia berdasarkan representasi submikroskopik karena membantu mereka menyelesaikan berbagai permasalahan khususnya pada topik asam basa (Park et al., 2020). Pemahaman kondensasi pada tingkat submikrokopis masih perlu ditingkatkan (Abdullah et al., 2017).
Tabel 4. Persentase kemampuan Representasi makroskopis, submikroskopis, dan simbolik
Pola
Kemampuan Representasi
Jumlah Peserta
Didika %
Makroskopis Submikroskopis Simbolik
1 Tinggi Rendah Tinggi 20 24.4
2 Tinggi Rendah Rendah 18 22.0
3 Rendah Rendah Rendah 15 18.3
4 Rendah Rendah Tinggi 10 12.2
5 Tinggi Tinggi Tinggi 8 9.8
6 Tinggi Tinggi Rendah 3 3.7
7 Rendah Tinggi Tinggi 3 3.7
8 Rendah Rendah Transisi 2 2.4
9 Tinggi Transisi Transisi 1 1.2
10 Rendah Tinggi Rendah 1 1.2
11 Rendah Transisi Rendah 1 1.2
Total 82 100.0
KESIMPULAN
Kemampuan representasi
makroskopik peserta didik di SMA Negeri 8 Banda Aceh lebih tinggi dibandingkan kemampuan submikroskopik dan simbolik. Kemampuan representasi submikroskopik peserta didik di SMA Negeri 8 Banda Aceh tergolong paling rendah atau tertinggal dibandingkan kemampuan representasi makroskopis dan simbolik. Berdasarkan persentase jawaban benar setiap siswa dikategorikan dalam memiliki kemampuan representasi dalam tinggi, rendah, transisi, dan tidak mencapai kemampuan representasi makroskopik, submikroskopik, dan simbolik.
Pola yang paling banyak dimiliki peserta didik adalah kemampuan reprentasi makroskopis dan simbolik yang tinggi namun memiliki kemampuan representasi submikroskopis yang rendah.
Kemampuan representasi submikroskopik peserta didik tertinggal dibandingkan kemampuan representasi makroskopik dan simboliknya. Oleh karena itu, penjelasan konsep-konsep kimia perlu diperdalam sampai tingkat partikel dengan melibatkan representasi submikroskopis. Penyajian representasi makroskopik, submikroskopik, dan simbolik secara berimbang dapat membantu peserta didik belajar kimia secara utuh.
e-ISSN 2502-4787 REFERENCES
Abdullah, N. et al. 2017. ‘Secondary school students’ alternative frameworks on the concept of condensation at the submicroscopic level’, Man in India, 97(12), pp. 363–
373. doi: 10.5539/ies.v9n5p255.
Al-Balushi, S. M. 2013. ‘The effect of different textual narrations on students’ explanations at the submicroscopic level in chemistry’, Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 9(1), pp. 3–10. doi:
10.12973/eurasia.2013.911a.
Andrade, V. F. De, Freire, S. and Baptista, M. 2020. ‘Constructing Scientific Explanations for Chemical Phenomena through Drawings among 8th-grade Students’, Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 17(1), pp. 1–
13. doi: 10.29333/ejmste/9614.
Aulia, N., Hanum, L. and Mukhlis .2017.
‘Analisis Kemampuan Penyelesaian Soal Kimia Berbasis Makroskopik dan Simbolik pada Materi Hukum Dasar dan Perhitungan Kimia di Kelas X SMA Negeri 1 Indrapuri’, Jurnal Ilmiah mahasiswa Pendidikan Kimia (JIMPK), Vol. 2(No. 4), p. Hal 237-
244. Available at:
http://www.jim.unsyiah.ac.id/pendidi
kan-kimia/article/view/5785.
Batlolona, J. R. et al. 2020. ‘Students’
mental models of solid elasticity:
Mixed method study’, Journal of Turkish Science Education, 17(2), pp.
200–210. doi:
10.36681/tused.2020.21.
Çelikkıran, A. T. 2020. ‘Examination of Secondary School Students’ Ability to Transform among Chemistry Representation Levels Related to Stoichiometry’, International Journal of Progressive Education, 16(2), pp.
