ANALISIS MODEL MENTAL MAHASISWA PENDIDIKAN...

140

MAKALAH

PARALEL PARALEL B ISBN :978-602-73159-8

ANALISIS MODEL MENTAL MAHASISWA PENDIDIKAN KIMIA DENGAN KEMAMPUAN AWAL BERBEDA DALAM MEMAHAMI

TOPIK SEL VOLTA

Sunniarti Ariani1*, Effendy1, dan Suharti1

1Prodi Pendidikan Kimia, Fakultas Pascasarjana Universitas Negeri Malang

Jl. Semarang 5 Malang, Indonesia 65145

1Chemistry Education, Postgraduate State University of Malang

Semarang street number 5 Malang, Indonesia 65145

* Untuk korespondens HP 08175733312 e-mail: [email protected]

ABSTRAK

Tujuan penelitian ini adalah untuk menggali model mental mahasiswa dalam memahami topik sel Volta berdasarkan perbedaan kemampuan awal. Penelitian ini merupakan penelitian kualitatif deskriptif dengan menggunakan metode penelitian cross-section. Subyek penelitian ini terdiri dari 86 mahasiswa yang berasal dari semester I, III, dan V Program Studi Pendidikan Kimia Universitas Mataram yang dipilih dengan purposive sampling. Pengumpulan data menggunakan metode tes dan non-tes. Tes pilihan ganda beralasan yang berjumlah sembilan butir soal digunakan untuk mengidentifikasi kemampuan awal mahasiswa tentang topik sel Volta dan tes model mental tentang fenomena baterai dari kentang yang terdiri dari tiga butir soal essay untuk mengidentifikasi model mental mahasiswa. Selain itu, wawancara semi terstruktur dilakukan untuk mendapatkan pengetahuan yang mendalam tentang model mental mahasiswa. Hasil penenlitian menunjukkan bahwa mahasiswa memiliki tiga jenis model mental, yaitu model inisial, model sintetik, dan model saintifik. Sebanyak 62.1% mahasiswa masih mengembangkan model mental inisial, 36.8% mengembangkan model mental sintetik, dan 1.1% mengembangkan model mental saintifik. Masih banyak mahasiswa menjelaskan fenomena baterai dari kentang pada level makroskopik dan simbolik dan belum dapat menghubungkan level makroskopik dan simbolik ke level submikroskopik. Selain itu dalam model mental mahasiswa, masih terdapat miskonsepsi atau konsepsi alternatif. Hasil penelitian ini juga menunjukkan bahwa semakin tinggi kemampuan awal mahasiswa, maka model mental yang dikembangkannya menuju model saintifik.

Kata kunci: model mental, kemampuan awal, sel Volta, representasi submikroskopik

PENDAHULUAN

Pada dasarnya pembelajaran kimia,

sesuai dengan karakteristiknya, harus

diupayakan seoptimal mungkin dimulai

dengan mengerjakan masalah yang terkait

langsung dengan kehidupan sehari-hari [1].

Penerapan pengetahuan kimia dalam

menyelesaikan masalah dalam kehidupan

mailto:[email protected]

\141

SEMINAR NASIONAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA IX (SN-KPK IX)

ISBN: 978-602-73159-8

nyata dapat membantu pebelajar dalam

membangun pengertian dan pemahaman

kimia lebih bermakna. Penyelesaian masalah

maupun pemahaman gejala kimia dalam

kehidupan sehari-hari menuntut pebelajar

memahami gejala tersebut dalam tiga tingkat

representasi. Menurut Johnstone tiga tingkat

representasi kimia meliputi, tingkat

makroskopik, submikroskopik, dan simbolik.

Pebelajar sering mengalami kesuliatn dalam

memahami gejala kimia pada tingkat

submikroskopik.

Untuk membantu pebelajar dalam

memahami gejala kimia pada tingkat

submikroskopik perlu digunakan model dan

pemodelan. Jika tidak, maka dimungkinkan

pebelajar memahami gejala submikroskopik

tersebut dengan usaha sendiri dan

mengembangkan model lain dalam

benaknya. Kesulitan belajar bahkan

kerancuan pemahaman muncul ketika ada

perbedaan pemahaman pebelajar tersebut

dengan yang dipelajarinya di jenjang konsep

berikutnya yang lebih kompleks. Jika

kerancuan atau kesulitan pemahaman in

terus berlanjut, maka cenderung

menimbulkan kesalahan konsep

(miskonsepsi).

Banyak pebelajar mengembangkan

konsepsi-konsepsi yang berbeda dengan

pandangan yang diterima secara ilmiah [2].

Konsepsi-konsepsi ini berasal dari

pengamatan individu langsung atau tidak

langsung dengan fenomena alam sekitar

mereka yang mereka alami sehari-hari [3].

Gambaran tentang adanya konsepsi berupa

konsep alternatif atau prakonsepsi adalah

pencerminan tentang visualisasi dan

pemahaman yang dikonstruki pebelajar

untuk mewakili ide-ide atau gagasan dari

fenomena. Hal inilah yang disebut sebagai

model mental.

