aspek partikulat kimia

ISSN 0215-8250
MODEL VISUAL DALAM PEMBELAJARAN
ASPEK PARTIKULAT KIMIA
oleh
Ida Bagus Nyoman Sudria
Jurusan Pendikan Kimia
Fakultas Pendidikan MIPA, IKIP Negeri Singaraja
ABSTRAK
Kurangnya pemahaman terhadap keterkaitan tiga aspek kajian materi
(makroskopis, partikulat dan simbolik) berpotensi besar memunculkan
miskonsepsi dalam pemahaman materi dan sifat-sifatnya. Simbol-simbol kimia
dan sifat-sifat makroskopis materi umumnya berkaitan dengan aspek
partikulatnya. Pembelajaran aspek partikulat sangat memerlukan model visual
yang disesuaikan dengan tingkat perkembangan siswa.
Kata kunci : makroskopis, partikulat, simbolik, atom, dan molekul.
ABSTRACT
Poor understanding of the relationship of three chemical aspects
(macroscopic, particulate, and symbolic) potentially promotes misconceptions
related to matters and their properties. Chemical symbols and observable
(macroscopic) properties of matters depend on their particles. The study of
particulate aspect should be devised through visual models which are appropriate
with developmental period of students.
Key words: macroscopic, particulate, symbolic, atom, and molecule.
1. Pendahuluan
Kimia mempelajari materi dan sifat-sifatnya. Belajar kimia secara
bermakna memerlukan pemahaman keterkaitan kajian konsep dari tiga aspek,
yaitu: aspek makroskopis (sifat-sifat yang dapat diamati), aspek partikulat
(mikroskopis) yakni atom atau molekul sebagai pembawa sifat zat, dan aspek
simbolik (Johnston 1991 dalam Gabel, 1999). Pembelajaran kimia pada tingkat_________ Jurnal Pendidikan dan Pengajaran IKIP Negeri Singaraja, No. 4 TH. XXXVI Oktober 2003
ISSN 0215-8250
tingkat awal persekolahan cenderung hanya mengajarkan aspek makroskopis,
sementara aspek partikulat dan simbolik secara bertahap baru dapat dimulai saat
anak memasuki fase operasional formal (usia sekitar 11 tahun). Guru hendaknya
mampu merancang pembelajaran kimia pada tingkat pendidikan dasar.
Pengenalan aspek partikulat dan simbolik untuk melengkapi kajian aspek
makroskopis dengan mulai dari contoh zat-zat sederhana di sekitar siswa dapat
mulai dilakukan pada siswa Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP), mengingat
siswa sudah mulai belajar abstraksi. Dori, et al. (dalam Gabel 1999) menemukan
bahwa banyak guru kurang memahami dan tidak mempertimbangkan pentingnya
pemaduan ketiga aspek kajian tersebut .
Hambatan utama terhadap pemahaman konsep kimia bukan karena
kesulitan pemahaman ketiga aspek tersebut, tetapi karena kebanyakan guru
mengajarkan konsep-konsep kimia hanya pada tingkat makroskopis (cenderung
menghafal fakta) dan simbolik (abstrak), dan gagal mengaitkannya dengan
pemahaman aspek mikroskopis dari konsep (Lee, 1999:1). Banyak peneliti
menyoroti pentingnya pembelajaran kimia pada tingkat mikroskopis ini (Sanger,
2000; Sanger, 1997; Russell et al., 1997; Kotz, et al., 1994; Ebenezer & Erickson,
1996; Nekhleh, 1992; Nurrenbern & Pickering, 1987; Lythcott, 1990; Andersson,
1986; Novik & Nussbaum, 1981; Krajick, 1989; Griffith & Preston, 1989;
Osborne & Cosgrove, 1983; Bodner, 1991; dsb.). Sebagian besar (57%) siswa dari
kelas III IPA unggul dan 39% siswa dari kelas II1 siswa di suatu SMU Negeri yang
termasuk baik di Denpasar pada tahun 1998/1999 menyatakan gas oksigen sebagai
senyawa (miskonsepsi). Pada hal, gas oksigen sudah diperkenalkan sejak SD dan
klasifikasi materi sudah diperkenalkan di SLTP serta telah diajarkan kembali di
kelas I SMU (Sudria, 1999). Kualitas konsepsi mahasiswa tingkat satu STKIP
Singaraja tahun 1998 tentang partikel-partikel materi juga rendah (Kirna dan
Sudria, 1998). Kebanyakan guru-guru IPA SLTP di kota Singaraja belum begitu
menguasai pembelajaran konsep-konsep kimia (Sudria, dkk., 2000). Miskonsepsimiskonsepsi tersebut cenderung muncul karena kajian aspek partikulat kurang atau
tidak diperankan dalam mendukung pemahaman aspek makroskopis. Aspek
partikulat dari beberapa zat sederhana sesungguhnya sudah dapat diperkenalkan
sejak SLTP.
