Page | 310 KEEFEKTIFAN MODEL KONKRET DAN MODEL

Prosiding Seminar Nasional Pendidikan : Tema “DESAIN PEMBELAJARAN DI ERA ASEAN ECONOMIC
COMMUNITY (AEC) UNTUK PENDIDIKAN INDONESIA BERKEMAJUAN” Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Sidoarjo. ISBN 978-602-70216-2-4
KEEFEKTIFAN MODEL KONKRET DAN MODEL KOMPUTER
DALAM MENGEMBANGKAN PEMAHAMAN KONSEP MAHASISWA
PADA MATERI STRUKTUR SENYAWA ORGANIK (ISOMER)
Rika Septina Ratih
Universitas Negeri Malang
Email: [email protected]
ABSTRAK
Kimia organik merupakan salah satu cabang kimia yang banyak melibatkan media pembelajaran.
Hampir seluruh materi dalam cakupan kimia organik membutuhkan peranan media dalam proses
pembelajarannya. Media pembelajaran yang digunakan diantaranya adalah Molimod, berupa
model molekul konkret, dan ChemBio3D, berupa model molekul berbasis komputer. Isomer
adalah salah satu pokok bahasan dalam kimia organik yang memerlukan kedua jenis media ini.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan pemahaman konsep mahasiswa pada materi
keisomeran yang diajarkan dengan model konkret (Molimod) dan model komputer (Chembio3D).
Penelitian ini menggunakan rancangan penelitian deskriptif dan kuasi eksperimen. Subjek
penelitian adalah 61 mahasiswa dari Universitas Islam Negeri Malang. Hasil penelitian
menunjukkan skor rata-rata mahasiswa yang diajarkan menggunakan model komputer
Chembio3D lebih tinggi dibandingkan dengan mahasiswa yang diajarkan dengan model konkret
Molimod.
Kata Kunci: media pembelajaran, kimia organik, molimod, ChemBio3D, isomer.
perlajaran di sekolah hingga perguruan
PENDAHULUAN
tinggi agar siswa atau mahasiswa
Ilmu
kimia
manfaat
dan
memiliki
berhubungan
banyak
mampu memahami semua konsep yang
dengan
terkandung dalam ilmu kimia (Firman,
fenomena dalam kehidupan sehari-hari
manusia.
McMurry
1997:4 & Sodikin et al., 2013:1).
(2012:1)
Namun demikian, topik yang dikaji
menuliskan dalam bukunya bahwa
dalam ilmu kimia cenderung bersifat
hampir semua fenomena yang terjadi
abstrak dan kompleks, seperti proses
di alam melibatkan proses perubahan
terjadinya
reaksi
kimia didalamnya (dalam Sodikin et
penyusun
materi,
al.,2013).
memiliki
partikel , dan pembentukan ikatan
pengetahuan dasar kimia, gejalan alam
kimia dalam suatu materi (Firman,
yang
kehidupan
1997:93 & Sodikin et al., 2013:1).
dipahami
Konsep-konsep abstrak dalam kimia
dengan mudah (Firman, 1997:4). Oleh
memerlukan kemampuan berfikir yang
sebab
tinggi untuk memahaminya (Sirhan,
Dengan
dijumpai
sehari-hari
itu,
dalam
akan
kimia
dapat
dijadikan
mata
kimia,
arah
partikel
pergerakan
Page | 310
Prosiding Seminar Nasional Pendidikan : Tema “DESAIN PEMBELAJARAN DI ERA ASEAN ECONOMIC
COMMUNITY (AEC) UNTUK PENDIDIKAN INDONESIA BERKEMAJUAN” Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Sidoarjo. ISBN 978-602-70216-2-4
2007:3).
