pengembangan alat peraga
advertisement
UPAYA MENGATASI KETERBATASAN PELAKSANAAN PRAKTIKUM KIMIA DI SMA/MA MELALUI PENGEMBANGAN ALAT PERAGA PRAKTIKUM KIMIA SKALA KECIL Abdul Hadi, Lubna Baradja, Ismunandar Kelompok Keahlian Kimia Anorganik dan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Bandung 2009 ABSTRAK UPAYA MENGATASI KETERBATASAN PELAKSANAAN PRAKTIKUM KIMIA DI SMA/MA MELALUI PENGEMBANGAN ALAT PERAGA PRAKTIKUM KIMIA SKALA KECIL Ilmu kimia adalah ilmu yang berlandaskan eksperimen. Oleh karena itu, pembelajaran kimia di sekolah harus disertai dengan kegiatan praktikum. Sebagai usaha untuk melengkapi peralatan yang dibutuhkan dalam praktikum, maka diperlukan pengembangan alat peraga, yang salah satunya adalah pengembangan alat peraga praktikum kimia skala kecil. Penelitian ini bertujuan membuat alat peraga kimia skala kecil, melakukan pengujian terhadap alat peraga yang dibuat, melakukan perbandingan alat peraga kimia yang dibuat terhadap alat peraga sejenis yang sudah ada, serta mengaitkan pemanfaatannya dalam kegiatan praktikum kimia di sekolah menengah. Langkah-langkah dalam pembuatan alat peraga kimia skala kecil ini adalah mempelajari kurikulum SMA yang terkait, menentukan alat yang akan dibuat, membuat desain alat, membuat alat sesuai desain, melakukan pengujian alat, penyempurnaan alat, dan mengevaluasi alat dari segi kelayakannya untuk dipergunakan dalam pembelajaran kimia di SMA. Alat peraga praktikum kimia skala kecil yang dihasilkan dari penelitian ini adalah berupa alat peraga yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan praktikum kimia skala kecil pada materi stoikiometri, larutan elektrolit dan non elektrolit, elektrokimia, dan reaksi yang menghasilkan gas. Dibandingkan alat sejenis alat peraga yang dibuat memiliki kelebihan diantaranya: menggunakan alat/bahan yang mudah didapat, berbiaya murah, aman, praktis, mudah digunakan, memiliki akurasi yang cukup baik, hanya menggunakan sedikit bahan kimia, menghasilkan sedikit limbah, tidak dituntut laboratorium khusus, dan dapat menjelaskan/membuktikan konsep-konsep/gejala-gejala yang sedang dipelajari. Dari penelitian ini diharapkan alat peraga yang dibuat dapat dijadikan sebagai alternatif peralatan laboratorium, disamping dapat memicu agar guru/siswa dapat berinisiatif membuat alat yang mirip atau mengembangkan untuk praktikum lainnya. 2 KATA PENGANTAR Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena atas limpahan karuniaNya, penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. Penelitian ini dilakukan untuk memberikan sumbangan pemikiran kepada praktisi pendidikan atau pengambil kebijakan dalam pendidikan tentang suatu Inovasi dalam Pembelajaran Praktikum Kimia. Pada kesempatan ini penulis sangat berterima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga penelitian ini dapat dilakukan. Akhirnya penulis berharap semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Bandung, April 2009 Penulis, 3 DAFTAR ISI ABSTRAK ....................................................................................................... ii ABSTRACT ..................................................................................................... iii KATA PENGANTAR ..................................................................................... iv DAFTAR ISI ................................................................................................... v DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... viii DAFTAR TABEL ............................................................................................ ix BAB I. Pendahuluan ........................................................................................ 1 1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 3 1.3 Tujuan................................................................................................... 4 1.4 Batasan Masalah ................................................................................... 4 BAB II Kajian Teori......................................................................................... 6 2.1 Ilmu Kimia dan Kegiatan Praktikum ................................................... 6 2.2 Pengertian Alat Peraga ......................................................................... 8 2.3 Tinjauan terhadap Pengembangan Alat Peraga Praktikum Kimia Skala Kecil ........................................................................................... 9 2.4 Alat yang Dijadikan Model Penelitian ................................................. 11 2.5 Tinjauan Komponen dan Praktikum dalam KTSP Kimia SMA/MA ... 14 BAB III Metodologi ......................................................................................... 17 3.1 Langkah-langkah Pembuatan Alat Peraga ........................................... 17 3.2 Langkah-langkah Pembuatan Modul Praktikum .................................. 18 3.3 Metoda yang Digunakan untuk Uji Coba Alat Peraga ......................... 19 BAB IV Hasil dan Pembahasan ....................................................................... 21 4.1 Alat Peraga Praktikum Kimia Skala Kecil ........................................... 24 4.2 Perbandingan Alat Peraga yang Dibuat dengan Alat Peraga Sejenis dari Produk Lain .......................................................................................... 29 4.3 Keterkaitan Pemanfaatan Alat Peraga yang Dibuat dengan Kurikulum di Sekolah Menengah Atas ....................................................................... 32 BAB V Kesimpulan dan saran ......................................................................... 34 5.1 Kesimpulan........................................................................................... 34 4 5.2 Saran ..................................................................................................... 34 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 36 LAMPIRAN ..................................................................................................... 38 5 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Skema rangkaian alat peraga kombo pengaduk magnetik, pemanas dan uji hantaran larutan................................................ 38 Lampiran 2 Skema rangkaian pemanas .......................................................... 39 Lampiran 3 Daftar alat/bahan yang digunakan dalam pembuatan alat peraga ................................................................................... 40 Lampiran 4 Daftar bahan kimia yang digunakan dalam pengujian alat peraga ................................................................................... 41 6 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Alat peraga kimia dari Pudak Scientific ................................ 10 Gambar 2.2 Alat Peraga Praktikum Kimia Skala Kecil dari Micrecol ...... 10 Gambar 2.3 Buku Permainan Kimia .......................................................... 11 Gambar 2.4 Pengaduk magnetik standar ................................................... 12 Gambar 2.5 Generator gas ......................................................................... 12 Gambar 2.6 Alat peraga pengukuran potensial sel .................................... 13 Gambar 2.7 Alat peraga elektrolisis ........................................................... 13 Gambar 2.8 Alat peraga untuk mengetahui larutan elektrolit dan non elektrolit.................................................................... 13 Gambar 4.1 Alat peraga praktikum kimia skala kecil ................................ 24 Gambar 4.2 Alat peraga kombo pengaduk magnetik, pemanas, dan uji hantaran larutan .......................................................... 25 Gambar 4.3 Tabung Mini ........................................................................... 26 Gambar 4.4 Tabung bentuk W ................................................................... 26 Gambar 4.5 Pembakar spiritus ................................................................... 