_________ Jurnal Pendidikan dan Pengajaran IKIP Negeri Singaraja, No. 4 TH. XXXVI Oktober 2003
ISSN 0215-8250
2 Model Visual dalam Pembelajaran Partikel Materi
2.1 Kajian pada Aspek Mikroskopis
Sifat-sifat materi ditentukan oleh struktur materi, khususnya struktur
partikel-partikel materi. Perubahan dalam struktur materi akan diikuti oleh
perubahan sifat-sifat materi. Kajian aspek partikulat materi sampai tingkat atom
dan molekul diliputi dalam benckmarks (acuan) literasi sains sesuai kerangka
konseptual Science for All Americans untuk K-6-8 atau kelas 6 SD s.d. kelas II
SLTP di Indonesia (AAAS, 1993). Kajian struktur atom yang menekankan
peranan proton, elektron, dan neutron dilanjutkan pada kelas 9-12 (kelas III SLTP
s.d. kelas III SMU) (AAAS, 1993 & NSA, 1996). Dalam standar isi sains negara
bagian California, atom dan molekul dirancang dan mulai diperkenalkan pada
kelas K-5 (Californea Dept. of Education, 2001). Secara implisit, aspek kimia
termasuk dalam standar dan benchmarks sains sejak sekolah dasar.
Partikel-partikel diskrit materi yang membawa sifat-sifat materi dapat
berupa molekul, atom, atau ion, tergantung dari jenis materinya. Partikel-partikel
ini sangat kecil dan tidak bisa dilihat dengan mata atau dengan mikroskop biasa.
Dalam
pembelajarannya, partikel-partikel materi dikenalkan dengan
menggunakan model. Model partikel materi dapat berupa gambar molekul, alat
peraga tiga dimensi (seperti molimod) atau buatan sendiri, dan model visual lain
baik statis maupun dinamis melalui tayangan komputer.
Umumnya, SLTP di Indonesia memperkenalkan partikel-partikel materi
hanya berupa atom-atom. Sesungguhnya, sangat sedikit jenis zat yang partikelpartikelnya berupa atom-atom. Partikel-partikel lain dari zat yang lebih banyak
berupa molekul atau ion tidak diperkenalkan di SLTP. Anak, selama sekitar tiga
tahun di SLTP, menganggap partikel terkecil suatu zat berupa atom (teori atom
Dalton) yang sesungguhnya hanya berlaku untuk zat-zat tertentu.
Ketika siswa mempelajari kimia lebih mendalam di Sekolah Menengah
Umum (SMU), konsepsi siswa tentang partikel-partikel materi cenderung salah
dan terjadi miskonsepsi yang menganggap partikel materi hanya berupa atom.
Miskonsepsi tentang semua partikel materi berupa atom sangat resisten. Hal ini
mungkin karena konsepsinya sederhana, paling mudah diingat, dan hanya satusatunya yang digunakan pada waktu yang relatif sangat lama di SLTP.
