BAB 4 TEMUAN DAN PEMBAHASAN -...

31

BAB 4

TEMUAN DAN PEMBAHASAN

Secara garis besar, penelitian ini dibagi menjadi tiga tahap yaitu

merumuskan indikator dan konsep pada submateri pokok kenaikan titik didih

larutan setelah menganalisis standar kompetensi dan kompetensi dasar dalam

standar isi, pengembangan level makroskopik, mikroskopik dan simbolik

serta pengembangan strategi pembelajaran intertekstualitas pada submateri

pokok kenaikan titik didih larutan.

A. Merumuskan Indikator dan Konsep pada Submateri Pokok Kenaikan Titik Didih Larutan

Sebelum merumuskan indikator dan konsep, dilakukan analisis

standar kompetensi dan kompetensi dasar materi kenaikan titik didih

larutan yang terdapat dalam standar isi. Selanjutnya, kesesuaian antara

indikator dengan kompetensi dasar dan indikator dengan konsep dari

indikator dan konsep yang telah dirumuskan divalidasi.

1) Analisis Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar dalam Standar

Isi

Standar kompetensi dan kompetensi dasar yang tertuang dalam

standar isi menjadi arah dan landasan untuk mengembangkan materi pokok,

kegiatan pembelajaran, dan indikator pencapaian kompetensi untuk penilaian.

Dalam standar isi, submateri pokok kenaikan titik didih larutan terdapat

dalam Standar Kompetensi Nomor 1 dan Kompetensi Dasar Nomor 1.1 dan

32

1.2 Kelas XII Semester 1 seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 4.1 berikut

ini.

Tabel 4.1 Standar Kompetensi Dan Kompetensi Dasar Materi Kenaikan Titik Didih Larutan

Standar Kompetensi Kompetensi Dasar 1. Menjelaskan sifat- sifat

koligatif larutan non-elektrolit dan elektrolit

1.1 Menjelaskan penurunan tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku larutan, dan tekanan osmosis termasuk sifat koligatif larutan

1.2 Membandingkan antara sifat koligatif larutan non elektrolit dengan sifat koligatif larutan elektrolit yang konsentrasinya sama berdasarkan data percobaan

Kata kerja operasional “menjelaskan” yang digunakan dalam standar

kompetensi dan kompetensi dasar Nomor 1.1 termasuk ke dalam ranah

kognitif kedua (pemahaman) dari Taksonomi Bloom. Kata kerja operasional

yang digunakan dalam kompetensi dasar Nomor 1.2 “membandingkan”

termasuk ke dalam ranah kognitif keenam (evaluasi) dari Taksonomi Bloom

(Depdiknas, 2003).

Ranah kognitif pemahaman mencakup kemampuan menangkap arti

dari informasi yang diterima, antara lain menafsirkan bagan, diagram atau

grafik, menerjemahkan suatu pernyataan verbal kedalam formula matematis,

memprediksikan berdasarkan kecenderungan tertentu (interpolasi dan

ekstrapolasi), serta mengungkapkan suatu konsep atau prinsip dengan kata-

kata sendiri. Berbeda dengan ranah kognitif pemahaman, ranah kognitif

evaluasi jauh lebih dalam yakni mempertimbangkan nilai suatu pernyataan,

uraian, pekerjaan, berdasarkan kriteria tertentu yang ditetapkan, misalnya

memilih kesimpulan yang didukung oleh data dan menilai suatu karangan

33

berdasarkan kriteria penilaian tertentu (Firman, H. 2000). Kemampuan-

kemampuan yang tercakup dalam kedua ranah kognitif tersebut merupakan

makna tersirat dari standar kompetensi dan kompetensi dasar pada Tabel 4.1

dan merupakan kemampuan-kemampuan yang diharapkan untuk

dikembangkan melalui pembelajaran kenaikan titik didih larutan di sekolah.