27 Gambar 4.6 Pipet plastik dan jarum suntik ................................................ 27 Gambar 4.7 Elektroda besi, karbon, seng, magnesium, tembaga .............. 28 Gambar 4.8 Mutimeter Digital ................................................................... 28 Gambar 4.9 Halaman depan buku Panduan Praktikum Kimia Skala Kecil ............................................................................. 7 33 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Materi Kimia dalam KTSP yang Dilakukan dengan Praktikum.... 22 Tabel 4.2 Perbandingan Alat Peraga yang Dibuat dengan Alat Peraga dari Produk Lain ............................................................................ 32 8 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Ilmu kimia adalah ilmu yang berlandaskan eksperimen. Oleh karena itu, pembelajaran kimia di sekolah harus disertai dengan kegiatan praktikum. Salah satu sasaran praktikum adalah menuntun dan melatih siswa untuk berfikir dari kongkrit ke abstrak. Belajar akan bermakna jika siswa mampu mengaitkan konsep yang bersifat logik abstrak dengan pengalaman nyata baik dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam skala laboratorium. Melalui kegiatan praktikum siswa akan mendapatkan konsep yang dipelajari melalui pengalaman langsung, mengamati, menafsirkan, meramalkan serta mengajukan pertanyaan-pertanyaan selama kegiatan praktikum berlangsung. Dalam pembelajaran kimia, eksperimen, deskripsi, dan teori dipadukan dan saling berkaitan. Dalam hal tertentu, eksperimen digunakan untuk melihat persoalan dan mengembangkan pola konsep serta teori, namun bukan untuk mengilustrasikan teori yang sudah diajarkan. Pengalaman kerja laboratorium berpengaruh secara langsung pada kemampuan intelektual dan kemampuan proses ilmiah. Kemampuan proses ilmiah dan kemampuan intelektual ini dapat menghindari kesalahan pemahaman pada konsep.1 Penggunaan media laboratorium (dan alat bantu belajar) juga dapat meningkatkan hasil belajar siswa. Selain itu, kegiatan laboratorium akan mampu meningkatkan minat dan daya tarik siswa dalam mempelajari ilmu kimia melalui pengalaman nyata. Dengan demikian, penggunaan laboratorium pada pembelajaran memiliki peranan yang sangat penting dalam meningkatkan pemahaman siswa serta menghindari terjadinya kesalahan pemahaman konsep. 2 Begitu pentingnya kegiatan laboratorium dalam mengaplikasikan sains, maka sejak tahun 1882, Departemen Pendidikan Kerajaan Inggris mengemukakan bahwa pembelajaran sains di sekolah harus disertai dengan eksperimen, meskipun dalam pelaksanaannya dilakukan demonstrasi oleh guru. 3 9 Berdasarkan hasil studi ditemukan sejumlah fakta bahwa guru di Indonesia masih kurang memanfaatkan kegiatan praktikum sebagai salah satu kegiatan dalam proses belajar mengajar. Kondisi ini disebabkan beberapa hal, antara lain:4 a. Keterampilan guru dalam pelaksanaan kegiatan praktikum dan penggunaan alat belum memadai. b. Penuntun praktikum belum baku sehingga berbeda-beda antar sekolah. c. Peralatan praktikum yang tersedia tidak mencukupi dari jumlah idealnya bahkan ada yang tidak memilikinya. d. Banyak sekolah mengalami kesulitan dalam pengadaan bahan praktikum. e. Minimnya tenaga laboran di sekolah-sekolah, sehingga guru harus bekerja sendiri dalam mempersiapkan praktikum. f. Karena materi pelajaran yang padat, maka guru hanya memiliki waktu yang sedikit dalam melaksanakan praktikum. g. Kurangnya pemahaman pentingnya praktikum dalam mengaplikasikan sains. Selain itu, peralatan dan buku praktikum kimia yang ada di pasaran masih menggunakan bahan-bahan kimia yang dalam segi jumlah cukup banyak dan alat yang sukar didapat, sehingga guru mengalami kesulitan melaksanakannya. Sedangkan buku praktikum yang khusus membahas praktikum skala kecil dengan penggunaan peralatan dan bahan kimia yang mudah didapat masih sulit ditemukan. Selama ini, praktikum kimia yang dilakukan di sekolah adalah dengan menggunakan peralatan standar pabrik dengan pemakaian bahan kimia yang cukup banyak. Hal ini menyebabkan anggaran yang disediakan oleh instansi pendidikan menjadi cukup besar karena harga peralatan dan bahan-bahan kimia cukup mahal. Ada beberapa alasan yang mendukung perlunya alat peraga praktikum kimia skala kecil ini dibuat, yaitu: a. Penggunaan alat peraga praktikum kimia skala kecil yang mudah, maka tidak diperlukan keterampilan khusus dalam menggunakannya. b. Membantu dalam pembelajaran kimia sehingga penyampaian konsep menjadi lebih bermakna. 10 c. Dibuat dari bahan-bahan yang mudah didapat, sehingga guru atau siswa dapat membuat dan mengembangkannya sendiri. Dengan demikian ketidaktersediaan alat peraga praktikum kimia di sekolah bisa teratasi. d. Dengan penggunaan sedikit bahan kimia dan alat yang praktis, maka tidak diperlukan persiapan khusus, sehingga ketiadaan tenaga laboran dan keterbatasan waktu bukanlah suatu masalah untuk melakukan praktikum kimia di sekolah. e. Menekan biaya kegiatan praktikum, karena menggunakan sedikit bahan kimia dan peralatan sederhana. Alat peraga ini dapat dijadikan sebagai alternatif peralatan laboratorium, disamping dapat memicu agar guru/siswa dapat berinisiatif membuat alat yang mirip atau mengembangkannya untuk praktikum lainnya. Selain itu, penggunaan alat peraga skala kecil ini dapat dianggap sebagai upaya meragamkan sumber belajar, agar siswa dapat membangun pengetahuan dan keterampilan serta sikap yang sesuai dengan kompetensi yang disarankan kurikulum. 1.2 Rumusan Masalah Praktikum kimia skala kecil hanyalah proses perubahan dalam melaksanakan praktikum kimia dari skala makro ke skala yang lebih kecil. Dalam melaksanakan praktikum kimia yang sama, pada skala makro digunakan banyak bahan kimia, sedangkan pada praktikum kimia skala kecil digunakan sedikit bahan kimia. Praktikum kimia skala kecil telah mulai dirintis sejak lebih dari satu dekade yang lalu di negara-negara maju seperti Amerika Serikat, dan beberapa negara maju di Asia.5 Beberapa faktor yang menyebabkannya sangat berkembang adalah harga peralatan yang murah, lebih aman dibandingkan skala makro karena menggunakan sedikit bahan kimia, pelaksanaan praktikum lebih cepat sehingga memberi peluang lebih banyak untuk menyelesaikan tes, diskusi, dan analisis, tidak memerlukan laboratorium khusus, dan ramah lingkungan karena sedikit limbah.6 Di Indonesia, praktikum kimia skala kecil ini belum begitu berkembang. Hal ini lebih banyak disebabkan oleh kurangnya informasi kepada guru bahwa praktikum 11 kimia di sekolah dapat di lakukan dengan skala kecil dan alat yang sederhana. Selain itu, peralatan kimia skala kecil yang diproduksi secara khusus oleh produsen di Indonesia masih sulit ditemukan. Dari uraian di atas, dapat kita ketahui bahwa untuk melakukan praktikum kimia skala kecil diperlukan modifikasi atau pengembangan dari peralatan dan petunjuk praktikum, yang salah satunya dengan menggunakan bahan sederhana dan mudah didapat. 1.3 Tujuan Dari permasalahan yang telah dijelaskan di atas, maka penelitian ini dilakukan dengan tujuan : a. Membuat alat peraga kimia yang dapat dipergunakan untuk melakukan praktikum kimia skala kecil. b. Melakukan pengujian terhadap alat peraga kimia yang dibuat. c. Melakukan perbandingan terhadap alat peraga kimia yang dibuat terhadap alat peraga sejenis yang sudah ada. d. Mengaitkan penggunaan alat peraga yang dibuat dengan kurikulum pembelajaran kimia di sekolah menengah atas. 1.4 Batasan Masalah Masalah yang dibahas dalam tugas akhir ini dibatasi pada dihasilkannya suatu alat peraga dan modul praktikum yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan praktikum kimia skala kecil pada materi: stoikiometri, larutan elektrolit dan non elektrolit, elektrokimia, dan kimia unsur (pembentukan gas karbon dioksida, dan amonia). 