Perkembangan konsepsi anak terhadap partikel-partikel materi yang sesungguhnya
_________ Jurnal Pendidikan dan Pengajaran IKIP Negeri Singaraja, No. 4 TH. XXXVI Oktober 2003
ISSN 0215-8250
sangat penting dalam memahami materi kurang mendapat perhatian. Dalam
keadaan siswa yang belum menguasai pengetahuan dasar minimal tentang
partikel-partikel materi, ternyata siswa dijejali banyak konsep yang sebenarnya
didasarkan pada partikel materi seperti rumus kimia, ionisasi dan sebagainya,
sehingga siswa cenderung hanya menghafal. Tidak mengherankan jika banyak
mahasiswa pada awal tahun pertama di IKIP Negeri Singaraja menyatakan air
terbentuk dari oksigen dan hidrogen dimana molekul-molekul air digambar
sebagai bulatan-bulatan individual (atom-atom terlepas) untuk partikel hidrogen
dan ruang-ruang kosong sebagai oksigen. Konsepsi naif demikian mungkin
dilatarbelakangi oleh atom sebagai satu-satunya pengetahuan anak tetang partikel
materi dan gas oksigen yang dapat larut dalam air sebagi sumber oksigen bagi
mahluk air.
Dalam pembelajaran IPA secara bermakna, sekolah semestinya mengambil
konsep-konsep dan skills yang penting yang lebih berkonsentrasi pada kualitas
pemahaman (observasi, berpikir, eksperimen dan validasi) dibandingkan dengan
kuantitas informasi. Hal ini merupakan aspek yang ditekankan dalam scientific
literacy dalam “Science for All Americans” ( Rutherford & Ahlgren, 1990 &
AAAS, 1993).
2.2 Belajar sebagai Proses Kognitif
Menurut pandangan konstruktivis yang banyak diikuti pada dua dekade
terakhir, belajar merupakan proses kognitif dimana anak aktif menkonstruksi
pengetahuannya melalui asimilasi dan akomodasi preknowledge dengan informasi
baru. Kognisi atau aktivitas mental melibatkan proses untuk mendapatkan
(acquitition), menyimpan (strorage), memanggil ulang (retrieval), dan
menggunakan (usage) pengetahuan (Matlin, 1994). Konstruksi pengetahuan
melibatkan persepsi dan memori aktif (memori sensori, memori jangka pendek,
dan memori jangka panjang) yang berinteraksi baik melalui proses bottom-up
(pentingnya informasi dari stimuli) maupun top-down (pengaruh konsep, harapan
dan memori) dalam proses kognitif. Johnstone (1991, dalam Gabel, 1999)
mengajukan model pemrosesan informasi dalam pemahaman konseptual kimia
untuk memori jangka panjang sebagai berikut.
_________ Jurnal Pendidikan dan Pengajaran IKIP Negeri Singaraja, No. 4 TH. XXXVI Oktober 2003
ISSN 0215-8250
Perceptions filter
Events
Observations
Instructions
Storing
Interpreting
Rearranging
Comparing
Storage
Preparation
Retrieving
Working space
Storage
Sometimes
branched
Sometimes as
separate fragments
Long term
memory
Feedback loop for perception
filter
Gambar 1. Model Pemrosesan Informasi Dalam Pemahaman Konseptual
Kimia Untuk Memori Jangka Panjag
Hambatan belajar diasosiasikan dengan memori jangka panjang yang
meliputi penggunaan materi yang tidak dikenal oleh siswa dan penggunaan bahasa
yang memiliki makna ganda (makna umum dan makna ilmiah). Kebanyakan
belajar efektif terjadi jika informasi baru dikaitkan dengan informasi yang telah
ada. Network memori yang telah ada dikembangkan, sehingga seseorang dapat
memiliki ketertarikan. Prakonsepsi anak akan sesuai dengan objek yang
diamatinya, sehingga pembelajaran tentang konsep baru bisa dipahami. Sebagai
contoh, titik didih air dan titik didih gula tidak bisa diukur dengan cara yang
sama. Anak mungkin memiliki prakonsepsi bahwa jika air dipanaskan tidak rusak,
tetapi gula pasir akan rusak (menjadi karamel).