Model mental adalah representasi

internal dari ide dalam pikiran seseorang

yang digunakan untuk mendeskripsikan dan

menjelaskan suatu fenomena, seperti pada

fenomena paada topik Elektrokimia [2,4,5,6].

Coll dan Treagust lebih lanjut menyatakan

bahwa model mental merefleksikan tiga level

representasi dalam menggambarkan

fenomena kimia. Menurut Veer dan Melguizo

[7] model mental dibangun dari persepsi,

imajinasi, atau pemahaman wacana. Ketika

memelajari ilmu pengetahuan, pembelajar

memperoleh pengetahuan yang dalam

penyajiannya menggunakan model ilmiah,

dan karena itu membentuk model mental

ilmiah sebagai hasil dari paparan pengajaran

model tersebut [8]. Artinya, pebelajar

membuat model mental mereka sendiri ketika

damereka belajar dan mencoba untuk

memahami pengetahuan ilmiah selama

proses pembelajaran [9].

Chiu dan Wu [10], Kurnaz & Eksi [11]

dan Lajium [12] menyatakan bahwa model

mental pebelajar bisa dikategorikan menjadi

tiga jenis, yaitu model mental inisial model

mental sintetik, dan model mental saintifik.

Model mental inisial adalah persepsi yang

tidak sesuai dengan pengetahuan ilmiah.

Model mental sintetik adalah persepsi yang

sebagian sesuai atau sebagian tidak sesuai

dengan pengetahuan ilmiah. Model mental

saintifik adalah persepsi yang sesuai dengan

pengetahuan ilmiah.

ISBN: 978-602-73159-8 142 Ariani, Effendy dan Suharti, Analisis Model Mental

Mahasiswa...........

Pengembangan Material Aplikatif

sebagai upaya mendukung

Pembelajaran Kimia Abad 21

Model mental menarik untuk diteliti

karena bersifat unik, yitu model mental setiap

individu berbeda-beda. Selain keunikan

tersebut, model mental sangat menarik untuk

dikaji karena dua alasan yaitu model mental

mempengaruhi fungsi kognitif dan mampu

memberikan informasi berharga untuk

penelitian pendidikan sains mengenai

kerangka konsep yang dimiliki peserta didik

[1]. Penelitian tentang model mental

pebelajar mengenai topik sel Volta penting

untuk dilakukan untuk mengevaluasi

pemahaman pebelajar tentang topik sel Volta

dan kemampuannya dalam menghubungkan

fenomena makroskopik ke dalam tingkat

submikroskopik dan simbolik. Selain itu, data

model mental yang dimiliki pebelajar dapat

digunakan oleh para pengembang

pendidikan kimia untuk mengembangkan

model pembelajaran yang tepat dalam

memvisualisasikan level submikroskopik dari

fenomena topik sel Volta.

Pengetahuan awal pebelajar sangat

mempengaruhi pengembangan model

mental pebelajar [13]. Konsep-konsep yang

sudah ada dalam pikiran pebelajar

merupakan kemampuan awal yang

dimilikinya. Kemampuan awal berpengaruh

dalam proses pengembangan model mental

pebelajar sehingga perlu diperhatikan agar

pebelajar mampu mengembangkan model

mental ilmiah. Kemampuan awal dalam hal

ini adalah konsep-konsep yang telah

dipelajari oleh pebelajar dan terkait dengan

konsep-konsep yang ada pada topik sel

Volta. Oleh karena itu perlu dilakukan

identifikasi pengetahuan awal dan

bagaimana mahasiswa menggunakan

kemampuan tersebut dalam

mengembangkan model mentalnya untuk

menjelaskan suatu fenomena kimia.

Tujuan penelitian ini adalah untuk

menggali model mental pebelajar

(mahasiswa) dalam memahami topik sel

Volta dan melihat hubungan antara model

mental yang dikembangkan mahasiswa

dengan kemampuan awal yang dimilikinya.

METODE PENELITIAN

Metode yang digunakan dalam

penelitian ini adalah cross-sectional dengan

teknik analisis deskriptif. Subyek penelitian

ini terdiri dari 87 mahasiswa yang berasal

dari semester I, III, dan V Program Studi

Pendidikan Kimia FKIP Universitas Mataram.

Pengambilan sampel menggunakan teknik

purposive sampling. Pengambilan sampel

didasarkan pada mahasiswa yang telah

memperoleh mata kuliah kimia dasar dan

materi kimia lainnya yang berhubungan

dengan topik sel Volta serta yang mengikuti

seluruh rangkaian kegiatan dalam penelitian.