12 BAB II KAJIAN TEORI Dalam bab ini akan dipaparkan hasil penelitian atau kajian pustaka yang berkaitan dengan masalah yang diteliti, diantara adalah ilmu kimia dan kegiatan praktikum, pengertian alat peraga, tinjauan terhadap pengembangan alat peraga praktikum kimia skala kecil, dan alat yang dijadikan model penelitian, serta tinjauan komponen dan praktikum dalam KTSP Kimia SMA/MA. 2.1 Ilmu Kimia dan Kegiatan Praktikum Ilmu kimia pada dasarnya adalah bersifat percobaan. Belajar bermakna akan terjadi jika siswa mampu mengaitkan konsep yang bersifat logika abstrak dengan pengalaman nyata baik dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam skala laboratorium.2 Konsep-konsep yang abstrak hanya dapat dipahami oleh siswa dengan baik jika siswa sudah mencapai tingkat intelektual berpikir formal. Salah satu faktor yang mempengaruhi pencapaian tingkat intelektual berpikir formal adalah bertambahnya pengalaman alamiah yang dihasilkan dari interaksi individu dengan sesamanya atau dengan pengetahuan yang baru. Pelaksanaan praktikum atau eksperimen yang benar yakni bertujuan menemukan konsep, dan melibatkan siswa secara aktif akan mampu mengurangi tingkat keabstrakan konsep dan kemungkinan terjadinya salah konsep.2 Melalui kegiatan praktikum siswa akan mendapatkan konsep yang dipelajari melalui pengalaman langsung, mengamati, menafsirkan, meramalkan serta mengajukan pertanyaan-pertanyaan selama kegiatan praktikum berlangsung.5 Tujuan praktikum diantaranya meliputi beberapa keluaran, yaitu : pemahaman konsep, pemahaman isi, keterampilan penalaran saintifik, kognisi yang lebih tinggi, keterampilan laboratorium, sikap terhadap sains, pemahaman sifat kerja sains. 5 a. Pemahaman konsep Melalui kegiatan praktikum diharapkan siswa dapat lebih memahami konsep kimia yang telah dipelajari. Apabila konsepnya dikuasai dengan baik, maka 13 tidak diragukan lagi pemahaman lebih lanjut tentang kimia, termasuk yang aplikatif, akan jauh lebih mudah dan bermanfaat. b. Pemahaman isi Kegiatan praktikum diharapkan menimbulkan bahan diskusi dan membuahkan pengetahuan baru atau pemahaman konsep yang lebih baik dari sebelumnya. Disamping itu, seringkali terjadi selama melakukan percobaan di laboratorium ditemukan beberapa hal baru yang tidak terduga. c. Keterampilan penalaran saintifik Melalui praktikum diharapkan dapat mengasah kemampuan praktikan untuk mencari tahu sebab akibat dari suatu fenomena yang terjadi selama mereka praktikum, dan kemampuan ini diharapkan akan terus bisa dimiliki oleh praktikan untuk menjawab fenomena-fenomena baru yang mereka temukan di masa mendatang dalam kehidupannya. d. Kognisi yang lebih tinggi Melalui praktikum diharapkan praktikan mampu secara bertahap memahami fenomena kimia yang terjadi. Kemudian praktikan harus memberikan pembahasan mengenai fenomena tersebut secara sistematis dari mulai fenomena mendasar hingga yang lebih kompleks e. Keterampilan laboratorium Melalui praktikum diharapkan praktikan mendapat keterampilan laboratorium yang baik dalam melakukan praktikum di laboratorium. f. Sikap terhadap sains Dengan praktikum diharapkan sikap terhadap sains, khususnya kimia, dapat lebih baik dan mendapat apresiasi yang baik dari publik pada umumnya. g. Pemahaman sifat kerja sains Semua metode saintifik yang dilakukan dalam melakukan suatu percobaan diterapkan secara terintegrasi dalam praktikum. Dengan demikian diharapkan para praktikan terbiasa menggunakan metode saintifik ini dalam memecahkan berbagai permasalahan di sekitarnya, bukan hanya kimia, melainkan pengetahuan secara lebih luas lagi. 14 Dalam setiap pelaksanaan praktikum, tentu saja pada kenyataannya tidak semua aspek keluaran di atas bisa dicapai, tetapi paling tidak, ada satu atau beberapa tujuan tersebut yang bisa diwujudkan. 2.2 Pengertian Alat Peraga Secara umum pengertian alat peraga adalah benda atau alat-alat yang diperlukan untuk melaksanakan kegiatan pembelajaran. Jika benda atau alat tersebut digunakan untuk pembelajaran kimia, benda atau alat itu disebut sebagai alat peraga kimia.8 Regional Education Centre of Science and Mathematic (RECSAM), mengelompokkan alat peraga sebagai berikut : 9 a. Alat praktik, adalah suatu alat atau set alat yang digunakan secara langsung untuk membentuk suatu konsep. Contoh alat praktek IPA: termometer. Termometer dapat digunakan untuk menanamkan konsep suhu dan kalor. Alat praktik IPA digunakan untuk melakukan kegiatan praktikum dan eksperimen. b. Alat peraga, adalah alat yang digunakan untuk membantu memudahkan memahami suatu konsep secara tidak langsung. Termasuk ke dalam kelompok ini antara lain: model, karta, dan poster. c. Alat pendukung, adalah alat yang sifatnya mendukung jalannya percobaan/eksperimen atau kegiatan pembelajaran yang lainnya. Contoh alat yang termasuk kelompok ini adalah pembakar spiritus, papan flanel, OHP, dan sebagainya. Berdasarkan pengelompokan alat peraga dari RESCAM, maka alat peraga yang dibuat pada penelitian ini dikelompokkan sebagai alat praktik, karena alat yang dibuat digunakan untuk melakukan praktikum kimia skala kecil. 2.3 Tinjauan terhadap Pengembangan Alat Peraga Praktikum Kimia Skala Kecil Kegiatan praktikum kimia di sekolah selama ini dilakukan di laboratorium dengan peralatan kimia standar pabrik (tradisional) dan memakai bahan kimia yang banyak. Sebagai konsekuensinya diperlukan biaya yang cukup besar untuk kegiatan praktikum tersebut. Kegiatan praktikum sesungguhnya tidak selalu harus 15 berlangsung di laboratorium dan menggunakan alat yang mahal dan canggih. Eksperimen dapat dilakukan di mana saja dengan bahan yang biasa dikenal oleh siswa sehari-hari dan alat-alat yang murah. Sebagai contoh, penggunaan pelat mikro plastik sebagai salah satu kit yang dijadikan sebagai alternatif penggunaan gelas-gelas kimia berukuran besar yang mudah pecah, gelas ukur dapat digantikan fungsinya dengan bejana plastik yang dikalibrasi sendiri volumenya.10 Demikian pula untuk demonstrasi sel Galvani seperti yang dilakukan oleh Lise Kvittengen et al, adalah mempergunakan tabung suntik.11 Sementara pada penentuan potensial sel dapat dilakukan dengan menggunakan pipet plastik yang dipasang elektroda dan jembatan garam.12 Di Indonesia, alat peraga yang khusus dibuat produsen untuk praktikum skala kecil masih sukar ditemukan. Pada umumnya alat peraga praktikum kimia yang diproduksi di Indonesia masih berupa peralatan standar. Sebagai contoh adalah kit praktikum kimia yang diproduksi oleh Pudak Scientific masih menggunakan alat standar dan menggunakan banyak bahan kimia, seperti pada gambar 2.1. Gambar 2-1. Alat Peraga Kimia dari Pudak Scientific13 Sedangkan di luar negeri alat peraga praktikum kimia skala kecil sudah banyak di produksi. Sebagai contoh alat elektrolisis dari Boreal North West, kit praktikum kimia dari MRI Florida Division, microscale chemistry dari The Royal Society of Chemistry, microscale chemistry dari micrecol, dan produk dari Sueward High School Nebraska. Gambar 2.2 menunjukkan contoh alat peraga untuk praktikum kimia skala kecil dari micrecol. 16 Gambar 2-2. Alat Peraga Praktikum Kimia Skala Kecil dari Micrecol14 Di pasaran, telah mulai ada buku praktikum atau demonstrasi kimia, seperti buku Permainan Kimia. Namun masih menggunakan bahan-bahan kimia yang sukar didapat, sehingga guru mengalami kesulitan melaksanakannya. Disamping itu materi demonstrasi yang disajikan tidak mengacu kepada materi pada kelas tertentu di SMA/MA. Demikian juga buku Petunjuk Praktikum Kimia dari Departemen Pendidikan Nasional dan Departemen Agama masih menggunakan peralatan standar. Sedangkan buku praktikum kimia skala kecil sejauh pengetahuan penulis belum ditemukan di Indonesia. Gambar 2.3 memperlihatkan salah satu buku demostrasi kimia yang berjudul Permainan Kimia. 