Siswa
menggunakan
harus
daya
kreativitasnya
mampu
imajinasi
untuk
dan
memahami
tersebut
berlangsung.
submikroskopik
representasi
Representasi
merupakan
yang
memberikan
konsep kimia secara utuh. Kozma dan
penjelasan
Russell (dalam Chandrasegaran et al.,
(atom,
2007) menambahkan bahwa untuk
representasi
memahami kimia paling tidak siswa
representasi
harus
kemampuan
entitas (misalnya zat-zat yang terlibat
kemampuan
dalam
memiliki
representasional
untuk
yaitu
memvisualkan hal-hal
yang
pada
level
tingkat
molekul,
dan
partikulat
ion).
simbolik
untuk
reaksi
menggunakan
Level
adalah
mengidentifikasi
kimia)
dengan
bahasa
simbolis
tidak bisa dilihat mata dan sesuatu
kualitatif dan kuantitatif, seperti rumus
yang tidak bisa disentuh. Selain itu,
kimia, diagram, gambar, persamaan,
Johnstone
stoikiometri,
(dalam
2007:274-275)
Chittlebourough,
menuliskan
bahwa
kimia memiliki tiga level representasi
dan
perhitungan
matematis (Farida et al., 2010).
Johnstone (dalam Chittleborough,
yang mutlak dikuasai oleh siswa agar
2004:21)
dapat
secara
memulai pembelajaran kimia dari level
mendalam dan menyeluruh, yaitu level
makroskopik, kemudian dituntun ke
makroskopik,
arah
memahami
kimia
submikroskopik,
dan
simbolik.
menekankan
submikroskopik
menjelaskan
Representasi
pentingnya
secara
untuk
ilmiah
hingga
makroskopik,
kemudian masuk ke level simbolik.
merupakan level representasi kimia
Namun, representasi submikroskopik
yang diperoleh melalui observasi dari
adalah level yang paling sulit karena
fenomena yang dapat dilihat dan
menjelaskan dari segi partikel materi
dirasakan
yang
oleh
panca
indera.
tidak
dapat
dilihat
Representasi ini juga dapat berupa
langsung
pengalaman sehari-hari peserta didik.
Chittleborough, 2004:21). Representasi
Sifat dari representasi makroskopik
submikroskopik
merupakan
kunci
adalah
ketidakmampuan
siswa
dalam
nyata,
misalnya
warna,
(Nelson
secara
dalam
perubahan suhu, pH, pembentukan gas
memahami aspek submikroskopik dari
dan endapan dalam suatu reaksi kimia
ilmu kimia. Hal ini dapat menghambat
yang dapat diamati ketika reaksi
siswa
untuk
dapat
memecahkan
Page | 311
Prosiding Seminar Nasional Pendidikan : Tema “DESAIN PEMBELAJARAN DI ERA ASEAN ECONOMIC
COMMUNITY (AEC) UNTUK PENDIDIKAN INDONESIA BERKEMAJUAN” Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Sidoarjo. ISBN 978-602-70216-2-4
masalah
yang
berkaitan
dengan
Media pembelajaran dapat dijadikan
fenomena makroskopik dan simbolik
sebagai
(Kozma
membantu
&
Russell,
2005
&
Chandrasegaran et al., 2007).
Fenomena
kimia
makroskopik
dan
umumnya
menggunakan
salah
level
solusi
untuk
permasalahan
pertautan
pada
satu
terkait
diantara
ketiga
level
dalam
kimia.
Media
representasi
submikroskopik
sebagai alat pembelajaran yang sangat
dikomunikasikan
berguna karena memiliki kemampuan
untuk
mengkomunimasikan
simbolik yang meliputi gambar, rumus,
yang
kompleks
bentuk fisik dan komputasi seperti
sederhana
persamaan kimia, grafik, mekanisme
Kozma et al (dalam Wu et al., 2001)
reaksi, dan serangkaian model lainnya.
menyebutkan
Representasi
memuat
sebagai
representasi
simbolik
media
level
disampaikan
pembelajaran
fisik
dan
bahwa
hubungan
lebih
dipahami.
media
yang
ketiga
level
representasi tersebut mampu membuat
siswa
makroskopik
interaksi-interaksi
submikroskopik.