Oleh sebab itu, agar pembelajaran kenaikan titik didih larutan sesuai

dengan makna tersirat di atas, indikator yang dikembangkan pun disesuaikan

dengan kemampuan-kemampuan tersebut. Indikator merupakan penanda

pencapaian kompetensi dasar yang ditandai oleh perubahan perilaku.

Indikator dikembangkan sesuai dengan karakteristik peserta didik, mata

pelajaran, satuan pendidikan, potensi daerah dan dirumuskan dalam kata kerja

operasional yang terukur dan/atau dapat diobservasi. Indikator digunakan

sebagai dasar untuk menyusun alat penilaian. Penyusunan indikator harus

juga disesuaikan dengan konsep yang dikembangkan dan kegiatan

pembelajaran yang diharapkan agar kompetensi dasar tercapai.

Berdasarkan kompetensi dasar di atas dirumuskan beberapa indikator

dan konsep yang akan digunakan dalam pengembangan strategi pembelajaran

intertekstual pada submateri pokok kenaikan titik didih larutan. Rumusan

indikator dan konsep sebelum validasi pertama dapat dilihat pada Tabel 4.2.

34

Tabel 4.2 Rumusan Indikator dan Konsep Sebelum Validasi Pertama Indikator Konsep

1.1 1 Menjelaskan bahwa kenaikan titik didih merupakan salah satu sifat koligatif larutan

a. Larutan adalah campuran homogen dari dua atau lebih zat. b. Titik didih adalah suhu saat tekanan uap cairan sama

dengan tekanan atmosfer. c. Kenaikan titik didih adalah titik didih larutan dikurangi titik

didih pelarut murni. Pada larutan encer, kenaikan titik didih sebanding dengan konsentrasi (molalitas) larutan

d. Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang hanya bergantung pada jumlah zat terlarut relatif terhadap jumlah total zat dan tidak bergantung pada jenis zat terlarut.

1.1.2 Menjelaskan penyebab kenaikan titik didih larutan

a. Titik didih larutan dengan zat terlarut sulit menguap lebih besar dari titik didih pelarut murni

b. Keberadaan zat terlarut sulit menguap mengakibatkan rendahnya tekanan uap. Artinya hanya sedikit molekul-molekul pelarut yang meninggalkan larutan (menguap) karena keberadaan zat terlarut menurunkan jumlah relatif molekul pelarut pada permukaan larutan.

c. Oleh karena itu, hanya sedikit pula molekul yang dibutuhkan untuk proses kondensasi dan kesetimbangan tercapai pada tekanan uap yang rendah.

d. Rendahnya tekanan uap larutan mengakibatkan larutan sulit mendidih, sehingga larutan membutuhkan suhu lebih tinggi agar tekanan uapnya menjadi sama dengan tekanan atmosfer.

1.2.1 Menentukan kenaikan titik didih larutan nonelektrolit dan elektrolit melalui data hasil percobaan

Kenaikan titik didih suatu larutan baik larutan nonelektrolit maupun elektrolit dapat ditentukan melalui percobaan. Hubungan antara titik didih larutan dengan titik didih pelarut murni dihubungkan melalui Persamaan (1).

∆Tb = Tb - Tb* (1) Keterangan: - ∆Tb = kenaikan titik didih larutan - Tb = titik didih larutan - Tb* = titik didih pelarut murni

1.2.2 Membandingkan kenaikan titik didih larutan nonelektrolit dan elektrolit pada konsentrasi yang sama melalui data hasil percobaan

Pada konsentrasi yang sama larutan elektrolit mempunyai kenaikan titik didih yang lebih besar dibandingkan kenaikan titik didih larutan nonelektrolit.

35

Indikator Konsep 1.2.3 Menjelaskan penyebab

kenaikan titik didih larutan elektrolit lebih besar daripada larutan nonelektrolit untuk konsentrasi yang sama

Senyawa elektrolit dalam larutannya dapat mengalami ionisasi sehingga jumlah partikel zat terlarut lebih banyak dibandingkan jumlah partikel zat terlarut pada larutan nonelektrolit. Semakin banyak jumlah partikel zat terlarut, semakin besar kenaikan titik didihnya.