17 Gambar 2-3. Buku Permainan Kimia13 2.4 Alat yang Dijadikan Model Penelitian Melakukan praktikum kimia di sekolah bukanlah kegiatan yang mudah untuk dilakukan. Untuk mempersiapkan alat dan bahan diperlukan waktu yang cukup lama. Sedangkan waktu yang tersedia untuk kegiatan praktikum sangat singkat. Keadaan ini diperparah lagi dengan jumlah siswa yang banyak sedangkan peralatan praktikum tidak mencukupi. Hal ini mengakibatkan kurang efektifnya pelaksanaan praktikum. Dalam mempersiapkan bahan kimia, misalnya larutan yang dibuat dari zat padat yang dilarutkan dalam pelarut, guru cukup direpotkan dengan proses pengadukan atau pemanasan. Guru melakukan pengadukan/pemanasan secara manual tanpa menggunakan alat otomatis seperti pengaduk magnetik. Hal ini tentu saja mengakibatkan penggunaan waktu tidak efisien dan praktikum/demonstrasi yang memerlukan pengadukan otomatis juga tidak bisa dilakukan. Sedangkan untuk membeli alat pengaduk magnetik seperti pada gambar 2.4 harganya cukup mahal, selain itu alat ini sulit ditemukan di daerah. 18 Gambar 2-4. Pengaduk magnetik standar15 Untuk melakukan praktikum reaksi kimia yang menghasilkan gas diperlukan alat generator gas. Dalam merangkai alat generator gas seperti pada gambar 2.5 cukup sulit dan memerlukan waktu yang cukup lama . Disamping pada umumnya alat seperti ini tidak dimiliki sekolah. Gambar 2-5. Generator Gas16 Demikian pula untuk praktikum elektrokimia dan pengujian larutan elektrolit dan non elektrolit diperlukan peralatan khusus yang terpisah-pisah, sehingga dianggap tidak praktis. Gambar 2.6 memperlihatkan alat peraga untuk mengukur potensial sel. 19 Gambar 2-6. Alat peraga pengukuran potensial sel17 Gambar 2.7 memperlihatkan alat peraga untuk melakukan proses elektrolisis. Gambar 2-7. Alat peraga elektrolisis18 Gambar 2.8 memperlihatkan alat peraga untuk mengetahui larutan elektrolit dan non elektrolit. Gambar 2-8. Alat peraga untuk mengetahui larutan elektrolit dan non elektrolit19 20 Dengan ketidakpraktisan alat praktikum selama ini, maka bisa dipahami kalau guru kimia tidak melakukan praktikum. Sedangkan dari Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP), guru dituntut untuk melakukan kegiatan praktikum tersebut.20 Oleh karena, itu perlu dicari alternatif untuk membuat alat peraga kimia yang bisa digunakan secara lebih praktis, mudah, murah, dan menggunakan sedikit bahan kimia, yang salah satunya adalah alat peraga praktikum kimia skala kecil yang dibuat pada penelitian ini. 2.5 Tinjauan Komponen dan Praktikum dalam KTSP Kimia SMA/MA Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) berkaitan dengan cara mencari tahu tentang gejala alam secara sistematis, sehingga IPA bukan hanya penguasaan kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan. Pendidikan IPA diharapkan dapat menjadi wahana bagi peserta didik untuk mempelajari diri sendiri dan alam sekitar, serta prospek pengembangan lebih lanjut dalam menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari. Proses pembelajarannya menekankan pada pemberian pengalaman langsung untuk mengembangkan kompetensi agar peserta didik mampu menjelajahi dan memahami alam sekitar secara ilmiah. Pendidikan IPA diarahkan untuk mencari tahu dan berbuat sehingga dapat membantu peserta didik untuk memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang alam sekitar.20 Dalam pendidikan IPA dikenal istilah proses IPA. Hubungan antara produk IPA dengan proses IPA adalah satu kesatuan karena jika kita hanya mengajarkan produk IPA berupa fakta, konsep, prinsip, atau teori pada siswa tanpa mengajarkan proses IPA maka yang diajarkan bukan IPA. Dengan demikian, dalam pengajaran IPA penekanannya jangan terlalu berlebihan pada konsep tanpa mempertimbangkan pada proses atau sebaliknya. Kegiatan pengamatan dan percobaan IPA melalui pendekatan eksperimen diharapkan dapat memberikan kesempatan kepada siswa untuk memperoleh pengetahuan yang muncul dari pengalaman siswa, mengembangkan konsep dasar, belajar dan mempraktekkan keterampilan dan memanipulasi, meningkatkan rasa ingin tahu melalui observasi dan percobaan, mengembangkan keterampilan bahasa dan berkomunikasi, 21 merangsang minat dan kreativitas serta memperoleh rasa percaya diri dalam mengendalikan situasi baru. Kegiatan pembelajaran IPA yang dilaksanakan dengan aktif, tidak ceramah atau verbalistik, serta tidak terlalu berorientasi pada penghafalan istilah atau konsepkonsep IPA secara kaku diharapkan akan lebih menyenangkan dan dapat meningkatkan keterampilan proses IPA siswa. Dengan demikian siswa bukan hanya sekedar menghafal, tetapi juga berpikir sebab akibat dan cara menyelesaikannya. Siswa perlu diberikan kesempatan luas untuk menggunakan dan mengembangkan keterampilan visual dan alat indera sehingga siswa dapat mengumpulkan informasi dengan cara yang sesuai dengan gaya pengetahuan masing-masing.21 Kimia merupakan ilmu yang termasuk rumpun IPA, oleh karenanya kimia mempunyai karakteristik sama dengan IPA. Karakteristik tersebut adalah objek ilmu kimia, cara memperoleh, serta kegunaannya. Kimia merupakan ilmu yang pada awalnya diperoleh dan dikembangkan berdasarkan percobaan namun pada perkembangan selanjutnya kimia juga diperoleh dan dikembangkan berdasarkan teori. Kimia adalah ilmu yang mencari jawaban atas pertanyaan apa, mengapa, dan bagaimana gejala-gejala alam yang berkaitan dengan komposisi, struktur dan sifat, perubahan, dinamika, dan energetika zat. Oleh sebab itu, mata pelajaran kimia di SMA/MA mempelajari segala sesuatu tentang zat yang meliputi komposisi, struktur dan sifat, perubahan, dinamika, dan energetika zat yang melibatkan keterampilan dan penalaran. Ada dua hal yang berkaitan dengan kimia yang tidak terpisahkan, yaitu kimia sebagai produk (pengetahuan kimia yang berupa fakta, konsep, prinsip, hukum, dan teori) temuan ilmuwan dan kimia sebagai proses (kerja ilmiah). Oleh sebab itu, pembelajaran kimia dan penilaian hasil belajar kimia harus memperhatikan karakteristik ilmu kimia sebagai proses dan produk. Salah satu tujuan pelajaran kimia SMA/MA adalah memperoleh pengalaman dalam menerapkan metode ilmiah melalui percobaan atau eksperimen, dimana peserta didik melakukan pengujian hipotesis dengan merancang percobaan 22 melalui pemasangan instrumen, pengambilan, pengolahan dan penafsiran data, serta menyampaikan hasil percobaan secara lisan dan tertulis.20 Dari penjelasan di atas menunjukkan bahwa kegiatan praktikum di SMA/MA adalah kegiatan yang sangat penting dan harus dilakukan dalam rangka mencapai tujuan pelajaran kimia. 23 BAB III METODOLOGI 3.1 Langkah-langkah Pembuatan Alat Peraga Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan alat peraga kimia adalah sebagai berikut : a. Mempelajari kurikulum terutama yang berkenaan dengan standar kompetensi, kompetensi dasar, indikator dan materi pokok pembelajaran. Kurikulum yang digunakan adalah Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan Sekolah Menengah Atas. b. Menentukan alat peraga yang akan dibuat atau dikembangkan. Alat peraga yang dibuat pada penelitian ini adalah alat peraga yang dapat dipergunakan untuk melakukan praktikum kimia skala kecil. Alat peraga ini merupakan penyatuan dari beberapa alat peraga, yaitu berupa alat kombo yang terdiri atas pengaduk magnetik, pemanas, uji larutan, dan sumber arus untuk melakukan proses elektrolisis. c. Membuat desain alat peraga. Alat peraga dibuat sedemikian rupa, sehingga menarik dari segi penampilan, dan praktis dalam penggunaannya. d. Menyiapkan alat, dan bahan yang diperlukan. Alat dan bahan yang diperlukan dapat dilihat dalam modul praktikum. e. Membuat alat sesuai rancangan (desain). Setelah semua alat dan bahan telah tersedia, maka langkah selanjutnya adalah membuat alat peraga sesuai dengan rancangan. Skema rangkaian alat peraga dapat dilihat dalam modul praktikum. f. Mengujicoba alat yang telah dibuat. Uji coba alat peraga dilakukan untuk mengetahui kinerja dari alat peraga yang dibuat. g. Menyempurnakan alat/bagian komponen alat jika masih ada kekurangan. Pada tahap ini dilakukan penyempurnaan alat jika pada hasil uji coba masih ditemukan kekurangan. 24 h Mengevaluasi alat peraga yang telah dibuat. Dari hasil uji coba dilakukan evaluasi mengenai kelayakan penggunaannya dalam kegiatan praktikum kimia skala kecil. 