Di samping itu, siswa juga mengembangkan kata-kata yang mempunyai
arti ganda dalam berinteraksi dengan masyarakat. Agar siswa berhasil dalam
belajar kimia, makna kata-kata seperti zat, meleleh, melarut, dan terbakar
semestinya terdefinisikan secara ilmiah yang didukung oleh pemahaman terhadap
peristiwa yang terjadi pada tingkat mikroskopis. Jika tidak demikian, maka besar
kemungkinan akan terjadi miskomunikasi dalam pembelajaran.
Pembangunan networks konsep dalam memori jangka panjang juga
berguna dalam mempertimbangkan struktur kimia sebagai sebuah disiplin ilmu.
Dalam kaitan-nya dengan atom dan molekul, kimiawan (ahli kimia) berpikir ke
arah pembangunan pengetahuan alam dari tingkat partikulat menuju tingkat
makroskopis, karena (idealnya) pengetahuan atom dan molekul menyuguhkan
_________ Jurnal Pendidikan dan Pengajaran IKIP Negeri Singaraja, No. 4 TH. XXXVI Oktober 2003
ISSN 0215-8250
penjelasan sifat-sifat materi. Hal ini serupa, jika siswa mempelajari pengetahuan
alam mikroskopis lebih dahulu dan kemu-dian menjelaskan alam/objek
makroskopis dengan menggunakan sifat-sifat khas materi. Dengan cara ini,
konsep-konsep baru akan diperkuat oleh kerangka kerja memori yang telah ada
dalam konteks belajar dan untuk konstruksi memori jangka panjang. Oleh karena
pendekatan ini cenderung mengikuti disiplin ilmu (subject academics), pada
periode awal pembelajaran konsep kimia secara bermakna (SLTP), contoh konsep
untuk kajian keterkaitan aspek makroskopis, partikulat dan simbolik hendaknya di
mulai dari konsep yang paling sederhana dan gejalanya dapat dikenali siswa,
seperti gas oksigen, hidrogen, dan air atau uap air.
Dalam konteks memori jangka pendek, keterbatasan memori yang tersedia
membatasi representasi ketiga aspek untuk memahami materi (makroskopis,
mikroskopis, dan simbolik) pada pebelajar kimia pemula. Sekali konsep
diperkenalkan pada siswa, maka siswa semestinya diberikan kesempatan untuk
menghubungkan ketiga aspek tersebut, sehingga penyatuan ketiga aspek tersebut
terbentuk dalam memori jangka panjang. Banyak konsep kimia dapat teramati
pada tingkat makroskopis, tetapi hanya dapat dijelaskan dari kajian aspek
partikulat, seperti pebandingan volume gas-gas dalam suatu rekasi, perbandingan
massa unsur-unsur penyusun suatu zat, dan kepolaran senyawa. Jika siswa tidak
memahami keterkaitan ketiga aspek tersebut, hal ini berkontribusi pada munculnya
banyak miskonsepsi tentang konsep materi pada siswa (Gabel, 1999). Penggunaan
zat-zat kimia dalam praktik sering tampak mubazir karena zat-zat kimia yang
digunakan (umumnya cukup mahal) tidak dikenal dengan baik, sehingga
rancangan keterampilan proses melalui percobaan/eksperimen kimia sering
bersifat semu. Hal ini berinterferensi dengan kondisi sistem pendidikan di
Indonesia yang kurang kondusip yang mungkin membenarkan guru-guru kimia di
SMU enggan melakukan pembelajaran melalui praktikum.