1.2.4 Menghitung kenaikan titik didih larutan, massa molar zat terlarut, massa pelarut, atau massa zat terlarut pada larutan nonelektrolit dan elektrolit melalui persamaan ∆Tb = m Kb i

a. Untuk larutan nonelektrolit encer, besarnya i = 1 karena tidak mengalami ionisasi sehingga kenaikan titik didih sebanding dengan jumlah zat terlarut relatif terhadap massa pelarut sesuai dengan Persamaan (2)

∆Tb = m Kb (2) Keterangan : - m = molalitas - Kb = tetapan kenaikan titik didih molal

Molalitas dapat dinyatakan dengan Persamaan (3) atau (5)

(3) dengan (4) atau

m = (5)

Keterangan: - ni = jumlah mol i zat terlarut - wA = massa pelarut - wi = massa zat terlarut - Mi = massa molar zat terlarut - Mb = massa molar zat terlarut - wb = massa zat terlarut

b. Untuk larutan elektrolit encer, besarnya kenaikan titik didih

sebanding dengan jumlah zat terlarut relatif terhadap massa pelarut sesuai dengan Persamaan (6).

∆Tb= m Kb i (6)

i = (7)

atau i = 1 + (n-1) α (8)

Keterangan : i = Faktor van’t hoff n = jumlah ion yang dapat dihasilkan oleh satu satuan rumus

senyawa elektrolit α = derajat ionisasi elektrolit

36

Indikator Konsep 1.2.5 Menentukan kenaikan

titik didih melalui diagram fasa larutan relatif terhadap pelarut air.

Diagram fasa larutan relatif terhadap pelarut air

(Brady, 1999) Keterangan: Kurva I untuk air (pelarut) Kurva II untuk larutan Diagram fasa larutan relatif terhadap pelarut air ini menggambarkan kenaikan titik didih dan penurunan titik beku larutan yang menggunakan air sebagai pelarutnya. Dari kedua kurva dapat terlihat titik didih larutan lebih besar daripada titik didih air.

2) Validasi Kesesuaian Indikator dengan Kompetensi Dasar dan Indikator dengan Konsep

Tahap validasi ini dilakukan untuk melihat kesesuaian antara

kompetensi dasar dengan indikator dan konsep dengan indikator yang telah

dirumuskan. Tahap validasi kesesuaian indikator dengan standar kompetensi

dan konsep dengan indikator dilakukan sebanyak dua kali. Pertama, validasi

dilakukan sebelum tahap pengembangan level makroskopik, mikroskopik dan

simbolik. Kedua, validasi dilakukan setelah tahap pengembangan level

makroskopik, mikroskopik dan simbolik. Validasi kedua dilakukan karena

terdapat tambahan indikator dan konsep setelah analisis buku dan

Pengembangan level makroskopik, mikroskopik dan simbolik. Hasil validasi

pertama dan kedua dapat dilihat pada Lampiran 1.1 dan 1.2.

37

Validasi pertama dilakukan oleh dua orang guru dan tiga orang dosen

kimia. Setelah dilakukan validasi pertama, terdapat banyak masukan dan

perbaikan baik dari guru maupun dosen kimia untuk indikator dan konsep

yang telah dirumuskan. Hasil validasi tersebut didiskusikan dengan dosen

pembimbing. Dengan mempertimbangkan hasil validasi serta saran dan

masukan dari hasil diskusi dilakukan beberapa perbaikan, yaitu:

a. Pada indikator 1.1.1 terdapat konsep “Pada larutan encer, kenaikan titik

didih sebanding dengan konsentrasi (molalitas) larutan” di point c. Konsep

ini telah tercakup dalam indikator 1.2.4 yaitu “Untuk larutan nonelektrolit

encer, besarnya i = 1 karena tidak mengalami ionisasi sehingga kenaikan

titik didih sebanding dengan jumlah zat terlarut relatif terhadap massa

pelarut” sehingga pada indikator 1.1.1 konsep ini tidak lagi dicantumkan.