Pengumpulan data menggunakan

metode tes dan non-tes. Data kemampuan

awal dikumpulkan dengan tes pemahaman

konsep topik sel Volta. Tes ini dibuat dalam

bentuk pilihan ganda dengan alasan terbuka

yang berjumlah sembilan butir soal yang

telah tervalidasi. Data model mental

mahasiswa diidentifikasi dengan tes model

mental dan wawancara semistruktur. Tes

model mental digunakan untuk menggali

model mental mahasiswa yang dianalisis

berdasarkan respon deskriptif dan respon

visual mahasiswa terhadap fenomena topik

sel Volta yaitu fenomena baterai dari

\143


ISBN: 978-602-73159-8

kentang. Tes model mental terdiri dari tiga

butir soal essay yang meliputi, pertama

mahasiswa diminta menjelaskan tentang apa

video yang diberikan; kedua, mahasiswa

diminta untuk menjelaskan apa yang terjadi

ketika logam tembaga dan logam zink

ditancapkan ke dalam kentang kemudian

kedua logam tersebut dihubungkan dengan

lampu menggunakan kabel; ketiga,

mahasiswa diminta untuk menggambar dan

mendeskripsikan proses terjadinya arus

listrik pada level partikulat. Instrumen tes

model mental dikemas dalam aplikasi Adobe

Flash Profesional CS6. Tahap terakhir

penelitian yaitu wawancara semistruktur

pada dua puluh mahasiswa yang bersedia

secara sukarela untuk mendapatkan

pengetahuan yang mendalam tentang model

mental mereka. Wawancara dilakukan

dengan generative question mulai dari

pertanyaan konsep mendasar sampai

pertanyaan-pertanyaan mengenai jawaban

mahasiswa dalam soal tes model mental.

Analisis data kemampuan awal dan

model mental mahasiswa dilakukan melalui

analisis deskriptif. Skor kemampuan awal

mahasiswa ditentukan menggunakan rubik

yang telah dikembangkan. Kemampuan awal

mahasiswa dikatagorikan menjadi tinggi dan

rendah. Kategori kamampuan awal tinggi

didasarkan pada skor mahasiswa yang

nilaianya lebih tinggi dan/atau sama dengan

skor rata-rata. Kategori rendah adalah

mahasiswa yang memiliki skor lebih rendah

dari skor rata-rata [14]. Model mental

mahasiswa dianalisis dengan teknik analisis

constant comparative yang diterapkan pada

jawaban mahasiswa. Analisis constant

comparative merupakan suatu proses

menemukan informasi dari kumpulan data

dan kemudian dibandingkan berdasarkan

kategori-kategori yang muncul pada unit data

yang lain [15].

Analisis data Model mental

mahasiswa dilakukan dengan menganalisis

pola jawaban mahasiswa, dengan melihat

kecendrungan respon deskriptif dan visual

dari jawaban yang diberikan mahasiswa.

Rubrik penilaian respon deskripsi dan respon

visual diadospi dari rubrik yang

dikembangkan oleh Kurnaz dan Eksi [11].

Berdasarkan penilaian respon deskriptif dan

respon visual mahasiswa, maka ditentukan

jenis model mental mahasiswa yang muncul.

Model mental dikategorikan menjadi tiga

yaitu model mental inisial, sintetik, dan

saintifik. Penentuan kategori model mental

dilakukan sesuai dengan rubrik model mental

yang dikembangkan oleh Kurnaz dan Eksi

[11]. Analisis yang dilakukan selanjutnya

yaitu melihat hubungan antara kemampuan

awal dengan model mental mahasiswa.

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Kemampuan Awal Mahasiswa

Berdasarkan kriteria yang telah

ditetapkan, kemampuan awal mahasiswa

berdasarkan tingkat semesternya diberikan

pada Tabel 1.

Tabel 1. Kategori Kemampuan Awal

Mahasiswa Pendidikan Kimia

Kategori

Kemam

puan

Awal

Semester I

n=3

Semester III

n=45

Semester V

n=39

f % f % f %

Rendah 2,0 66,7 21,0 46,7 17,0 43,6

Tinggi 1,0 33,3 24,0 53,3 22,0 56,4

Keterangan n = jumlah total mahasiswa.






Kemampuan awal mahasiswa

cenderung semakin meningkat berdasarkan

kenaikan tingkat semester. Hal ini terlihat

pada Tabel 1 yang menunjukkan bahwa

persentase mahasiswa yang memiliki

kemampuan awal rendah semakin menurun

seiring meningkatnya tingkat semester dan

persentase mahasiswa yang memiliki

kemampuan awal tinggi semakin meningkat

seiring meningkatnya tingkat semester.

Salah satu faktor dominan yang

mempengaruhi kemampuan awal individu

adalah pengalaman belajarnya. Menurut

Kurnaz bahwa tingkat keberhasilan yang

lebih tinggi di tingkat kelas tertentu dapat

dijelaskan oleh perbedaan lingkungan belajar

maupun pengalaman belajar mahasiswa.