3.2 Langkah-langkah Pembuatan Modul Praktikum Setelah alat peraga selesai dibuat, maka langkah selanjutnya adalah membuat modul praktikum dengan memberdayakan alat kimia tersebut dalam pembelajaran. Modul praktikum yang dibuat disesuaikan dengan materi kurikulum KTSP Kimia SMA. Modul praktikum dibuat merujuk kepada petunjuk praktikum kimia yang sudah ada, diantaranya petunjuk praktikum kimia yang diterbitkan Departemen Pendidikan Nasional, Departemen Agama, dan dari http://chemed.chem.purdue.edu/demos/main_pages/11.1.html, dengan melakukan modifikasi yang disesuaikan dengan keperluan praktikum kimia skala kecil. Langkah-langkah pembuatan modul tersebut adalah sebagai berikut: a. Menentukan tujuan praktikum. Tujuan dibuat agar praktikan mengetahui sasaran yang ingin dicapai dari praktikum yang dilakukan. Dengan demikian praktikan dapat mengambil kesimpulan yang tepat pada akhir praktikum. b. Menentukan teori dasar Teori dasar hanya memuat secara singkat teori yang berhubungan dengan praktikum tersebut. Tujuannya adalah memberikan gambaran singkat teori yang mendasari percobaan tersebut dan agar praktikan lebih termotivasi untuk mencari tahu tentang teori dasar praktikum tersebut. c. Menentukan alat dan bahan yang diperlukan Peralatan yang digunakan adalah alat peraga yang dibuat dari penelitian ini dan menggunakan sedikit bahan kimia. d. Menentukan cara kerja Cara kerja dibuat agar praktikan mengetahui langkah-langkah kerja yang dilakukan, sehingga dapat melakukan praktikum dengan benar. e. Menentukan format pengamatan Format pengamatan dibuat dengan tujuan agar praktikan dapat mencatat setiap hasil yang diperoleh dari pengamatan. 25 f. Menentukan pertanyaan-pertanyaan evaluasi Praktikan dituntun oleh pertanyaan singkat seputar praktikum tersebut dalam modul, dengan tujuan agar praktikan bisa menemukan sendiri jawabannya setelah melakukan sendiri praktikum. 3.3 Metoda yang Digunakan untuk Uji Coba Alat Peraga Untuk mengetahui kerja dari alat peraga yang dibuat, maka dilakukan beberapa percobaan yang berhubungan dengan fungsi alat dan modul praktikum yang dibuat. Percobaan yang dilakukan diantaranya adalah membuktikan hukum Lavoisier, mengamati reaksi kimia, pengujian larutan elektrolit dan non elektrolit, pengukuran potensial sel, proses elektrolisis, dan reaksi pembentukan gas. Percobaan untuk membuktikan hukum Lavoiser dilakukan secara kuantitatif dan kualitatif dengan menggunakan tabung W. Secara kuantitatif yaitu dengan menimbang massa tabung W yang berisi zat pereaksi, sebelum dan sesudah reaksi. Apabila dari penimbangan menunjukkan hasil yang sama, baik sebelum dan sesudah reaksi, maka berarti alat tersebut dapat digunakan untuk membuktikan hukum Lavoisier. Sedangkan secara kualitatif yaitu dengan mengamati reaksi yang terjadi pada proses pencampuran zat tersebut.22 Percobaan mengamati reaksi kimia dilakukan untuk mengetahui kinerja alat pengaduk magnetik dan pengamatan dilakukan secara kualitatif, dimana pencampuran zat dihentikan ketika zat yang dicampurkan telah membentuk endapan yang tetap (tidak larut lagi).23 Percobaan untuk mengetahui larutan elektrolit dan non elektrolit dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif dengan menggunakan alat uji elektrolit yang dibuat. Secara kualitatif dilakukan pengamatan terhadap nyala lampu dan reaksi yang terjadi pada elektroda. Makin terang lampu atau makin banyak gelembung pada elektroda maka makin kuat elektrolit.24 Sedangkan secara kuantitatif dilakukan dengan pengamatan jarum voltmeter. Makin jauh simpangan jarum voltmeter makin kuat suatu elektrolit. 26 Percobaan untuk mengukur potensial sel dilakukan secara kuantitatif yaitu dengan mengukur besarnya potensial sel yang terjadi pada pada dua buah sel yang dipisah tempatnya, kedua sel tersebut dihubungkan dengan jembatan garam. Pengukuran besarnya potensial sel yang terjadi menggunakan multimeter digital, dan sebagai tabung untuk membuat jembatan garam digunakan tabung bentuk W. Percobaan elektrolisis dilakukan secara kualitatif. Pengujian hasil reaksi yang terjadi pada katoda dan anoda dilakukan dengan menggunakan indikator fenolftalein, kertas indikator/lakmus, dan amilum – sesuai dengan jenis larutan yang di elektrolisis.25 Tabung yang digunakan untuk percobaan ini adalah tabung bentuk W. Percobaan untuk reaksi pembentukan gas dilakukan secara kualitatif. Gas yang terbentuk diuji dengan indikator tertentu. Seperti pada reaksi pembentukan gas karbon dioksida, gas ini diketahui pembentukannya dengan mereaksikannya dengan kalsium hidroksida. Jika terbentuk endapan putih, berarti pada reaksi tersebut terbentuk gas karbon dioksida. Sedangkan pembentukan gas amonia diketahui dengan menggunakan indikator fenolftalein. Jika warna larutan fenolftalein menjadi merah, berarti pada reaksi tersebut terbentuk gas amonia.26 Tabung yang digunakan untuk reaksi yang menghasilkan gas adalah tabung bentuk W. 27 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Upaya peningkatan mutu pendidikan telah dan sedang dilakukan oleh Departemen Pendidikan Nasional dan Departemen Agama di segala bidang. Upaya ini mulai dari pembenahan manajemen, pengembangan kemampuaan profesional guru dalam melaksanakan tugas profesional melalui pendidikan dan pelatihan, sampai dengan peningkatan sumber belajar. Dalam mata pelajaran kimia, peningkatan sumber meliputi pengadaan laboratorium kimia lengkap dengan alat dan bahan yang diperlukan untuk keperluan praktikum siswa SMA/MA. Walaupun demikian, dengan jumlah Sekolah Menengah Atas yang sangat banyak dan tersebar mulai dari Nangro Aceh Darussalam sampai dengan Papua, belum semua SMA memiliki laboratorium yang lengkap sesuai dengan standar yang ditetapkan. Ada SMA yang memiliki laboratorium standar lengkap kimia. Ada SMA yang memiliki laboratorium kimia tidak lengkap, tidak sesuai standar. Bahkan, masih banyak SMA yang belum memiliki laboratorium IPA, baik yang lengkap maupun tidak lengkap. Walaupun sekolah dalam kondisi yang sangat minimal, pendidikan hendaknya dapat terus diselenggarakan.8 Selain itu, alat peraga standar yang dipakai selama ini, dari segi penggunaannya di SMA masih dianggap kurang praktis, sukar diperoleh, mahal, dan menggunakan banyak bahan kimia. Sebagai contoh, banyak sekolah yang tidak memiliki alat pengaduk magnetik karena alat ini tergolong mahal dan sukar diperoleh di daerah. Demikian pula alat peraga kimia yang mempunyai beberapa fungsi sekaligus juga belum banyak ditemukan. Dalam Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP) sekolah menengah atas, hampir setiap pokok bahasan kimia terdapat praktikum yang harus dilakukan oleh siswa. Minimal ada dua puluh tujuh (27) jenis praktikum kimia yang harus dilakukan siswa dari kelas 1 hingga kelas 3. Materi kimia yang harus dilakukan dengan praktikum dapat dilihat pada tabel 4.1. 28 Tabel 4.1. Materi Kimia dalam KTSP yang Dilakukan dengan Praktikum No Materi Pembelajaran Kegiatan Praktikum 1 2 Persamaan reaksi sederhana Hukum dasar kimia 3 Larutan elektrolit dan non elektrolit 4 5 Identifikasi atom C, H, dan O Reaksi eksoterm dan endoterm 6 7 Hukum Hess Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi 8 Faktor-faktor yang mempengarui pergeseran kesetimbangan 9 Sifat larutan asam dan basa 10 Derajat keasaman (pH) 11 12 13 Titrasi asam dan basa Larutan penyangga Hidrolisis garam 14 Pembuatan koloid 15 Tekanan uap jenuh larutan 16 Titik beku dan titik didih larutan elektrolit dan non elektrolit 17 18 Perbedaan sifat koligatif larutan elektrolit dan non elektrolit Sel Volta 19 Reaksi elektrolisis 20 Korosi 21 Sifat-sifat fisik dan sifat-sifat kimia unsur 22 Manfaat dan dampak unsur-unsur dalam kehidupan sehari-hari dan industri Struktur dan tata nama senyawa karbon 23 arah Mengamati reaksi kimia Membuktikan hukum Lavoisier melalui percobaan Membuktikan hukum Proust melalui percobaan Mengidentifikasi sifat-sifat larutan elektrolit dan non elektrolit melalui percobaan Mengidentifikasi unsur C, H, dan O melalui percobaan Membedakan reaksi yang melepaskan kalor (eksoterm) dengan reaksi yang menerima kalor (endoterm) melalui percobaan Menghitung harga ∆H reaksi melalui percobaan Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi melalui percobaan Menganalisis pengaruh perubahan suhu, konsentrasi, tekanan dan volume pada pergeseran kesetimbangan melalui percobaan Mengidentifikasi sifat larutan asam dan basa dengan berbagai indikator Memperkirakan pH suatu larutan elektrolit yang tidak dikenal berdasarkan hasil pengamatan trayek perubahan warna berbagai indikator asam dan basa Menentukan konsentrasi, dan kadar zat melalui titrasi Menganalisis larutan penyangga melalui percobaan Menentukan ciri-ciri beberapa jenis garam yang terhidrolisis dalam air melalui perobaan Menjelaskan proses pembuatan koloid melalui percobaan Menghitung tekanan uap larutan berdasarkan percobaan Mengamati penurunan titik beku suatu zat cair akibat penambahan zat terlarut melalui percobaan Menghitung penurunan titik beku larutan elektrolit dan non elektrolit berdasarkan data percobaan Mengamati kenaikan titik didih suatu zat cair akibat penambahan zat terlarut melalui percobaan Menghitung kenaikan titik didih larutan elektrolit dan non elektrolit berdasarkan data percobaan Menganalisis data percobaan untuk membandingkan sifat koligatif larutan elektrolit dan non elektrolit Menjelaskan bagaimana energi listrik dihasilkan dari reaksi redoks dalam sel Volta Mengamati reaksi yang terjadi di anoda dan katoda pada reaksi elektrolisis melalui percobaan Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya korosi melalui percobaan Mengidentifikasi sifat kimia unsur melalui percobaan Menjelaskan pembuatan unsur dan senyawanya di laboratorium dan industri Mengidentifikasi gugus fungsi senyawa karbon melalui percobaan Sumber : Silabus Mata Pelajaran Kimia Sekolah Menengah Atas20 29 Dari 27 jenis praktikum tersebut, terdapat beberapa praktikum yang memerlukan peralatan khusus, antara lain: pada materi stoikiometri praktikum kimia yang disyaratkan kurikulum untuk dilakukan diantaranya adalah membuktikan hukum Lavoisier dan mengamati reaksi kimia. Praktikum ini disajikan pada kelas X semester 1. Pada praktikum skala makro praktikum untuk membuktikan hukum Lavoisier dilakukan dengan menggunakan tabung Landolt/tabung Y dan untuk melakukan percobaan mengamati reaksi kimia digunakan pengaduk magnetik. Sedangkan pada materi larutan elektrolit dan non elektrolit praktikum yang dilakukan adalah mengidentifikasi sifat-sifat larutan elektrolit dan non elektrolit. Praktikum ini disajikan pada kelas X semester 2. Pada praktikum skala makro praktikum ini dilakukan dengan menggunakan alat konduktivitas. Pada materi elektrokimia, praktikum kimia yang dilakukan adalah pengukuran potensial sel dan elektrolisis. Praktikum ini disajikan pada kelas XII semester 1. Pada praktikum skala makro praktikum ini dilakukan dengan menggunakan tabung bentuk U, baik sebagai tempat membuat jembatan garam maupun sebagai tempat larutan untuk melakukan proses elektrolisis. Pada materi kimia unsur, praktikum kimia yang dilakukan diantaranya adalah reaksi pembentukan gas (pembentukan gas karbon dioksida, dan amonia). Praktikum ini disajikan pada kelas XII semester 2. Dengan skala makro praktikum dilakukan dengan alat generator gas. Tentu saja tidak semua sekolah memiliki peralatan tersebut. Disamping harga peralatannya mahal, pengoperasiannya juga dianggap kurang praktis. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan pengembangan alat peraga praktikum kimia skala kecil. Alat peraga yang dibuat merupakan penyatuan dari beberapa alat peraga praktikum kimia, yaitu berupa alat kombo pengaduk magnetik, pemanas, dan uji larutan. Selain itu, alat peraga yang dibuat dilengkapi juga dengan alat pendukung seperti tabung bentuk W, botol mini, pembakar spiritus mini, pipet plastik, tabung suntik, elektroda, dan multimeter digital. Alat peraga kombo ini dibuat dengan menggunakan alat dan bahan yang mudah didapat, murah, dan dapat dibuat oleh guru maupun siswa 30 Dari sebaran materi kimia yang terdapat pada tabel 4.1 dapat dilihat bahwa ada 5 materi praktikum kimia yang dapat dilakukan dengan mempergunakan alat peraga yang dibuat pada penelitian ini (dapat dilihat materi yang tercetak tebal pada tabel 4.1) atau 20 persen dari materi praktikum dapat dilakukan dengan mempergunakan alat peraga yang dibuat. Dengan demikian, alat peraga yang dibuat memberikan kontribusi yang cukup berarti dalam mengatasi masalah praktikum kimia di SMA/MA. Alat peraga yang dibuat dan pendukungnya dapat dilihat pada gambar 4.1. Gambar 4-1. Alat peraga praktikum kimia skala kecil 4.1 Alat Peraga Praktikum Kimia Skala Kecil a. Alat kombo pengaduk magnetik, pemanas, dan uji hantaran larutan Fungsi dan Prinsip Kerja Alat Sebagai pengaduk magnetik, alat ini berfungsi melakukan proses pengadukan larutan yang dibantu oleh putaran dari magnet, baik pengadukan larutan yang memerlukan pemanasan ataupun tidak. Sebagai sumber arus pada proses elektrolisis, alat ini mempunyai prinsip kerja yaitu larutan yang akan dielektrolisis dimasukkan ke dalam tabung elektrolisis. Elektroda yang telah dialiri arus listrik searah (DC) dari alat, kemudian dicelupkan ke dalam larutan yang akan dielektrolisis tersebut, sehingga terjadi reaksi kimia. Salah satu elektroda bertindak sebagai katoda dan satu elektroda bertindak sebagai anoda. 31 Sebagai alat penguji elektrolit, alat ini mempunyai prinsip kerja yaitu elektroda dimasukkan ke dalam tabung yang berisi larutan yang akan diuji. LED dan voltmeter berfungsi sebagai indikator ada/tidaknya arus listrik yang dihantarkan suatu larutan. Desain Alat Desain peraga ini dapat dilihat pada gambar 4.2, sedangkan skema rangkaian alat dapat dilihat pada lampiran 1 dan 2. Gambar 4-2. Alat peraga kombo pengaduk magnetik, pemanas, dan uji larutan b. Alat Pendukung Tabung Mini Tabung ini terdiri dari botol mini dengan berbagai ukuran. Botol ini berfungsi sebagai pengganti tabung reaksi. Disamping sebagai penampung zat, tabung ini digunakan untuk melakukan praktikum sel Volta. Kelebihan dari botol-botol ini adalah tidak mudah pecah, mudah diperoleh, dan tidak mahal. Beberapa tabung mini dapat dilihat pada gambar 4.3. 32 Gambar 4-3. Tabung Mini Tabung bentuk W Tabung W adalah sebagai pengganti tabung reaksi atau pengganti tabung mikro pada alat peraga skala mikro. Bentuk tabung W dapat dilihat pada gambar 4.4. Dibandingkan dengan tabung reaksi biasa tabung bentuk W memiliki beberapa kelebihan, diantaranya; dapat dipakai sebagai tabung elektrolisis, tabung untuk membuat jembatan garam, tabung untuk melakukan reaksi yang menghasilkan gas, dan tabung untuk melakukan berbagai reaksi kimia lainnya. Gambar 4-4. Tabung bentuk W 33 Pembakar spiritus mini Pembakar spiritus mini dibuat dengan menggunakan botol kecil yang dipasangi sumbu dan diisi dengan spiritus. Pembakar ini digunakan untuk sebagai pengganti pembakar spiritus yang biasa digunakan di laboratorium dan sebagai penyulut api digunakan gas mini. Pembakar spiritus dan gas mini dapat dilihat pada gambar 4.5. Gambar 4-5. Pembakar spiritus Pipet Plastik dan Tabung Suntik Pipet dan tabung suntik ini berfungsi untuk melakukan pengambilan larutan. Pipet plastik dan tabung suntik yang digunakan dapat dilihat pada gambar 4.6. Gambar 4-6. Pipet plastik dan jarum suntik 34 Elektroda Elektroda yang dipakai pada kit praktikum ini adalah karbon, zink, tembaga, magnesium, dan besi. Jenis elektroda yang dipakai dapat dilihat pada gambar 4.7. Gambar 4-7. Elektroda besi, karbon, zink, magnesium, tembaga Multimeter Digital Untuk mengukur besarnya potensial sel, digunakan multimeter digital, seperti pada gambar 4.8. Gambar 4-8. Mutimeter Digital 35 4.2 Perbandingan Alat Peraga yang Dibuat dengan Alat Peraga Sejenis dari Produk Lain Alat peraga telah banyak dibuat secara massal oleh pabrik. Namun, kerena alasanalasan tertentu, seperti harganya yang mahal, kurang lengkap, atau sekolah tidak memilikinya, maka alat-alat tersebut dapat dibuat dan dikembangkan sendiri oleh guru atau siswa. Seperti pada penelitian ini, alat peraga yang dihasilkan dapat dibuat dan dikembangkan oleh guru maupun siswa. Peralatan praktikum kimia skala