42–55. doi:
10.29329/ijpe.2020.241.4.
Chen, X. et al. 2019. ‘An analysis of the visual representation of redox reactions in secondary chemistry textbooks from different chinese communities’, Education Sciences, 9(1). doi: 10.3390/educsci9010042.
Chittleborough, G. 2014. ‘Learning with Understanding in the Chemistry Classroom’, Learning with Understanding in the Chemistry Classroom, pp. 25–41. doi:
10.1007/978-94-007-4366-3.
Cook, M., Wiebe, E. N. and Carter, G.
2008. ‘The influence of prior knowledge on viewing and interpreting graphics with macroscopic and molecular
representations’, Science Education, 92(5), pp. 848–867. doi:
10.1002/sce.20262.
Cooper, M. M., Corley, L. M. and Underwood, S. M. 2013. ‘An investigation of college chemistry students’ understanding of structure- property relationships’, Journal of Research in Science Teaching, 50(6), pp. 699–721. doi: 10.1002/tea.21093.
Daryanto .2010. Evaluasi pendidikan.
Jakarta: Rineka Cipta. Jakarta:
Rineka Cipta.
Ebbing, D. D. and Gammon, S. 2009.
General Chemistry, 9thEd. Boston:
Houghton Mifflin Company.
Fathima, M. P., Roja, M. P. and Sasikumar, N. 2012. ‘Effect of Information Processing Approach in Enhancing Achievement in Chemistry at Higher Secondary level’, 3(2), pp.
1–7.
Gabel, D. 1999. ‘Improving Teaching and Learning through Chemistry Education Research: A Look to the Future’, Journal of Chemical Education, 76(4), pp. 548–554. doi:
10.1021/ed076p548.
Goes, L.F., Chen, X., Nogueira, K.S.C., Fernandez, C..and Eilks, I. 2019. ‘An analysis of the visual representation of redox reactions in secondary chemistry textbooks from different
chinese communities’, Education Sciences, 9(1), pp. 313–324. doi:
10.3390/educsci9010042.
Gulacar, O., Milkey, A. and Eilks, I.
.2020. ‘Exploring cluster changes in students’ knowledge structures throughout general chemistry’, Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 16(6). doi: 10.29333/EJMSTE/7860.
Gürses, A., Sahin, E., Barın, T. B., and Günes, K A. 2022. ‘A Functional Analogy on Instructor-Learner Interaction and Reversible Work- Meaningful Learning’, Education Quarterly Reviews, 5(1), pp. 67–69.
doi: 10.31014/aior.1993.05.01.419.
Hamid, A., Hikmah, N. and Sholahuddin, A. 2022. ‘Problem-Based Learning with Multilevel Representation: A Strategy to Master the Ionic Equilibrium in Solution Concepts’, JTK (Jurnal Tadris Kimiya), 7(1), pp.
78–90. Available at:
https://journal.uinsgd.ac.id/index.php /tadris-kimiya/article/view/10746.
Hanif, N., Sopandi, W. and Kusrijadi, A.
2013. ‘Analisis Hasil Belajar Level Makroskopik, Submikroskopik, dan Simbolik Berdasarkan Gaya Kognitif Siswa Sma Pada Materi Pokok Sifat Koligatif Larutan’, Jurnal
e-ISSN 2502-4787 Pengajaran Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, 18(1), p. 116. doi:
10.18269/jpmipa.v18i1.264.
Herawati, R. F., Mulyani, S. and Redjeki, T. 2013. ‘Pembelajaran Kimia Berbasis Multiple Siswa Sma Negeri I Karanganyar Tahun Pelajaran 2011 / 2012’, Jurnal Pendidikan Kimia, 2(2), pp. 38–43.
Hikmayanti, M. and Utami, L. 2019.
‘Analisis Kemampuan Multiple Representasi Siswa Kelas XI MAN 1 Pekanbaru Pada Materi Titrasi Asam Basa’, JRPK: Jurnal Riset Pendidikan Kimia, 9(1), pp. 52–57. doi:
10.21009/jrpk.091.07.
Huda, T. ., Fadiawati, N. and Tania, L.