Pengalaman belajar menunjukkan

kegiatan belajar yang dilakukan oleh

pebelajar dalam berinteraksi dengan objek

atau mencapai penguasaan kemampuan dan

materi pembelajaran. Pengalaman belajar

tentang topik elektrokimia salah satunya sel

Volta didapatkan mahasiswa pada

perkuliahan kimia dasar, kimia analitik, kimia

fisik dan kimia anorganik yang diperoleh

mahasiswa pada semester I, III, dan V. oleh

karena itu semakin tinggi persentase

mahasiswa yang memiliki kemampuan awal

tinggi seiring meningkatnya semester

disebabkan oleh pengalaman belajarnya

yang semakin banyak.

2. Model Mental Mahasiswa

Berdasarkan kriteria yang ditetapkan

oleh Kurnaz dan Eksi, model mental yang

dikembangkan mahasiswa dalam memahami

fenomena baterai dari kentang dapat dilihat

pada Tabel 2.

Tabel 2. Kategori Model Mental Mahasiswa

Tentang Fenomena Baterai Dari

Kentang

Model Mental Jumlah

Mahasiswa % Mahasiswa

Inisial 54,0 62,1

Sintetik 32,0 36,8

Saintifik 1,0 1,1

Tabel 2 menunjukkan bahwa sebagian

besar mahasiswa mengembangkan model

mental inisial dalam menjelaskan fenomena

baterai dari kentang. Hanya 1,1% mahasiswa

yang mampu mengembangkan model

saintifik. Lebih rincinya kategori model mental

mahasiswa dalam menjelaskan fenomena

topik sel Volta yaitu fenomena baterai dari

kentang berdasarkan tingkat semesternya

diberikan pada Gambar 1.

Gambar 1. Grafik model Mental Mahasiswa

Fenomena Baterai dari Kentang

Mahasiswa semester I dengan rentang

usia 17,5-18,5 tahun yang termasuk dalam

usia remaja seharusnya sudah mampu

mengembangkan model mental sintetik atau

menuju model mental saintifik. Data pada

Gambar 2 menunjukkan tidak ada

mahasiswa semester I yang

mengembangkan model sintetik maupun

model saintifik mereka hanya mampu

mengembangkan model inisial. Mahasiswa

\145


ISBN: 978-602-73159-8

semester III dan V dengan rentang usia 18,8-

21,7 dan 19,6-21,9 yang termasuk dalam

usia dewasa seharusnya sudah

mengembangkan model mental saintifik

(ilmiah). Data pada tabel menunjukkan hanya

ada 2,5% mahasiswa yang mampu

membentuk model mental saintifik.

Pada Gambar 2 juga terlihat bahwa

dari semester I sampai semester V terjadi

penurunan persentase mahasiswa yang

mengembangkan model mental inisial dan

terjadi peningkatan persentase mahasiswa

yang mengembangkan model sintetik

maupun model saintifik. Jadi, semakin tinggi

tingkat semester mahasiswa, maka model

mental yang dikembangkannya berubah

menuju ke arah saintifik. Namun,

peningkatan persentase mahasiswa tiap

semester yang mengembangkan model

mental sintetik maupun saintifik tidak

signifikan (peningkatannya rendah). Hal ini

menunjukkan terjadinya kemajuan yang

lambat dalam pengembangan model mental

mahasiswa.

Perkembangan model mental

seseorang dipengaruhi oleh bebrapa faktor.

Faktor-faktor yang menentukan kemampuan

mahasiswa dalam menginterpretasikan

representasi eksternal fenomena kimia

antara lain yaitu kemampuan penalaran

mahasiswa, pemahaman mahasiswa

mengenai relevansi konsep dengan

fenomena yang dijelaskan, kemampuan

mahasiswa untuk melibatkan penalaran dan

pemahaman mahasiswa dalam

menginterpretasikan fenomena kimia [17].

Selain itu, model mental mahasiswa juga

dipengaruhi oleh stimulasi intelektual dan

kemampuan mahasiswa dalam

menghubungkan ketiga tingkat representasi,

yaitu representasi makroskopik,

submikroskopik dan simbolik. Salah satu

faktor yang dominan yaitu stimulasi

intelektual [1]. Long mengemukakan bahwa

tingkat perkembangan intelek tergantung

pada kualitas dan frekuensi stimulasi

intelektual yang diterima oleh individu dari

orang dewasa atau dari lingkungannya [18].

Stimulasi intelektual banyak timbul dari

proses pembelajaran di kelas. Beberapa

penelitian menunjukkan bahwa adanya

pengaruh proses pembelajaran dapat

mempengaruhi perkembangangan

kemampuan intelek mahasiswa [14,19].

Pembelajaran ilmu kimia pada Jurusan

Pendidikan Kimia di FKIP Universitas

Mataram untuk semua tingkatan selama ini

cenderung menggunakan pembelajaran

verifikasi. Menurut Pavelich dan Abraham

[16] bahwa pembelajaran verifikasi kurang

dapat menimbulkan perkembangan berpikir

formal mahasiswa. Jadi, proses pembelajran

yang digunakan dalam mengajarkan materi

ilmu kimia pada jurusan pendidikan kimia di

Universitas Mataram selama ini cenderung

kurang efektif untuk mengembangkan model

mental mahasiswa. Kurangnya stimulasi

intelektual yang diterima mahasiswa selama

proses pembelajaran meruapakan salah satu

penyebab keterlambatan perkembangan

model mental mereka.