kecil yang dibuat memiliki beberapa kelebihan antara lain: menggunakan alat/bahan yang mudah didapat, berbiaya murah, aman, praktis, mudah digunakan, memiliki akurasi yang cukup baik, menggunakan sedikit bahan kimia, menghasilkan sedikit limbah, tidak dituntut laboratorium khusus, dan dapat menunjukkan/membuktikan konsep-konsep/ gejala-gejala yang sedang dipelajari. a. Menggunakan alat/bahan yang mudah didapat Alat peraga praktikum kimia skala kecil yang dibuat ini menggunakan alat/bahan yang mudah didapat, antara lain : botol mini, jarum suntik, pipet plastik, komponen elektronika, serta memanfaatkan barang-barang yang sudah tidak terpakai. Tempat memperoleh alat dan bahan dapat dilihat pada lampiran 3 dan 4. b. Berbiaya murah Kit praktikum kimia skala kecil di pasaran pada umumnya dijual dengan harga relatif mahal, seperti kit praktikum kimia dari Pudak Scientific dijual dengan harga kisaran Rp 2.000.000, pengaduk magnetik dari Pudak Scientific dijual dengan harga Rp 1.750.000 - 3.000.000, alat uji elektrolit dari Pudak Scientific dijual dengan harga Rp 67.000, alat elektrolisis dari Boreal North West dijual dengan harga $ 31, dan kit praktikum kimia dari MRI Florida Division dijual dengan harga $ 200, meskipun jika dibanding dengan alat praktikum skala makro jauh lebih murah.13,27 Alat peraga yang dibuat ini memerlukan biaya yang lebih murah, yaitu berkisar Rp 200.000. 36 c. Aman Alat peraga praktikum kimia yang dibuat lebih aman untuk digunakan, karena resiko kontak dengan lingkungan maupun praktikan jauh lebih kecil, disamping penggunaan alat-alat yang berbahan baku selain kaca. Tidak ada resiko seperti adanya bagian yang tajam/membahayakan, kemungkinan jatuh/terbakar menimpa siswa, dan tersengat listrik. d. Praktis Salah satu yang menyebabkan guru kurang memanfaatkan laboratorium sebagai salah satu kegiatan proses belajar mengajar adalah kurang praktisnya penggunaan alat praktikum kimia skala makro (tradisional), sehingga memakan waktu yang lama untuk melakukannya. Adanya alat peraga ini sangat membantu guru dalam melaksanakan praktikum, karena penyiapan alat dapat dilakukan dengan praktis sehingga penggunaan waktu dapat lebih efisien. e. Mudah digunakan Alat peraga praktikum kimia skala kecil ini mudah digunakan, sehingga setiap siswa dapat mengikuti dan melakukannya dengan baik, dengan harapan dapat lebih memahami konsep/teori kimia yang telah dipelajari di kelas. f. Memiliki akurasi yang cukup baik Artinya peralatan yang dikembangkan ini presisi dalam memperagakan suatu fenomena reaksi yang terjadi, sehingga tidak menimbulkan salah konsep atau pengertian. g. Menggunakan sedikit bahan kimia Praktikum yang dilakukan dengan menggunakan alat peraga yang dibuat ini memerlukan sedikit bahan kimia. Hal ini memungkinkan pihak pengelola di sekolah dapat membiayai kegiatan praktikum ini. Dengan demikian materimateri kimia yang memerlukan eksperimen akan bisa dilakukan. h. Menghasilkan sedikit limbah Karena penggunaan sedikit bahan kimia, maka memberikan konsekuensi perolehan limbah yang sedikit pula, sehingga ikut mengurangi pencemaran lingkungan. 37 i. Tidak dituntut laboratorium khusus Sebagian besar sekolah-sekolah yang ada di Indonesia tidak memiliki laboratorium.4 Oleh karena itu peralatan praktikum ini dapat membantu mengatasi keadaan tersebut. Praktikum kimia dengan alat peraga yang dibuat ini dapat dilakukan dimana saja, sehingga memungkinkan siswa mencoba sendiri di rumah atau dimana saja. j. Dapat menunjukkan/membuktikan konsep-konsep/gejala-gejala yang sedang dipelajari. Dari hasil uji coba, alat peraga yang dibuat ini dapat membuktikan konsepkonsep kimia yang dipelajari. Dengan demikian siswa dapat lebih memahami konsep kimia dengan lebih baik. Perbandingan alat yang dibuat dengan alat sejenis dari produk lain, seperti seperti kit praktikum kimia dari Pudak Scientific, alat elektrolisis dari Boreal North West, kit praktikum kimia dari MRI Florida Division, microscale chemistry dari The Royal Society of Chemistry, microscale chemistry dari microcel, dan produk dari Sueward High School Nebraska dapat dilihat pada tabel 4.2.27 38 Tabel 4.2. Perbandingan Alat Peraga yang Dibuat dengan Alat Peraga dari Produk Lain Komponen Pembanding No 1 Kelengkapan - - - - - - 2 Harga - 3 4 Penggunaan bahan ki-mia Pengoperasian - Pembuatan - 5 4.3 Jenis Alat Peraga Alat Peraga dari Produk Alat Peraga yang dibuat Lain Tabung elektrolisis - Tabung elektrolisis menggunakan tabung menggunakan tabung bentuk U bentuk W Pengaduk magnetik, - Pengaduk magnetik, pemanas, alat uji larutan, pemanas, alat uji dan sumber arus untuk larutan, dan sumber arus elektrolisis dibuat terpisah untuk elektrolisis dibuat Penguji elektrolit tidak menjadi satu dilengkapi dengan - Penguji elektrolit voltmeter dilengkapi dengan Pengujian reaksi yang voltmeter menghasilkan gas - Pengujian reaksi yang menggunakan alat menghasilkan gas tersendiri menggunakan tabung Untuk membuktikan bentuk W hukum Lavoisier - Untuk membuktikan menggunakan tabung hukum Lavoisier bentuk Y menggunakan tabung Jembatan garam bentuk W menggunakan tabung - Jembatan garam bentuk U menggunakan tabung bentuk W Karena diproduksi oleh - Karena memanfaatkan pabrik dan menggunakan bahan-bahan yang ada bahan-bahan yang khusus disekitar dan dibuat untuk keperluan membuat sendiri, maka biaya alat peraga tersebut, maka pembuatannya lebih harganya cukup mahal murah yaitu Rp berkisar Rp 2 – 10 juta 200.000 sedikit 1 – 5 mL - sedikit 1 – 5 mL tidak dapat menggunakan - dapat menggunakan baterai baterai mudah - mudah Praktis - Praktis dibuat pabrik - dapat dibuat oleh guru atau siswa) Keterangan Produk dari : microcel, MRI Division, Boreal North West Produk dari : The Royal Society of Chemistry, Pudak, Sueward High School Nebraska Produk dari : microcel Keterkaitan Pemanfaatan Alat Peraga yang Dibuat dengan Kurikulum di Sekolah Menengah Atas Dengan beberapa kelebihan yang dimiliki oleh alat peraga yang dibuat, maka para guru dapat memanfaatkan alat peraga ini untuk melakukan praktikum kimia skala kecil di sekolah. Agar alat peraga yang dibuat ini dapat dimanfaatkan di sekolah, maka disamping pembuatan alat peraga, peneliti juga membuat modul praktikum kimia skala 39 kecil. Modul yang dibuat meliputi materi praktikum kimia di SMA/MA, yaitu pada materi: stoikiometri, larutan elektrolit dan non elektrolit, elektrokimia, dan kimia unsur (karbon dioksida, dan amonia). Modul dibuat dalam bentuk buku dengan judul "Panduan Praktikum Kimia Skala Kecil untuk Siswa SMA/MA". Dalam buku panduan ini disajikan pengenalan praktikum kimia skala kecil, cara pembuatan alat praktikum kimia skala kecil, dan petunjuk pelaksanaan praktikum kimia skala kecil. Halaman depan dari buku panduan praktikum tersebut dapat dilihat pada gambar 4.9. Buku lengkapnya dapat dilihat pada lampiran 5. Gambar 4-9. Halaman Depan buku Panduan Praktikum Kimia Skala Kecil Modul yang dibuat memiliki kelebihan antara lain: memuat secara singkat teori yang berhubungan dengan praktikum tersebut, dengan tujuan agar praktikan lebih termotivasi untuk mencari tahu tentang teori dasar praktikum tersebut. Isi modul praktikum juga memuat beberapa pertanyaan evaluasi seputar praktikum, dengan tujuan agar praktikan dapat menemukan sendiri jawabannya setelah mereka melakukan praktikum. Disamping itu, waktu yang diperlukan untuk mengerjakan praktikum lebih singkat, sehingga keterbatasan waktu yang selama ini menjadi alasan guru dalam melakukan praktikum dapat teratasi. 