menjadi
mudah
untuk membantu menjelaskan level
dan
hal-hal
untuk
memvisualisasikan
molekuler
dan
Representasi simbolik dalam fenomena
membantu siswa untuk memahami
kimia meliputi model kimia seperti
konsep kimia yang terkait.
model ball and stick, model space-
Media
tambahan
seperti
video,
filling, rumus kimia, reaksi kimia dan
animasi, alat peraga seperti molimod
model
sebagai
sering kali diberikan kepada siswa
deskripsi verbal, diagram, gambar,
untuk menjelaskan objek atau proses
simulasi atau segala sesuatu yang dapat
kimia. Suwolo (2005) mengungkapkan
digunakan
hasil
komputer,
untuk
baik
mengembangkan
penelitiannya
bahwa
remedi
model mental siswa pada pemahaman
untuk mahasiswa yang mengalami
konsep kimia (Chittleborough, 2004:
kesalahan
23).
menggunakan
Sehingga
pengajar
perlu
konsep
secara
model
dengan
molekul
menggunakan media seperti model
(molimod)
signifikan
lebih
fisik atau animasi untuk membantu
efektif dibandingkan tanpa bantuan
menyampaikan konsep-konsep dalam
model molekul. Sama halnya dengan
kimia (Gabel dalam Chittleborough,
penelitian yang menggunakan animasi
2004: 23).
oleh Özmen (2008) yang menunjukkan
Page | 312
Prosiding Seminar Nasional Pendidikan : Tema “DESAIN PEMBELAJARAN DI ERA ASEAN ECONOMIC
COMMUNITY (AEC) UNTUK PENDIDIKAN INDONESIA BERKEMAJUAN” Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Sidoarjo. ISBN 978-602-70216-2-4
peningkatan
pemahaman
dengan
pembelajaran
berbantuan
animasi.
atau narasi ilmiah dengan proses yang
sebenarnya terjadi (Sentogo, 2013).
Animasi sebagai salah satu bentuk dari
Kimia organik adalah salah satu
visualisasi objek dapat secara efektif
pokok bahasan yang cukup banyak
mencegah
terbentuknya
memerlukan media untuk membantu
konsep
dan
juga
kesalahan
dapat
proses
pembelajarannya.
Cakupan
mengilustrasikan fenomena yang sulit
materi di dalamnya yang sangat luas
untuk diamati (Soika et al., 2010;
antara lain struktur molekul senyawa
Tasker & Dalton, 2006; Suits &
organik, penulisan struktur senyawa
Sanger, 2013).
organik, isomer, mekanisme reaksi,
Penggunaan model molekul seperti
dan sifat-sifat fisika maupun sifat
molimod dan media berbasis komputer
kimia senyawa organik. Semua pokok
seperti
menyajikan
bahasan dalam kimia organik tersebut
model 2-dimensi dan 3-dimensi untuk
membutuhkan pengetahuan dasar yang
menjembatani pemahaman siswa pada
salah
level makroskopik, mikroskopik, dan
memahami
struktur
simbolik. Penggunaan model konkret
representasi
dari
seperti menapilkan model molekul
senyawa organik tersebut.