3. Ragam Model Mental Mahasiswa

Berdasarkan hasil analisis terhadap

penjelasan mahasiswa, diperoleh 7 ragam

model mental yang dikembangkan

mahasiswa tentang fenomena baterai dari






kentang. Ragam tersebut disajikan pada

Tabel 3.

a) R1: Lampu menyala karena adanya

pergerakan elektron yang mengalir

dari anode (elektrode Zn) menuju

katode (elektrode Cu) melalui kabel

penghubung, di mana logam Zn

melepaskan elektron dan ion H+

menerima elektron.

Mahasiswa yang memiliki ragam model

mental ini sudah mampu mengaitkan

representasi makroskopik dan simbolik ke

dalam representasi submikrokopik. Ragam

ini merupakan model saintifik di mana respon

deskriptif maupun respon visual yang

dijelaskan mahasiswa pada jawaban mereka

sesuai dengan penjelasan ilmiah. Berikut ini

contoh pemikiran mahasiswa yang

dikategorikan ke dalam model mental R1,

yaitu model mental dari mahasiswa semster

5 (MV-06).

Tabel 3. Ragam Model Mental Mahasiswa Tentang Fenomena Baterai Dari Kentang

Ragam Model Mental

Model Mental Kategori Model Mental

R1 Lampu menyala karena adanya pergerakan elektron yang mengalir dari anode (elektrode Zn) menuju katode (elektrode Cu) melalui kabel penghubung, di mana logam Zn melepaskan elektron dan ion H+ menerima elektron.

Saintifik

R2 Lampu menyala karena adanya pergerakan elektron yang mengalir dari anode (elektrode Zn) menuju katode (elektrode Cu) melalui kabel penghubung, di mana logam Zn melepaskan elektron dan ion Cu2+ menerima elektron.

Sintetik

R3 Lampu menyala karena adanya aliran elektron yang mengalir dari elektrode Cu (elektrode positif) menuju elektrode Zn (elektrode negatif).

Inisial

R4 Kentang memiliki daya yang menghasilkan arus listrik sehingga dapat menyalakan lampu.

Inisial

R5 Kentang mempunyai zat elektrolit yang dapat menghasilkan dan menghantarkan arus listrik.

Inisial

R6 Lampu dapat menyala karena adanya pergerakan ion-ion yang dihasilkan dari ionisasi pada kentang.

Inisial

R7 Lampu dapat menyala karena logam Cu dan Zn bereaksi dengan senyawa kentang menghasilkan arus listrik.

Inisial

MV-06 : “Lampu menyala karena

adanya pergerakan elektron yang

mengalir dari (elektrode Zn)

menuju katode yang (elektrode

Cu) melalui kabel penghubung, di

mana logam Zn melepaskan

elektron dan ion H+ menerima

elektron”

Gambar 2. Model mental mahasiswa MV-06

b) R2: Lampu menyala karena adanya

pergerakan elektron yang mengalir

dari anode (elektrode Zn) menuju

katode (elektrode Cu) melalui kabel

penghubung, di mana logam Zn

melepaskan elektron dan ion Cu2+

menerima elektron.

Mahasiswa yang memiliki model

mental ini belum mampu menjelaskan

mengapa aliran elektron terbentuk. Mereka

belum mampu menjelaskan bahwa elektron

terbentuk dari reaksi yang terjadi di anoda

dan katoda. Model mental ini merupakan

jenis model mental sintetik karena sudah

mampu menjelaskan konsep sampai ke

\147


ISBN: 978-602-73159-8

tingkat submikroskopik tetapi penjelasannya

belum lengkap. Berikut contoh-contoh

pemikiran mahasiswa yang dikategorikan ke

dalam model mental R2, yaitu model mental

dari mahasiswa semster 5 (MV-33) dan

mahasiswa semester 3 (MIII-15).

MV-33 : “Lampu dapat menyala karena

adanya aliran elektron dari zinc

menuju logam tembaga dan

melewati kabel”.

MIII-15 : “Lampu dapat menyala

disebabkan oleh adanya

pergerakan elektron melalui kabel

penghantar”.


c) R3: Lampu menyala karena adanya

aliran elektron yang mengalir dari

elektrode Cu (elektrode positif)

menuju elektrode Zn (elektrode

negatif)

Ragam model mental ini kebalikan dari

ragam model mental (R2), yaitu elektron

mengalir dari elektroda Cu menuju elektroda

Zn. Mahasiswa yang memiliki model mental

ini masih belum mampu mengidentifikasi

elektroda mana yang menghasilkan elektron

dan elektroda mana yang menerima elektron.