2015. ‘Pengembangan e-book interaktif Pada materi termokimia berbasis representasi kimia’, Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran Kimia, 4(2), pp. 530–542.
Huie, E. Z., Sathe, R.U., Wadhwa, A., Santos, E. V., and Gulacar, O. 2022.
‘Facilitating Concept Map Analysis:
Generating and Evaluating Representative General Chemistry Concept Maps with a Novel Use of Image J, Gephi, JPathfinder, and R’, Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 18(1), pp. 1–15. doi:
10.29333/EJMSTE/11484.
Igaz, C. and Prokša, M. 2012. ‘Conceptual questions and lack of formal reasoning: Are they mutually exclusive?’, Journal of Chemical Education, 89(10), pp. 1243–1248.
doi: 10.1021/ed100895c.
Izzati, S., Sunyono and Efkar, T. 2015.
‘Penerapan Simayang Tipe II Berbasis Multipel Representasi pada Materi Asam Basa’, Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran Kimia, 4(1), pp. 262–274.
Johnstone, A. H. 1993. ‘Symposium on fievolution and Evolution in Chemical Education The Development of Chemistry Teaching’, Journal of Chemical Education, 70(9), pp. 701–705.
Kelly, R. M. 2017. ‘Aprender de las animaciones de contraste molecular con una actividad de monitorización metacognitiva’, Educacion Quimica, 28(3), pp. 181–194. doi:
10.1016/j.eq.2017.02.003.
Kibar, Z. B., Yaman, F. and Ayas, A.
2013. ‘Assessing prospective chemistry teachers’ understanding of gases through qualitative and quantitative analyses of their concept maps’, Chemistry Education Research and Practice, 14(4), pp.
542–554. doi: 10.1039/c3rp00052d.
Langitasari, I. 2016. ‘Analisis
Kemampuan Awal Multi Level Representasi Mahasiswa Tingkat I Pada Konsep Reaksi Redoks’, Edu Chemia, 1(1), pp. 14–24. doi:
10.30870/educhemia.v1i1.436.
Mashami, R. A., Andayani, Y. and Gunawan, G. 2014. ‘Pengaruh Media Animasi Submikroskopik Terhadap
Peningkatan Kemampuan
Representasi Siswa’, Hydrogen:
Jurnal Kependidikan Kimia, 2(1), p.
149. doi: 10.33394/hjkk.v2i1.642.
Meutia, F., Nurdin, N. and Winarni, S.
2021. ‘Development of e-student worksheets based on multiple representations of factors affecting reaction rates’, Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 7(2), p. 129. doi:
10.29303/jppipa.v7i2.533.
Nayazik, A., Sukestiyarno and Hindarto, N. 2013. ‘Peningkatan karakter dan pemecahan masalah melalui pembelajaran ideal problem solving- pemrosesan informasi’, Unnes Journal of Mathematics Education Research, 2(2). Available at:
http://journal.unnes.ac.id/sju/index.p hp/ujmer.
Nuić, I. and Glažar, S. A. 2020. ‘The effect of e-learning strategy at primary school level on understanding structure and states of matter’, Eurasia Journal of
Mathematics, Science and Technology Education, 16(2). doi:
10.29333/ejmste/114483.
Papageorgiou, G., Amariotakis, V. and Spiliotopoulou, V. 2019. ‘Developing a Taxonomy for Visual Representation Characteristics of Submicroscopic Particles in Chemistry Textbooks’, Science Education International, 30(3), pp.
181–193. doi: 10.33828/sei.v30.i3.4.
Park, C. Y., Won, J. A., Kim, S., Choi, H., and Paik, S. H. l. 2020. ‘Lack of sub- microscopic representation ability of 12th grade science students in various acid and base problem solving processes’, Journal of the Korean Chemical Society, 64(1), pp. 30–37.
doi: 10.5012/jkcs.2020.64.1.30.
Ristiyani, E. and Bahriah, E. S.
2016.‘Analisis kesulitan belajar kimia siswa di sman x kota Tangerang Selatan’, Jurnal Penelitian dan Pembelajaran IPA, 2(1), pp. 18–29.
doi: 10.30870/jppi.v2i1.431.