animasi
dapat
satunya
adalah
kemampuan
3D
atau
bentuk
molekul
dengan bola-bola atau molimod, dapat
Sumber belajar siswa menampilkan
membantu siswa memahami konsep-
berbagai macam tipe penjelasan untuk
konsep abstrak dan kompleks seperti
materi kimia organik. Secara umum,
ikatan, bentuk molekul, dan struktur
penjelasan materi kimia organik di
atom (Halim et al., 2013). Media
beberapa buku menampilkan gambar-
pembelajaran lain seperti animasi telah
gambar 2-dimensi. Struktur 3-dimensi
berkembang semakin canggih dan
juga diperlukan agar pebelajar dapat
banyak diterapkan untuk membantu
memahami beberapa konsep secara
proses pembelajaran. Animasi dapat
utuh, seperti konsep dalam pokok
membantu
untuk
bahasan
stereokimia,
merepresentasikan struktur senyawa,
organik,
dan
proses atau reaksi kimia hingga level
organik. Namun, tidak semua buku
submikroskopik. Selain itu, animasi
atau pengajar menampilkan bentuk 3-
juga dapat menghubungkan penjelasan
dimensi
pebelajar
dari
reaksi
konformasi
objek
kimia
senyawa
yang
sedang
Page | 313
Prosiding Seminar Nasional Pendidikan : Tema “DESAIN PEMBELAJARAN DI ERA ASEAN ECONOMIC
COMMUNITY (AEC) UNTUK PENDIDIKAN INDONESIA BERKEMAJUAN” Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Sidoarjo. ISBN 978-602-70216-2-4
dipelajari sehingga pemahaman konsep
siswa tidak akan maksimal. Hal inilah
METODE PENELITIAN
Rancangan
penelitian
yang menyebabkan beberapa konsep
digunakan
dirasa sulit karena pebelajar harus
pemahaman konsep mahasiswa pada
mentransfer pengetahuan antara 2D ke
materi
3D. Masalah ini dapat diatasi dengan
Rancangan
memvisualisasikan objek dalam bentuk
digunakan
3D menggunakan model molekul dan
membandingkan keefektifan dua media
animasi seperti yang telah dijelaskan
pembelajaran yaitu model konkret dan
sebelumnya.
dan
Kajian
tentang
untuk
deskriptif
struktur
mengidentifikasi
senyawa
kuasi
untuk
model
organik.
eksperimen
mengetahui
komputer
dan
dalam
keefektifan
mengembangkan pemahaman konsep
multimedia dalam pembelajaran yaitu
pada mahasiswa pada pokok bahasan
media animasi dan model molekul
isomer.
dalam
digunakan yaitu Posttest-Only control
meningkatkan
pemahaman
Desain
penelitian
yang
konsep pada bidang kimia telah banyak
group design.
dilakukan dalam penelitian-penelitian
Tabel 1 Desain Penelitian Posttest-Only
sebelumnya. Namun, seberapa jauh
Control Group Design
kedua media tersebut dapat secara
efektif mengatasi kesalahan konsep
belum banyak diungkapkan dalam
penelitian
sehingga
animasi
dan
perlu
model
molekul
juga dapat menunjukkan media mana
yang akan memberikan efek lebih
pada
pemahaman
siswa,
kemudian para pengajar dapat memilih
media
didiknya
yang
tepat
sesuai
untuk
peserta
dengan
tingkat
kesalahan konsep yang terjadi.
A
B
Post-test
(Sukmadinata, 2010: 206)
media
dibandingkan keefektifannya. Hal ini
dalam
Perlakuan
X
Y
Penelitian dilakukan di Universitas
Islam
Negeri
(UIN)
Malang,
mahasiswa semester 3 jurusan Kimia
yang terbagi dalam tiga kelas. Dari
ketiga kelas tersebut hanya dua kelas
yang
dijadikan
sebagai
sampel
penelitian. Kelas A sebagai kelas
kontrol
diajarkan
dengan
media
konkret
yaitu
bantuan
molimod,
sedangkan kelas B sebagai kelas
eksperimen diajarkan dengan bantuan
media
komputer
menggunakan
Page | 314
Prosiding Seminar Nasional Pendidikan : Tema “DESAIN PEMBELAJARAN DI ERA ASEAN ECONOMIC
COMMUNITY (AEC) UNTUK PENDIDIKAN INDONESIA BERKEMAJUAN” Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Sidoarjo. ISBN 978-602-70216-2-4
software
ChemBio3D
Ultra
13.0.
Kelas A berjumlah 30 mahasiswa
sedangkan kelas B berjumlah 31
mahasiswa.