40 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Salah satu bentuk praktikum yang dapat dikembangkan di sekolah adalah praktikum kimia skala-kecil. Alat peraga praktikum kimia yang dibuat adalah alat peraga yang dapat digunakan untuk melakukan praktikum kimia skala kecil. Alat peraga ini merupakan penyatuan dari beberapa alat peraga praktikum kimia, yaitu berupa alat kombo pengaduk magnetik, pemanas, dan uji larutan. Selain itu, alat peraga yang dibuat dilengkapi juga dengan alat pendukung seperti tabung bentuk W, botol mini, pembakar spiritus mini, pipet plastik, tabung suntik, dan elektroda. Dari hasil uji coba terhadap alat peraga, seperti pengujian larutan elektrolit dan non elektrolit, reaksi pengukuran potensial sel, elektrolisis, dan reaksi pembentukan gas, menunjukkan bahwa alat peraga yang dibuat pada penelitian ini dapat membuktikan konsep-konsep kimia yang dipelajari, sehingga dapat dipakai untuk melakukan praktikum kimia. Alat peraga standar yang dipakai selama ini, dari segi penggunaannya di SMA/MA masih dianggap kurang praktis, sukar diperoleh, mahal, dan menggunakan banyak bahan kimia. Demikian pula alat peraga kimia yang mempunyai beberapa fungsi sekaligus juga belum banyak ditemukan. Dibandingkan dengan alat peraga yang sudah ada, maka alat peraga yang dibuat memiliki beberapa kelebihan antara lain: lebih murah, menghemat biaya pemakaian alat dan bahan kimia, aman, praktis, mudah digunakan, memiliki akurasi yang cukup baik, mengurangi kebutuhan penyimpanan alat dan bahan/pereaksi, menghasilkan sedikit limbah, tidak dituntut laboratorium khusus, dan dapat menjelaskan/membuktikan konsep-konsep/gejala-gejala yang sedang dipelajari. Implikasi dari penggunaan alat peraga ini antara lain: dari sebaran materi kimia yang terdapat dalam KTSP dapat dilihat bahwa ada 5 pokok bahasan praktikum kimia yang dapat dilakukan dengan mempergunakan alat peraga yang dibuat pada penelitian ini atau 20 persen dari materi praktikum dapat dilakukan dengan 41 mempergunakan alat peraga yang dibuat. Dengan demikian, alat peraga yang dibuat memberikan kontribusi yang cukup berarti dalam mengatasi masalah praktikum kimia di SMA/MA, penggunaan alat peraga praktikum kimia skala kecil yang mudah, maka tidak diperlukan keterampilan khusus dalam menggunakannya, membantu dalam pembelajaran kimia sehingga penyampaian konsep menjadi lebih bermakna, dibuat dari bahan-bahan yang mudah didapat, sehingga guru atau siswa dapat membuat dan mengembangkannya sendiri, dan dengan demikian ketidaktersediaan alat peraga praktikum kimia selama ini di sekolah bisa teratasi, dengan penggunaan sedikit bahan kimia dan alat yang praktis, maka tidak diperlukan persiapan khusus, sehingga ketiadaan tenaga laboran dan keterbatasan waktu bukanlah suatu masalah untuk melakukan praktikum kimia di sekolah, menekan biaya kegiatan praktikum, karena menggunakan sedikit bahan kimia dan peralatan sederhana. 5.2 Saran Berdasarkan beberapa kelebihan dari praktikum kimia skala kecil, diantaranya pertimbangan biaya, keamanan dan dampak positif terhadap lingkungan, maka peneliti menyarankan agar praktikum kimia skala kecil dapat menjadi pertimbangan untuk dipergunakan di sekolah menengah atas (SMA/MA) dan para guru hendaknya dapat mengembangkan lebih lanjut peralatan praktikum dengan memanfaat bahan-bahan yang ada disekitar, sehingga dengan demikian diharapkan para guru dapat lebih memanfaatkan kegiatan praktikum dalam pembelajaran kimia. Disamping itu, alat peraga yang dibuat diharapkan dapat diproduksi secara massal sehingga dapat dimanfaatkan untuk membantu kegiatan praktikum kimia di SMA/MA. 42 DAFTAR PUSTAKA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. Masykur, K. S., Asim dan Suyudi, A., (1995), Kesalahan Pemahaman pada Konsep dalam Belajar Fisika Bagi Siswa SMAN di Jawa Timur Ditinjau dari Beberapa Faktor Internal dan Eksternal yang Mempengaruhinya, Ilmu Pendidikan, 261 – 273. Sholahuddin, A., dan Iriani, R., (2001), Peningkatan Pemahaman Konsep Keseimbangan Kimia melalui Penggunaan Alat Bantu Belajar dan Optimalisasi Praktikum, Vidya Karya, 14 – 21. Yunita, (2006), Panduan Demonstrasi dan Percobaan Permainan Kimia, Jilid 1, Bandung: Pudak Scientific, v – vii. http://www.republika.co.id/suplemen/default.asp (Mendorong Kreativitas dengan Workshop, Senin 05 Maret 2007). Diakses : 25 September 2007. Wahyuningrum, D., (2007), Small Scale Chemistry, Bandung : Institut Teknologi Bandung, 2-8. http://www.academyequipment.co.uk . (Microscale Chemistry, Paul Priest). Diakses 17 Januari 2008. Dahar, R. W., dan Sumarna, A., (1986). Pengelolaan Pengajaran Kimia, Jakarta: Karunika, 15 – 20. Depdiknas, (2004), Pedoman Pembuatan Alat Peraga Kimia Sederhana, Jakarta: Direktorat Pendidikan Menengah Umum, 5-6. Villegas, A.J., (1981), A Resource Book of Idea Science, Malaysia : RESCAM. Mattson, B., (2006), Microscale Demonstration of the Paramagnetism of Liquid Oxygen with a Neodymium Magnet. Journal of Chemical Education, 20, 0132. Kvittengen, L., (2004), Small-Scale and Low-Cost Electrodes for "Standar" Reduction Potential Measurements, Journal of Chemical Education, Vol. 84, No. 4, p. 671-673. Kvittengen, L., (2006), Small-Scale and Low-Cost Galvanic Cells, Journal of Chemical Education. Vol. 83 No. 8, p. 1201. http://www.pudak.com. Diakses : 17 Januari 2008. http://www.micrecol.de/materialien.htm. Diakses : 25 September 2007. http://www.chem-is-try.org. Diakses : 17 Januari 2008. http://www.docbrown.info/misc/DrMM/DrMM/DrMM4.htm. Diakses 17 Januari 2008. http://www.genchem.chem.evis.edu/demonstrations/gen.chem/pages/17elect ropage/concentration_cell.htm. Diakses 17 Januari 2008. http://www.physics.montana.edu/demonstration/electrolysis.html. Diakses 17 Januari 2008. http://www.kreativkemi.se/ovriga.htm. Diakses 17 Januari 2008. Depdiknas, (2006), Pedoman Khusus Pengembangan Silabus Dan Penilaian KTSP, Jakarta: Direktorat Pendidikan Menengah Umum. Imanah, A.,(2006), Pembelajaran Identifikasi Senyawa Asam dan Basa dengan Model Kooperatif Tipe STAD pada Siswa Kelas VII SMPN Serang. Banten: LPMP, 1-5. 43 22. Wahyuni, S., (2006), Kerja Ilmiah Kimia, Jakarta : Erlangga, 40-41. 23. http://chemed.chem.purdue.edu/demos/main_pages/11.1.html. Diakses 25 September 2007. 24. Rismiati, (2000), Panduan Pembelajaran di Laboratorium Kimia, Jilid 2, Jakarta : Bina Wirawasta Insan Indonesia, 23-30. 25. Rismiati, (2000), Panduan Pembelajaran di Laboratorium Kimia, Jilid 3, Jakarta : Bina Wirawasta Insan Indonesia, 46. 26. Manan, M. A., (2005), Membuat Reagen Kimia di Laboratorium, Jakarta: Bumi Aksara, 196-197. 27. http://www.MRI_research.org. Diakses 17 Januari 2008. 28. Polling, C., (1992), Ilmu Kimia, Jilid 1, Jakarta : Erlangga, 120. 29. Purba, M., (2004), Kimia, Jilid 3, Jakarta : Erlangga, 47-49. 30. Winarko, Y. A., (2004), Pembuatan Elektroda Pembanding Mikro Ag/AgCl, Skripsi, Bandung: ITB, 5-15. 31. Hiskia, A., (2001), Elektrokimia dan Kinetika Kimia, Bandung : Citra Aditya Bakti, 95 44 Lampiran 1: Skema rangkaian alat peraga kombo pengaduk magnetik, pemanas, dan uji hantaran larutan 45 Lampiran 2: Skema rangkaian pemanas 46 Lampiran 3: DAFTAR ALAT/BAHAN YANG DIGUNAKAN DALAM PEMBUATAN ALAT PERAGA No 1 Nama Barang/Pengganti Tempat Memperoleh Brand magnetic stirrer/magnet batang Toko alat kecil kesehatan/laboratorium 2 Adaptor 1 A Toko komponen elektronik 3 Resistor 1 kΩ Toko komponen elektronik 4 Potensiometer 1 kΩ Toko komponen elektronik 5 LED Toko komponen elektronik 6 Dinamo kipas CPU 12 V, 0,2A Toko komponen elektronik/ bekas power supply CPU 7 Jack banana Toko komponen elektronik 8 Saklar DC Toko komponen elektronik 9 Jack power supply Toko komponen elektronik 10 Magnet Toko komponen elektronik /Hard disk bekas 11 Casing Toko komponen elektronik/ tempat makan plastik 12 Multimeter digital Toko komponen elektronik 13 VU meter Toko komponen elektronik 14 Element pemanas majic jar Toko komponen elektronik 15 Saklar AC Toko komponen elektronik 16 Lampu 3 V Toko komponen elektronik 47 Lampiran 4 DAFTAR BAHAN KIMIA YANG DIGUNAKAN DALAM PENGUJIAN ALAT PERAGA No 1 Nama Barang Tempat Memperoleh Asam asetat Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian 2 Asam sulfat 3 Asam klorida 4 Natrium hidroksida 5 Barium Hidroksida 6 Natrium klorida 7 Natrium sulfat 8 Tembaga sulfat 9 Seng sulfat 10 Phenolptalein 11 Kalium Yodida 12 Aquades 13 Besi (II) sulfat 14 Magnesium sulfat 15 Amilum 16 Karbon 17 Besi (Fe) 18 Seng (Zn) 19 Magnesium (Mg) Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian 48