b. Menurut Dosen 2 sebaiknya konsep di point c pada indikator 1.1.1 menjadi

”Kenaikan titik didih adalah selisih titik didih larutan dari titik didih

pelarut murninya.". Namun, istilah selisih dalam termodinamika terkesan

ambigu dan mempunyai makna yang berbeda. Dalam termodinamika, nilai

dari hasil selisih dapat bernilai positif dan negatif. Untuk mendapatkan

hasil positif atau negatif didapat dari cara yang berbeda. Padahal untuk

mendapatkan besarnya kenaikan titik didih dapat dilakukan dari satu cara

yaitu mengurangi besarnya titik didih larutan dengan titik didih pelarut

murninya. Hasilnya pun selalu positif.

c. Menurut Dosen 3, istilah volatil dan sulit menguap untuk siswa SMA

harus dipertimbangkan lagi. Setelah menganalisis buku ternyata terlihat

38

bahwa pada umumnya buku-buku teks kimia SMA tidak menggunakan

istilah nonvolatil tetapi lebih sering menggunakan istilah sukar menguap,

sulit menguap dan tidak mudah menguap. Dengan alasan ini, maka istilah

nonvolatil pada konsep point a dan b indikator 1.1.2 dirubah menjadi sulit

menguap.

d. Pada indikator 1.1.2 terdapat konsep “Keberadaan zat terlarut sulit

menguap mengakibatkan rendahnya tekanan uap. Artinya hanya sedikit

molekul-molekul pelarut yang meninggalkan larutan (menguap) karena

keberadaan zat terlarut menurunkan jumlah relatif molekul pelarut pada

permukaan larutan” di point b. Konsep ini diperbaiki menjadi “Keberadaan

zat terlarut sulit menguap menurunkan tekanan uap larutan sebab adanya

molekul-molekul zat terlarut pada permukaan larutan menurunkan jumlah

relatif molekul pelarut yang dapat meninggalkan larutan membentuk fasa

uap (menguap)” karena alasan keefektifan kalimat. Oleh karena itu konsep

pada point c menjadi tidak dituliskan secara terpisah karena sudah tertuang

dalam konsep point b.

e. Indikator 1.2.1 “Menentukan kenaikan titik didih larutan nonelektrolit dan

elektrolit melalui data hasil percobaan” dihilangkan karena indikator ini

mempunyai tujuan yang sama dengan indikator 1.2.2 “Membandingkan

kenaikan titik didih larutan nonelektrolit dan elektrolit pada konsentrasi

yang sama melalui data hasil percobaan”. Ketika siswa membandingkan

kenaikan titik didih larutan elektrolit dan nonelektrolit, secara otomatis

siswa juga menentukan kenaikan titik didih larutan. Lagipula konsep pada

39

indikator 1.2.1 merupakan representasi simbolik dari konsep pengertian

kenaikan titik didih di indikator 1.1.1 point c, sehingga tidak perlu diulang

kembali.

f. Menurut Dosen 2, kata "Besar" pada konsep “Pada konsentrasi yang sama

larutan elektrolit mempunyai kenaikan titik didih yang lebih besar

dibandingkan kenaikan titik didih larutan nonelektrolit” diganti dengan

kata “ tinggi". Namun, konsep setelah validasi tidak dirubah dengan alasan

bahwa kata “besar” menunjukkan jumlah sesuatu, lebih sesuai untuk

kenaikan titik didihnya. Sedangkan kata “tinggi” menunjukkan tingkatan,

lebih sesuai untuk titik didihnya.

g. Menurut Dosen 1, konsep pada indikator 1.2.2 belum menggambarkan

kaitannya dengan hasil percobaan. Padahal dalam indikatornya terdapat

frase “Melalui data hasil percobaan”. Oleh karena itu, konsepnya

ditambahkan frase “Berdasarkan hasil percobaan” pada awal kalimat untuk

menggambarkan kaitannya dengan percobaan.