Mahasiswa ini belum mampu menjelaskan

bahwa elektron terbentuk dari reaksi yang

terjadi di anoda dan katoda. Model mental ini

merupakan jenis model mental inisial karena

belum mampu menjelaskan konsep sampai

ke tingkat submikroskopik dan belum

memiliki pemahaman konsep yang benar

tentang sel Volta. Model mental mahasiswa

yang dikategorikan ke dalam model mental

R3 hanya dimiliki oleh mahasiswa semester

III. Penjelasan mereka diberikan sebagai

berikut.

MIII-12 : “Lampu dapat menyala karena perpindahan elektron dari elektroda positif ke elektroda negatif”.

MIII-38 : “Lampu dapat menyala dikarenakan adanya aliran elektron dari logam Cu ke logam Zn”.

Gambar 4. Model mental mahasiswa MIII-38

d) R4: Kentang memiliki daya yang

menghasilkan arus listrik sehingga

dapat menyalakan lampu


mental ini masih belum menjelaskan

mengapa kentang memiliki daya. Mahasiswa

ini hanya menjelaskan aspek makroskopik

melalui pengamatan saja. Belum dijelaskan

bahwa daya timbul karena adanya aliran

elektron yang dihasilkan dari reaksi redoks

yang terjadi pada elektroda Zn dan elektroda

Cu. Hal ini terjadi karena pemahaman

mahasiswa tentang konsep sel Volta masih

rendah. Model mental ini merupakan jenis

model mental inisial karena belum mampu

menjelaskan konsep sampai ke tingkat

submikroskopik dan belum memiliki

pemahaman konsep yang benar tentang sel

Volta. Berikut contoh-contoh pemikiran






mahasiswa yang dikategorikan ke dalam

model mental R4, yaitu model mental dari

mahasiswa semster 5 (MV-19), mahasiswa

semester 3 (MIII-47), dan mahasiswa

semester 1 (MI-13).


adanya aliran arus listrik dari

kentang”.

MIII-47 : “Lampu dapat menyala karena

kentang menghasilkan arus

listrik”.

MI-13 : “Lampu menyala karena kentang

bermuatan positif memiliki daya

yang dapat menyalakan lampu”.

Contoh respon visual mahasiswa yang

memiliki ragam model mental ini

yaitu

Gambar 5. Model mental mahasiswa MI-13

e) R5: Kentang mempunyai zat elektrolit

yang dapat menghasilkan dan

menghantarkan arus listrik

Mirip dengan ragam R4, mahasiswa

yang memiliki model mental ini juga hanya

menjelaskan aspek makroskopik melalui

pengamatan saja. Mahasiswa menganggap

bahwa arus listrik terjadi karena adanya

aliran dipol-dipol dalam zat elektrolit.

Mahasiswa ini masih belum menjelaskan

mengapa zat elektrolit menghasilkan dan

menghantarkan arus listrik. Belum dijelaskan

juga bahwa zat elektrolit dapat mengalami

reaksi redoks yang dapat menghasilkan

aliran elektron melalui elektroda Zn dan

elektroda Cu. Pemahaman mahasiswa

tentang sel Volta yang masih rendah menjadi

penyebab munculnya model mental ini.

Model mental ini juga merupakan jenis model

mental inisial karena belum mampu




Volta. Berikut model mental R5, yaitu model

mental dari mahasiswa semster 5 (MV-48)

dan mahasiswa semester 3 (MIII-47).


kentang mengandung zat

elektrolit sehingga dipol-dipol

akan mengalir melalui lampu

LED”.


kentang sebagai larutan elektrolit

yang ditancapkan logam akan

menghantarkan listrik”.


f) R6: Lampu dapat menyala karena

adanya pergerakan ion-ion


mental ini menganggap bahwa arus listrik

terjadi karena adanya aliran ion-ion dalam

kentang. Mahasiswa belum memahami apa

yang disebut dengan listrik. Mereka belum

menjelaskan mengapa ion-ion dapat

menghasilkan listrik. Mereka hanya

memahami bahwa dalam kentang terdapat

\149


ISBN: 978-602-73159-8

ion-ion yang dapat menyalakan lampu. Model

mental ini terbentuk karena pemahaman

mahasiswa masih rendah tentang reaksi

redoks yang terjadi pada sel Volta. Model

mental ini juga merupakan jenis model

mental inisial karena belum mampu




Volta. Berikut contoh model mental R6, yaitu

model mental dari mahasiswa semster 5

(MV-11) dan mahasiswa semester 3 (MIII-

18).


adanya ion-ion dalam kentang

yag dapat menghantarkan listrik”.


pada kentang terjadi ionisasi

sehingga ion-ion dapat bergerak

bebas dan menghasilkan arus

listrik”.


g) R7: Lampu dapat menyala karena

logam Cu dan Zn bereaksi dengan

senyawa dalam kentang

menghasilkan arus listrik


mental ini menganggap bahwa arus listrik

terjadi karena elektroda bereaksi dengan

senyawa dalam kentang. Pernyataan

mahasiswa ini juga masih kurang tepat

karena mereka belum menjelaskan dimana

reaksi tersebut terjadi dan apakah reaksi

tersebut terjadi secara langsung atau tidak.