Russell, J.W., Kozma, R.B. Jones, T., Wykoff, J., Marx, N., and Davis, J.
W. 1997. ‘Use of Simultaneous- Synchronized Macroscopic, Microscopic, and Symbolic Representations To Enhance the Teaching and Learning of Chemical Concepts’, Journal of Chemical
e-ISSN 2502-4787 Education, 74(3), p. 330. doi:
10.1021/ed074p330.
Sari, R. P. and Seprianto, S. 2018.
‘Analisis Kemampuan Multipel Representasi Mahasiswa FKIP Kimia Universitas Samudra Semester II Pada Materi Asam Basa dan Titrasi Asam Basa’, Jurnal Pendidikan Sains Indonesia, 6(1), pp. 55–62. doi:
10.24815/jpsi.v6i1.10745.
Sujak, K. B., Gnanamalar, E. and Daniel, S. 2017.‘Understanding of Macroscopic, Microscopic and Symbolic Representations among Form Four Students in Solving Stoichiometric Problems.’, Malaysian Online Journal of Educational Sciences, 5(3), pp. 83–96. Available at: www.moj-es.net.
Sukmawati, W. 2019. ‘Analisis level makroskopis, mikroskopis dan simbolik mahasiswa dalam memahami elektrokimia’, Jurnal Inovasi Pendidikan IPA, 5(2), pp.
195–204. doi:
10.21831/jipi.v5i2.27517.
Syahrial, S. and Winarni, S. 2021. ‘First year university students’ conceptual understanding of physical and chemical changes (a preliminary research)’, Chimica Didactica Acta, 9(1), pp. 27–32. doi:
10.24815/jcd.v9i1.21210.
Treagust, D. F. and Chittleborough, G.
2007.‘The Modelling Ability of Non- major Chemistry Students and Their Understanding of the Sub- microscopic Level’, Chemistry Education Research and Practice, 8(3), pp. 274–361.
Treagust, D. F., Chittleborough, G. and Mamiala, T. L. 2003. ‘The role of submicroscopic and symbolic representations in chemical explanations’, International Journal of Science Education, 25(11), pp.
1353–1368. doi:
10.1080/0950069032000070306.
Uyulgan, M. A. and Güven, N. A. 2021.
‘Linking the representation levels to a physical separation and purification method in chemistry: Understanding of distillation experiment’, Journal of Pedagogical Research, 5(3), pp. 80–
104. doi: 10.33902/jpr.2021370703.
Valanides, N. 1999 ‘Formal reasoning performance of higher secondary school students : theorical and educational implication’, European Journal of Psychology of Education, XIV(1), pp. 109–127.
Winarni,S., Effendy, E., Budiasih, E., and Wonorahardjo, S. 2022.
‘Constructing “Concept Approval Strategy,” a chemistry learning idea to prevent misconceptions’, Educación
Química, 33(2), pp. 159–180. doi:
10.22201/fq.18708404e.2022.2.7984 1.
Wulandari, C., Susilaningsih, E. and Kasmui, K. 2018. ‘Estimasi Validitas Dan Respon Siswa Terhadap Bahan Ajar Multi Representasi : Definitif, Makroskopis, Mikroskopis, Simbolik Pada Materi Asam Basa’, Phenomenon : Jurnal Pendidikan MIPA, 8(2), pp. 165–174. doi:
10.21580/phen.2018.8.2.2498.
Zidny, R., Sopandi, W. and Kusrijadi, A.
.2015. ‘Gambaran level
submikroskopik untuk menunjukkan Pemahaman konsep siswa pada materi persamaan kimia dan stoikiometri’, Jurnal Penelitian dan Pembelajaran IPA, 1(1), pp. 42–59.
Zuhroti, B., Marfu’ah, S. and Ibnu, M. S.
2018. ‘Identifikasi Pemahaman Konsep Tingkat Representasi Makroskopik, Mikrokopik dan Simbolik Siswa Pada Materi Asam- Basa’, J-PEK (Jurnal Pembelajaran Kimia), 3(2), pp. 44–49. doi:
10.17977/um026v3i22018p044.