2.3 Model Visual dalam Pembelajaran
Menurut teori kognitif, konstruksi pengetahuan melibatkan model memori
kerja yang terdiri dari tiga komponen, yakni sebuah central executive dan dua
buah slave systems (phonological loop and visuo-spatial sketch pad) (Kemps,
2001). Central executive (a limited-capacity nattional system) mengontrol dan
mengoordinasikan fungsi kedua slaves. Phonological loop (berkaitan dengan
_________ Jurnal Pendidikan dan Pengajaran IKIP Negeri Singaraja, No. 4 TH. XXXVI Oktober 2003
ISSN 0215-8250
sensor verbal) bertanggung jawab terhadap simpanan sementara dari material
verbal dalam kode fonologik yang didukung oleh mekanisme latihan artikulasi,
sementara visuo-spatial pad (berkaitan dengan sensor visual) terlibat dalam
ingatan temporer dari informasi visuo-spatial. Penelitian pada orang normal
menunjukkan bahwa terdapat efek superioritas dari gambar terhadap kata.
Gambar (objek visual) umumnya diingat lebih baik dari kata (Matlin, 1994). Logie
mengusulkan bahwa memori kerja visuo-spatial terdiri dari dua komponen
fungsional yaitu simpanan visual pasif (visual cache) dan mekanisme spasial
rehearsal aktif atau latihan (Kemps, 2001).
Optimalisasi penggunaan model visual dalam pembelajaran sangat penting
di dalam pembentukan memori jangka panjang. Kualitas ingatan visuo-spatial
jangka pendek (sort-term) bergantung pada kompleksitas struktur dari objek.
Encoding dan pemertahanan jalur yang terstruktur (redundant path) memerlukan
kapasitas memori kerja visuo-spatial lebih kecil (lebih efektif) dari pada jalur yang
kompleks (Kemps, 1999 & 2001). Stimulus terstruktur (redundant) dapat lebih
mudah diramalkan dibandingkan dengan yang kompleks. Contohnya redundant
path vsisual adalah pola yang simetris.
2.4 Model Partikel Materi
Di atas telah disebutkan bahwa partikel-partikel materi yang membawa
sifat-sifat zat dapat berupa atom, molekul atau ion. Unsur gas helium mempunyai
partikel-paretikel diskrit berupa atom-atom helium sehingga rumus kimia unsur
gas helium ditulis He. Sementara partikel-partikel diskrit unsur gas hidrogen
berupa gabungan dua buah atom hidrogen yang terikat secara kimia (molekul)
sehingga rumus kimia gas hidrogen ditulis H2 bukan H (H adalah lambang atom
hidrogen). Partikel-partikel diskrit senyawa air berupa molekul air (dengan
bentuk seperti huruf V) yang terdiri dari sebuah atom O dan dua ataom H yang
terikat secara kimia, sehingga rumus kimia molekul air adalah H2O. Sifat-sifat air
jauh berbeda dari sifat-sifat unsur-unsur penyusunnya (hidrogen atau oksigen),
dimana air tidak dapat terbakar, sedangkan gas hirogen mudah terbakar dan gas
oksigen sendiri terlibat dalam pembakaran. Indeks atau angka di belakang
lambang atom (huruf) menunjukkan jumlah atom tersebut dalam satu molekul zat
itu.
_________ Jurnal Pendidikan dan Pengajaran IKIP Negeri Singaraja, No. 4 TH. XXXVI Oktober 2003
ISSN 0215-8250
Rumus kimia suatu zat terkait dengan partikel diskritnya mungkin atom,
atau mungkin juga gabungan beberapa atom (molekul). Jika pengetahuan sifat zat
tidak dikaitkan dengan partikel diskrit penyusunnya, maka cenderung menghafal
fakta dan simbol. Oleh karena partikel-partikel materi sangat kecil dan tidak dapat
dilihat, maka penggunaan model visual merupakan pilihan terbaik.
Anak-anak yang baru mulai belajar ilmu kimia sering langsung diberi
rumus kimia (simbol/abstark). Hal ini bisa menimbulkan kesulitan dalam belajar
kimia lebih lanjut. Misalnya, secara kurang disadari guru IPA di SLTP
menuliskan gas H (yang dimaksud gas hidrogen) dan anak terus mengikutinya.