h. Konsep yang terdapat dalam indikator 1.2.3 belum menggambarkan bahwa

penyebab kenaikan titik didih larutan elektrolit lebih besar dari kenaikan

titik didih larutan nonelektrolit pada konsentrasi yang sama sehingga pada

konsep baru dicantumkan frase tambahan “Untuk konsentrasi yang sama”.

i. Menurut Dosen 3, konsep pada indikator 1.2.4 masih dipertanyakan karena

masih terdapat frase “Untuk larutan encer”. Menurutnya, “Apakah sifat

koligatif hanya berlaku untuk larutan encer?”. Jawabannya tidak, tetapi

untuk siswa SMA pembahasan sifat koligatif hanya pada larutan ideal.

40

Agar suatu larutan sifatnya mendekati larutan ideal, maka harus dibuat

encer. Penggunaan persamaan ∆Tb = m Kb mempunyai beberapa asumsi

antara lain larutannya ideal dan encer, dan selisih titik didih pelarut dan

larutannya tidak terlalu besar.

j. Indikator 1.2.5 belum jelas apakah menggambarkan penentuan kenaikan

titik didih dari diagram fasa secara kualitatif atau kuantitatif sehingga

ditambahkan frase baru pada indikator yakni “Secara kualitatif”.

k. Menurut Guru 2, Konsep diagram fasa larutan relatif terhadap pelarut air

disajikan dalam dua kurva yaitu untuk larutan elektrolit dan nonelektrolit.

Sesuai dengan saran tersebut, dalam deskripsi pembelajaran konsep ini,

siswa diminta untuk memikirkan bagaimana kurva untuk larutan elektrolit

dan nonelektrolit. Setelah siswa mempunyai jawabannya, diagram ini baru

ditunjukkan kepada siswa.

l. Setelah dilakukan analisis buku dan pengembangan level makroskopik,

mikroskopik dan simbolik, terdapat konsep yang belum tergali yaitu

konsep mendidih dan keberlakukan sifat koligatif pada zat terlarut sulit

menguap dan mudah menguap. Oleh karena itu, diputuskan untuk

menambah indikator dan konsep serta perubahan beberapa konsep. Begitu

pula dengan urutan penyampaiannya diperbaiki agar sesuai dengan

sistematika berpikir siswa. Indikator yang ditambahkan yaitu

“Mendeskripsikan proses mendidih”, “Menjelaskan pengertian titik didih”,

“Menjelaskan pengertian kenaikan titik didih”, dan “Menyebutkan syarat

berlakunya sifat koligatif larutan”.

41

Berdasarkan perbaikan-perbaikan diatas, didapat rumusan indikator

dan konsep baru seperti yang tercantum dalam Tabel 4.3.

Tabel 4.3 Rumusan Indikator dan Konsep Setelah Validasi Pertama Indikator Konsep

1.1.1 Mendeskripsikan proses mendidih

Saat mendidih, gelembung-gelembung terbentuk didalam cairan. Ketika tekanan uap sama dengan tekanan udara luar, gelembung-gelembung naik kepermukaan cairan dan meletup-letup tetapi bila tekanan uap masih lebih kecil dari tekanan udara, gelembung-gelembung akan pecah.

1.1.2 Menjelaskan pengertian titik didih

Titik didih adalah suhu saat tekanan uap cairan sama dengan tekanan atmosfer.

1.1.3 Menjelaskan pengertian kenaikan titik didih larutan

a. Larutan adalah campuran homogen dari dua atau lebih zat.

b. Kenaikan titik didih adalah titik didih larutan dikurangi titik didih pelarut murninya.

1.1.4 Menjelaskan bahwa kenaikan titik didih merupakan salah satu sifat koligatif larutan

Kenaikan titik didih merupakan salah satu sifat koligatif larutan karena sifat ini hanya bergantung pada jumlah zat terlarut relatif terhadap jumlah total zat dan tidak bergantung pada jenis zat terlarut.