Model mental ini muncul karena mahasiswa

belum memahami reaksi yang terjadi dalam

sel Volta. Mereka juga belum menjelaskan

mengapa reaksi tersebut dapat

menghasilkan listrik. Mereka hanya

memahami bahwa reaksi redoks dapat

menghasilkan arus listrik. Model mental ini

juga merupakan jenis model mental inisial

karena belum mampu menjelaskan konsep

sampai ke tingkat submikroskopik dan belum

memiliki pemahaman konsep yang benar

tentang sel Volta. Berikut model mental R7,

yaitu model mental dari mahasiswa semster

5 (MV-46), mahasiswa semester 3 (MIII-17),

dan mahasiswa semester 1 (MI-21).


logam Zn dan Cu bereaksi

dengan senyawa pada kentang

menghasilkan arus listrik”.


terjadi reaksi antara logam dan

senyawa pada kentang

menghasilkan arus listrik”.

MI-21 : “Lampu menyala karena adanya

logam Cu dan Zn yang

ditancapkan pada kentang”.







Dari ketujuh ragam model mental

tersebut, hanya satu yang merupakan model

mental saintifik dan hanya satu model mental

sintetik, sedangkan ragam yang lain

merupakan model mental inisial. Mahasiswa

yang mengembangkan model mental inisial

memiliki pengetahuan awal yang rendah

tentang konsep sel Volta. Mahasiswa yang

memiliki pengetahuan awal rendah hanya

mampu menjelaskan fenomena baterai

kentang pada aspek makroskopik, yaitu

hanya sebatas yang mereka amati.

Berdasarkan hasil ini dapat diketahui bahwa

model mental dipengaruhi oleh pengetahuan

awal.

4. Hubungan Model Mental dengan

Kemampuan Awal Mahasiswa

Sebaran model mental mahasiswa

tentang fenomena baterai dari kentang

berdasarkan tingkat kemampuan awal dapat

dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Persentase Kategori Model Mental Mahasiswa Berdasarkan Tingkat Kemampuan Awal

Kategori model mental Kemampuan awal

Rendah Tinggi

Inisial 75,0% 46,8%

Sintetik 25,0% 51,1%

Saintifik 0,0 2,1

Total 100% 100%

Pada tabel tersebut terlihat bahwa


rendah lebih banyak mengembangkan model

mental inisial, sedangkan mahasiswa yang

memiliki kemampuan awal tinggi lebih

banyak yang mengembangkan model mental

sintetik dan 2,1% mahasiswa sudah

mengembangkan model mental saintifik. Hal

ini menunjukkan bahwa semakin tinggi

tingkat kemampuan awal, maka model

mental yang dikembangkan semakin menuju

saintifik.

Sebaran model mental mahasiswa

tentang fenomena baterai dari kentang

berdasarkan tingkat Kemampuan awal

diberikan pada Tabel 5.

Tabel 5. Persentase Sebaran Model Mental Mahasiswa Berdasarkan Tingkat Kemampuan Awal

Ragam model mental Pengetahuan awal Total

Rendah Tinggi

R1 0,0% 1,1%

R2 11,5% 27,6%

R3 1,1% 2,3%

R4 4,6% 4,6%

R5 4,6% 4,6%

R6 12,6% 3,5%

R7 11,5% 10,4%

45,9% 24,1% 100%

Pada Tabel 5 terlihat bahwa


rendah dan tinggi sama-sama memiliki model

mental dengan ragam dua (R2), tiga (R3),

empat (R4), lima (R5), enam (R6) dan tujuh

(R7). Model mental kategori satu (R1) hanya

dimiliki oleh mahasiswa dengan

pengetahuan awal tinggi dan merupakan

model mental saintifik. Hal ini terjadi karena

baik mahasiswa yang memiliki kemampuan

awal rendah dan tinggi sama-sama belum

mempelajari aspek submikroskopik dalam

proses pembelajaran. Berdasarkan

wawancara dengan beberapa mahasiswa

didapatkan bahwa pembelajaran mereka

kurang menekankan pada representasi

submikroskopik.

KESIMPULAN

Mahasiswa mengembangkan tiga

kategori model mental dalam menjelaskan

fenomena baterai dari kentang yaitu model

\151


ISBN: 978-602-73159-8

mental inisial, sintetik dan saintifik. Secara

umum, model mental mahasiswa mengalami

peningkatan berdasarkan kenaikan tingkat

semester dan model mental mahasiwa

semakin menuju arah model saintifik seiring

dengan meningkatnya kemampuan awal

mereka.

DAFTAR RUJUKAN

[1] Laliyo, L.A.R., 2011, Model Mental Siswa Dalam Memahami Perubahan Wujud Zat, Jurnal Penelitian dan Pendidikan, 8, 1-12.

[2] Rapp, D.N., 2005, Mental Models: Theoretical Issues for Visualizations In Science Education. In J.K. Gilbert (Ed.), Visualization in Science Education, 43-60. The Netherlands: Springer.