Oleh karena cara itu sangat mudah dan praktis untuk menyingkat hidrogen dengan
H, maka miskonsepsi ini sangat sukar untuk diperbaiki dan berdampak sangat luas.
Siswa SMU dan bahkan mahasiswa cenderung salah jika diminta untuk
menggambar model partikel-partikel materi yang terlibat pada reaksi pembentukan
uap air dari gas hidrogen dan gas oksigen. Gambar model partkel-partikel diskrit
dari gas hidrogen, oksigen dan uap air sebagai berikut.
Gas Unsur Hidrogen
(rumus kimia H2
bukan H)
Gas Unsur Oksigen
(rumus kimia O2
bukan O)
Uap Senyawa Air
(rumus kimia H2O
bukan H dan O)
Gambar 2. Model Partikel-partikel Diskrit Dari Gas Hidrogen, Oksigen dan
Uap air
Banyak penelitian (seperti Nekhleh, 1992 dan Sanger, 2000) telah
menunjukkan bahwa banyak miskonsepsi yang muncul dari ketidakhadiran model
visual partikel-partikel materi (telah diuraikan pada pendahuluan). Dalam memilih
model gambar partikel materi harus disesuaikan dengan konteks pembahasannya
_________ Jurnal Pendidikan dan Pengajaran IKIP Negeri Singaraja, No. 4 TH. XXXVI Oktober 2003
ISSN 0215-8250
dan tingkat perkembangan siswa. Hal ini mengikuti prinsip psikologi di atas
(mengurangi tingkat kerumitan gambar). Model visual partikel materi (alat
peraga/molimod atau gambar) untuk siswa SLTP (baru memulai belajar partikel
materi) berbeda dengan siswa SMU yang telah memahami ikatan kimia.
Menurut model atom yang digunakan saat ini, atom dianggap sebagai bola
yang pada pusatnya terdapat inti yang relatif sangat rapat dibanding dengan daerah
di luar inti dimana elektron-elektron dari atom tersebut selalu bergerak. Gambar
partikel-partikel
materi dalam konteks struktur molekul, partikel-partikel
subatomik (inti) umumnya digambarkan dengan titik pusat dan sering tidak
diperlihatkan. Walaupun ukuran elektron sebenarnya juga sangat kecil,
keterlibatan elektron sering diperlihatkan pada gambar yang diperuntukkan kepada
siswa yang sedang atau sudah mempelajari ikatan kimia, dan bukan untuk siswa
pemula belajar kimia. Dua jenis alat bantu yang biasanya digunakan untuk
mengajarkan struktur molekul suatu senyawa adalah dengan alat peraga tiga
dimensi (molimod) dan dengan gambar (termasuk melalui komputer). Pemilihan
dan penggunaan masing-masing model visual struktur molekul disesuaikan dengan
jenjang pendidikan atau tingkat perkembangan anak.
Di sini hanya akan dibahas model visual dengan molimod yang disertai
dengan gambar model partikel materi yang diperagakan. Molimod adalah alat
peraga struktur molekul tiga dimensi. Alat peraga ini dapat dibongkar dan
dipasang kembali. Ada beberapa jenis molimod menurut keperluan.