Instrumen
penelitian
yang
Tabel 2 Nilai Rata-rata Pemahaman Konsep
Isomer
Kelas
Kelas
Deskripsi
Kontrol
Eksperimen
Total nilai
150
183
Jumlah
30
31
mahasiswa
Nilai Rata5,00
5,90
rata
digunakan dalam penelitian ini berupa
tes pilihan ganda disertai alasan. Tes
Model komputer memberikan hasil
pilihan ganda memiliki lima alternatif
yang lebih baik dibandingkan dengan
jawaban, yaitu satu jawaban benar, tiga
kelas yang menggunakan molimod.
jawaban pengecoh dan satu pilihan
Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa
jawaban
disusun
alasan. Model komputer menyediakan
dapat
cara untuk bisa lebih memfokuskan
digunakan sebagai alat pengidentifikasi
gambar atau objek molekul yang
pemahaman konsep mahasiswa pada
diamati langsung kepada mahasiswa.
materi isomer. Soal tes berisi konsep-
Dengan bantuan fasilitas seperti LCD
konsep dalam materi isomer senyawa
pengajar dapat menampilkan objek
organik dan berjumlah 15 soal.
molekul ke layar sehingga semua
sedemikian
kosong.
Tes
rupa
sehingga
Uji prasyarat instrumen penelitian
mahasiswa
dapat
mengamati
dan
juga dilakukan sebelum instrumen
melihat gambar dalam waktu yang
digunakan. Uji prasyarat ini meliputi
sama. Selain itu, mahasiswa yang
uji validitas oleh beberapa ahli, uji
belajar mengkonstruk model molekul
validitas butir soal, dan uji reliabilitas.
dengan
Keseluruhan uji ini dilakukan agar
ChemBio
3D
dapat
membangun
instrumen yang akan digunakan dalam
molekul
lebih
cepat
dari
penelitian
menggunakan model ball and stick
benar-benar
valid
dan
reliable.
bantuan
software
seperti
pada
seperti molimod. Pemahaman terhadap
sifat-sifat dan karakteristik molekul
HASIL DAN PEMBAHASAN
organik sangat terkait erat dengan
Hasil penelitian menunjukkan bahwa
rotasi,
rata-rata nilai mahasiswa pada kedua
molekul.
kelas
komputer, proses ini lebih cepat dan
hanya
perbedaan.
memiliki
sedikit
lebih
refleksi,
Dengan
akurat
dan
konfigurasi
adanya
model
dibandingkan
Page | 315
Prosiding Seminar Nasional Pendidikan : Tema “DESAIN PEMBELAJARAN DI ERA ASEAN ECONOMIC
COMMUNITY (AEC) UNTUK PENDIDIKAN INDONESIA BERKEMAJUAN” Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Sidoarjo. ISBN 978-602-70216-2-4
menggunakan model ball and stick
DAFTAR PUSTAKA
seperti molimod.
Chandrasegaran, A.L., Treagust, D.F.,
Mocerino, M. 2007. The
Development of a Two-tier
KESIMPULAN
Sebagian
dalam
besar
materi
memerlukan
pembelajaran
pokok
bahasan
kimia
sangat
Instrument for Evaluating
media
Secondary School Students’
bantuan
untuk
menyampaikan
Multiple-choice Diagnostic
Ability to Describe and Explain
konsep-konsep yang ada di dalamnya.
Chemical Reactions Using
Media seperti model konkret ataupun
Multiple Levels of Representation.
model
Chemistry Education Research
komputer
mendukung
dapat
proses
sangat
pembelajaran.
and Practice, 8 (3):293–307
Molimod sebagai salah satu contoh
Chittleborough G. & Treagust D. F.
model konkret dapat dijadikan sebagai
2007. The Modelling Ability Of
alat bantu untuk memahami konsep-
Non-Major Chemistry Students And
konsep dalam pokok bahasan kimia
Their Understanding Of The Sub-
salah satunya adalah isomer (cakupan
Microscopic Level. Chemistry
kimia
Education Research and Practice.
organik).
Sejalan
dengan
molimod, software ChemBio3D Ultra
13.0 menjadi salah satu pilihan lain
sebagai
media
pembelajaran
yang
8, 274-292.
Farida, C., Liliasari., Widyantoro, H.