[3] Sternberg, R.J., 2008, Psiklogi kognitif. Edisi keempat. Terj. Tyudi Santoso, S.Fil. Yogyakarta: Pustaka Pelajar.

[4] Jansoon, N., Coll, R.K., & Somsook, E, 2009, Understanding Mental Model of Dilution in Thai Students, International Journal of Environtmental & Science Education, 4(2), 147-168.

[5] Kurnaz, M.A. and Emen, A.Y., 2014, Student Mental Models Related ToExpansion and Contraction. Acta Didactica Napocensia, 7(1), 59-67.

[6] Wang, C. and Barrow, L.H., 2011, Characteristic and Level of Sophistication: An Analysis of Chemistry Students’ Ability to Think with Mental Models, Research Science Education, Springer,41, 561-586.

[7] Veer, V.D.C.G. and Melguizo, D. C. P. M., 2003, Mental models. In J. A. Jacko & A. Sears (Eds.), The human-computer interaction handbook: Funda-mentals, evolving technologies, and emerging applications, Lawrence Erlbaum & Associates, Uitgever, p. 52-80.

[8] Harrison, A.G., and Treagust, D.F., 2000, Learning about atoms, molecules,

and chemical bonds: A case study of multiple-model use in grade 11 Chemistry, Science Education, 84(3), 352-381.

[9] Chittleborough, G.D., Treagust, D.F., and Mocerino, M., 2002, Constraints to development of first year university chemistry students’ mental models of chemical phenomena, Teaching and Learning Forum. Focusing on Student.

[10] Chiu, M.H & Wu, W.L. 2013. A Novel Approach for Investigating Students’ Learning Progression for Concept of Phase Transitions, Educación Química, 24(4), 373-380.

[11] Kurnaz, M.A. and Eksi, C., 2015, an Analysis of High School Students’ Mental Models of Solid Friction in Physics, Educational Sciences: Theory & Practice, 15(3), 787-795.

[12] Lajium, D.A.D., 2013, Students’ Mental Models of Chemical Reactions, The university of Waikato, disertasi tidak diterbitkan.

[13] Krause, S., Kelly, J., Corkins J., and Tasooji A., 2009, Using Students' Previous Experience and Prior Knowledge to Facilitate Conceptual Change in an Introductory Materials Course, 39th ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference.

[14] Effendy, 1985, Pengaruh Pengajaran Kimia dengan Cara Inkuiri Terbimbing dan Cara Verifikasi terhadap Perkembangan Intelek dan Prestasi Belajar Mahasiswa IKIP Jurusan Pendidikan Kimia Tahun Pertama, Tesis tidak diterbitkan, PPS IKIP Jakarta.

[15] Creswell, J.W., 2012, Educational Research: Planning, Conducting, and Evaluating Quantitative and Qualitative Research Fourth Edition, Pearson Education, Inc., Boston.

[16] Pavelich, M.J., and Abraham, M.R., 1977. Guided Inquiry Laboratories for General Chemistry Students. Journal of College Science Teaching, 7(1), 23-26.

[17] Schönborn, K.J., and Anderson, T.R., 2009, a Model of Factors Determaining Students’ Ability to Interpret External






Representation in Biochemistry. International Journal of Science Education. 31(2), 193-232.

[18] Long, H.B., 1980, In Search of a Theory of Adult Cognitive Development. Journal of Research and Development in Education, 3, 1-10.

[19] Adey, P., and Shayer, M., 1990, Accelerating the development of formal thinking in middle and high school students, Journal of Research in Science Teaching, 27(3), 267-285

TANYA JAWAB

PEMAKALAH: Sunniarti Arini

PENANYA: Martina R. S Seto

PERTANYAAN:

1. Apa Kegunaan/ manfaat model

mental dalam pembelajaran?

2. Dari grafik, mengapa model mental

mahasiswa menurun padahal

semestinya makin bertambah

semester, pemahaman siswa

semakin baik?

JAWABAN:

1. Kegunaan model mental dalam

pembelajaran yaitu untuk

mengembangkan pembelajaran

yang sesuai dengan model ilmiah

untuk mengetahui struktur kognitif

siswa tentang sel volta, sehingga

nanti dapat dikembangkan strategi

pembelajaran yang sesuai.

2. Berdasarkan grafik model mental,

yang mengalami penurunan adalah

model inisial, yaitu model yang tidak

sesuai dengan model ilmiah, dimana

semakin meningkatnya semester,

pengalaman belajar yang

dikembangkan semakin kompleks

sehingga hanya ada beberapa

mahasiswa yang akan

mengembangkan model inisial.

(Terjadi penurunan persentasi

mahasiswa yang mengembangkan

model inisial)

ANALISIS MODEL MENTAL MAHASISWA PENDIDIKAN...

Documents

Transcript of ANALISIS MODEL MENTAL MAHASISWA PENDIDIKAN...