a. Model Bola
Molimod jenis ini biasanya untuk gambaran struktur yang lebih dekat
mengilustrasikan realitas dan cocok untuk pengenalan kimia pada belajar pemula
(dengan contoh molekul-molekul sederhana). Beberapa jenis atom (C, H, O, N,
Cl) diwakili oleh bola-bola plastik dengan warna yang berbeda. Masing-masing
bola plastik tersebut diberi lubang dengan jumlah lubang dan sudut tertentu
menurut atomnya. Atom H biasanya berwarna putih berlubang satu. Atom C
berwarna hitam berlubang empat (ada juga berlubang tiga). Atom O berwarna
merah berlubang dua. Atom N berwarna hijau berlubang tiga, dan atom Cl atau
halogen berwarna biru berlubang satu. Sesungguhnya, jenis warna tidak
merupakan keharusan. Warna hanya untuk mempermudah membedakan atomatom tersebut. Jumlah lubang pada atom berkaitan dengan jumlah atom lain yang
_________ Jurnal Pendidikan dan Pengajaran IKIP Negeri Singaraja, No. 4 TH. XXXVI Oktober 2003
ISSN 0215-8250
biasanya/mampu berikatan dengannya dan terkait dengan rumus kimia molekul
senyawa yang biasa dibentuk (seperti CH4, H2O, NH3, CCl4). Batang-batang
plastik pendek digunakan untuk menempelkan atom yang satu dengan atom yang
lainnya. Batang plastik diharapkan tidak terlihat jika bola-bola plastik itu sudah
ditempelkan yang membentuk model molekul.
Program komputer yang mendukung model ini adalah model space filling
(atau molekular mekanik) yang biasanya digunakan untuk mengantisipasi jumlah
atom yang bisa diakomadsi di sekitar atom pusat. Gambar beberapa molekul
dengan model ini seperti berikut.
Molekul Air
Molekul Amonia
Molekul Metana
( H2O )
( NH3 )
( CH4 )
Gambar 3. Beberapa Molekul dengan Model Bola
b. Model Batang dan Bola
Model ini juga menyajikan struktrur molekul, tetapi menekankan
pengkajian pada ikatan yang dilibatkan antaratom (orientasi, panjang, dan sudut
ikatan). Jumlah tangan yang dimiliki oleh atom sesuai dengan jumlah ikatan yang
umum dimiliki, jika atom itu berikatan dengan atom lain. Batang menggambarkan
ikatan kimia yang terjadi antara atom yang satu dengan atom yang lain dalam
molekul. Penggunaan jenis molimod ini diikuti dengan menggambar proyeksi
ruang (tiga dimensi) dalam bidang datar dimana proyeksi atom-atom ditandai
dengan lambang atom tersebut dan kemudian menamai bentuk ruang yang
dibentuk dari posisi-posisi atom dalam satu molekul tersebut. Contoh gambar
visual dari penggunaan alat peraga ini untuk molekul-molekul yang sama dengan
contoh di atas adalah sebagai berikut.
_________ Jurnal Pendidikan dan Pengajaran IKIP Negeri Singaraja, No. 4 TH. XXXVI Oktober 2003
ISSN 0215-8250
H
H
H
O
N
H
H
H
C
H
H
H
Molekul Air (H2O)
Molekul Amonia (NH3)
Molekul Metana (CH4)
(berbentuk seperti hurup V)
(berbentuk piramida segi tiga)
(berbentuk tetrahedral)
Gambar 4. Visual Dari pengguaan Alat peraga Untuk Molekul-molekul H2O,
NH3, CH4.
Model stick ini biasanya digunakan untuk siswa SMU ke atas untuk
menjelaskan bentuk molekul. Dari penggunaan alat peraga ini dapat ditunjukkan
bentuk-bentuk: molekul air (H2O) seperti huruf V, molekul amonia (NH3) berupa
piramida segi tiga, dan molekul metana (CH4) berupa tetrahedral.
Model visual partikel materi dengan alat peraga molimod dan gambar
adalah statik, dan belum mampu menunjukkan model partikel materi yang
mendekati realitas yang dinamik. Partikel-partikel gas sesungguhnya bergerak,
sehinga dapat menjelaskan tekanan ke segala arah yang dimiliki suatu gas. Untuk
menunjukkan model partikel-partikel materi yang mendekati kenyataan dapat
dilengkapi dengan model dinamik melalui program-program komputer yang sudah
bisa didapat secara komersial.