D. & Sopandi, W
interaktif. Kedua media ini secara aktif
2010. Representational
dapat
Competence’s Profile of Pre-
mendukung
dan
mengambangkan pemahaman konsep-
Service Chemistry Teachers In
konsep isomer kepada mahasiswa.
Chemical Problem Solving. (online)
Masih ada banyak media yang dapat
(http://faridach.wordpress.com/2010
digunakan untuk membantu mahasiswa
/11/01/ representational-
dalam materi kimia. Oleh karena itu
competence’s-profile-of-pre-
masih diperlukan penelitian lanjutan
service-chemistry-teachers-in-
guna mengatahui keefektifan masing-
chemical-problem-solving), diakses
masing media tersebut dalam proses
8 November 2015.
pembelajaran.
Page | 316
Prosiding Seminar Nasional Pendidikan : Tema “DESAIN PEMBELAJARAN DI ERA ASEAN ECONOMIC
COMMUNITY (AEC) UNTUK PENDIDIKAN INDONESIA BERKEMAJUAN” Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Sidoarjo. ISBN 978-602-70216-2-4
Firman, H & Liliasari. 1997. Kimia 1:
Concerning Chemical Equilibrium.
untuk Sekolah Menengah Umum
Asia Pacific Education Review,
Kelas 1. Jakarta: Departemen
8(3): 413-425.
Pendidikan dan Kebudayaan.
Fraenkel, J.R., Wallen, N.E. & Hyun,
Özmen, H. 2008. The influence of
computer-assisted instruction on
H.H. 2011. How to Design and
students’ conceptual understanding
evaluate research in Education,
of chemical bonding and attitude
Eighth Edition. New York:
toward chemistry: A case for
McGraw-Hill Education.
Turkey. Computers & Education,
Halim, N. D. A., Ali, M. B., Yahaya,
N. & Said, M. N. H. M. 2013.
51(1): 423–438.
Sirhan, G. 2007. Learning Difficulties
Mental Model in Learning
in Chemistry: An Overview. Journal
Chemical Bonding: A Preliminary
of Turkish Science Education, 4(2):
Study. Procedia - Social and
2-20.
Behavioral Sciences, 97: 224 – 228.
Sodikin, N., Rahayu, S. & Prayitno.
Hart, D. J., Hadad, C. M., Craine, L. E.
2014. Representasi Makroskopik,
& Hart, H. 2012. Organic
Submikroskopik dan Simbolik
Chemistry: A Short Course. Canada:
Siswa Kelas XII di Sebuah SMA
Cengage learning.
Negeri Kota Malang terhadap
Mayer, R.E. 2009. Multimedia
Sistem dan Prinsip Kerja Sel
Laerning: Prinsip-prinsip dan
Elektrokimia. Jurnal Online
Aplikasi. Yogyakarta: Pustaka
Universitas Negeri Malang, 2(1): 1-
Pelajar.
13.
Suwolo, T. R. 2005. Identifikasi
McMurry, J. E., Fay, R. C. & Fantini,
Kesalahan Konsep Ikatan Kovalen
J. 2012. Chemistry, Sixth Edition.
pada Mahasiswa Jurusan
United State of America: Pearson
Pendidikan Kimia Universitas
Prentice Hall.
Negeri Gorontalo dan Upaya
Özmen, H. 2007. The Effectiveness of
Memperbaikinya dengan
Conceptual Change Texts in
Menggunakan Model Molekul.
Remediating High School Students’
Tesis tidak diterbitkan. Malang: PPs
Alternative Conceptions
UM.
Page | 317
Prosiding Seminar Nasional Pendidikan : Tema “DESAIN PEMBELAJARAN DI ERA ASEAN ECONOMIC
COMMUNITY (AEC) UNTUK PENDIDIKAN INDONESIA BERKEMAJUAN” Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhammadiyah Sidoarjo. ISBN 978-602-70216-2-4
Treagust, D.F., Chittleborough, G &
Explanations. International Journal
Mamiala, T.L. 2003. The role of
of Science Education. 25(11), 1353-
Submicroscopic and Symbolic
1368.
Representation in Chemical
Page | 318