3. Penutup
Pemahaman konsep-konsep materi dengan baik memerlukan kajian
struktur mikroskopis materi dan bahkan banyak sifat makroskopis seperti
perbandingan volume gas-gas yang bereaksi dan kepolaran zat hanya dapat
dijelaskan dengan struktur molekul zat tersebut. Karena partikel-partikel materi
sangat kecil, maka model visual sangat diperlukan dalam pembelajaran konsep_________ Jurnal Pendidikan dan Pengajaran IKIP Negeri Singaraja, No. 4 TH. XXXVI Oktober 2003
ISSN 0215-8250
konsep kimia terutama yang berkaitan dengan partikel materi. Kebanyakan
molekul-molekul sederhana memiliki bentuk yang simetris (redundant path). Hal
ini mempertinggi kontribusi model-model visual dalam pembelajaran konsepkonsep dasar kimia yang terkesan abstrak. Optimalisasi penggunaan model-model
visual kimia menuntut pengetahuan dan keterampilan guru, baik berkaitan dengan
materi pelajaran, perkembangan psikologi anak, dan pengetahuan prakonsepsi
anak.
Pemahaman partikulat materi membantu memperbaiki konsepsi siswa
tentang konsep-konsep dasar yang penting, seperti: unsur, senyawa, dan
campuran, meleleh, melarut, mendidih, menguap, dan terbakar yang semestinya
terdefinisikan secara ilmiah; dan juga membantu meluruskan istilah-istilah kimia
yang bermakna ganda di masyarakat seperti zat dan unsur.
DAFTAR PUSTAKA
American Association for the Advancement of Science. 1993. Benchmarks for
Science Literacy, Oxford : Oxford University Press.
Californea Department of Education, Science Content Standars, updated
December 20, 2001. http://www.cde.gov/standars/science/grade5.html
Gabel, D. 1999. Improving Teaching and Learning through Chemistry Education
Research: A Look to the Feature. Chemical Education. Vol. 76 pp: 548553.
Johnson, P. 1996. What is a Substance? Education in Chemistry. March ed. pp: 4142.
Kemps, E. 2001. Complexity Effects of Visuo-spatial Working Memory:
Implication for the Role of Long-term Memory. Memory. Vol. 9, 1 pp. 13 –
27.
Kirna, I. M. dan Sudria, I.B.N. 1998. Penerapan Model Pembelajaran
Konstruktivis untuk Mengurangi Miskonsepsi Mahasiswa tentang Konsep
Dasar Partikel Materi, Atom, dan Molekul pada Mata kuliah kimia Dasar I,
Laporan Penelitian. STKIP Singaraja. Tidak dipublikasikan.
_________ Jurnal Pendidikan dan Pengajaran IKIP Negeri Singaraja, No. 4 TH. XXXVI Oktober 2003
ISSN 0215-8250
Lee, K.W.L. 1999. A Comparison of University Lecture and Pre-service Teachers
Understanding of a Chemical Reaction an the Particulate Level. Chemical
Education. vol 76. Pp:1008-1012.
Matlin, M.W. 1994. Cognition. 3rd. Ed. Toronto. Harcourt Brace Publisher
Nakhleh, M.B.. 1992. Why Some Students Don’t Learn Chemistry. Chemical
Education. 69 (3). 191-195.
Nelson, P.G. 1994. Introducing … atoms and molecules. Education in Chemistry.
Januari ed. pp: 20-21.
Sanger, M..J. 2000. Using Partikulat Drawing to Determine and Improve
Students’Conception of Pure Substances and Mixture. Chemical
Education. Vol. 77. pp: 762 –766.
Spencer J. N. 1999. New Directions in Teaching Chemistry: A Philosophical and
Pedagogical Basis. Chemical Education. Vol. 76 pp: 566 – 569.
Sudria, I.B.N. dan Wijayadi, R., 1999, Perbaikan Konsepsi Siswa Tnetang Unsur,
Senyawa, dan Campuran Melalui Perumusan Ulang Konsep dengan
Metode Demonstrasi, Analogi, dan Diskusi, Laporan Penelitian, STKIP
Singaraja.
_________ Jurnal Pendidikan dan Pengajaran IKIP Negeri Singaraja, No. 4 TH. XXXVI Oktober 2003