1.1.5 Menyebutkan syarat berlakunya sifat koligatif larutan

Sifat koligatif larutan berlaku untuk larutan yang zat terlarutnya sulit menguap dan larutannya dianggap ideal.


a. Keberadaan zat terlarut sulit menguap menurunkan tekanan uap larutan sebab adanya molekul-molekul zat terlarut pada permukaan larutan menurunkan jumlah relatif molekul pelarut yang dapat meninggalkan larutan membentuk fasa uap (menguap).

b. Rendahnya tekanan uap larutan mengakibatkan larutan sukar mendidih, sehingga larutan membutuhkan suhu lebih tinggi agar tekanan uapnya menjadi sama dengan tekanan atmosfer.

1.2.1 Menentukan kenaikan titik didih melalui diagram fasa larutan relatif terhadap pelarut air secara kualitatif.

Diagram fasa larutan relatif terhadap pelarut air

(Brady, 1999) Keterangan: Kurva I untuk air (pelarut) Kurva II untuk larutan

42

Indikator Konsep

Diagram fasa larutan relatif terhadap pelarut air ini menggambarkan kenaikan titik didih dan penurunan titik beku larutan yang menggunakan air sebagai pelarutnya. Dari kedua kurva dapat terlihat titik didih larutan lebih besar daripada titik didih air.


Berdasarkan hasil percobaan, pada konsentrasi yang sama larutan elektrolit mempunyai kenaikan titik didih yang lebih besar dibandingkan kenaikan titik didih larutan nonelektrolit.

1.2.3 Menjelaskan penyebab kenaikan titik didih larutan elektrolit lebih besar daripada larutan nonelektrolit untuk konsentrasi yang sama

Senyawa elektrolit dalam larutannya dapat mengalami ionisasi sehingga jumlah partikel zat terlarut lebih banyak dibandingkan jumlah partikel zat terlarut pada larutan nonelektrolit untuk konsentrasi yang sama. Semakin banyak jumlah partikel zat terlarut, semakin besar kenaikan titik didihnya.



∆Tb = m Kb (1) Keterangan : - m = molalitas - Kb = tetapan kenaikan titik didih molal

Molalitas dapat dinyatakan dengan Persamaan (2) atau (4)

(2) dengan (3) atau

m = (4)

Keterangan: - ni = jumlah mol i zat terlarut (mol) - wA = massa pelarut (g) - wi = massa zat terlarut (g) - Mi = massa molar zat terlarut (mol/g) - Mb = massa molar zat terlarut (mol/g) - wb = massa zat terlarut (g)

b. Untuk larutan elektrolit encer, besarnya kenaikan titik

didih sebanding dengan jumlah zat terlarut relatif terhadap massa pelarut sesuai dengan Persamaan (5).

43

Indikator Konsep ∆Tb= m Kb i (5)

i = (6)

atau i = 1 + (n-1) α (7)

Keterangan : i = Faktor van’t hoff n = Jumlah ion yang dapat dihasilkan oleh satu satuan

rumus senyawa elektrolit c. α = Derajat ionisasi elektrolit.

Karena terdapat penambahan indikator dan konsep pada hasil validasi

pertama maka diputuskan untuk melakukan validasi lagi. Validasi kedua

dilakukan oleh satu orang guru dan tiga orang dosen kimia. Hasil validasi

kedua didiskusikan kembali dengan dosen pembimbing. Selanjutnya dengan

mempertimbangkan saran dan masukan dari dosen pembimbing dan

validator, telah dilakukan beberapa perbaikan. Beberapa perbaikan yang

dilakukan yaitu:

a. Konsep yang terdapat pada indikator 1.1.1 dirubah menjadi “Mendidih

adalah proses perubahan fasa dari cair menjadi gas pada saat titik didih

tercapai”, karena konsep lama hanya menjelaskan saat mendidih saja,

sedangkan indikatornya menuntut siswa untuk mendeskripsikan proses

mendidih.

b. Konsep point a yang terdapat pada indikator 1.1.3 yakni “Larutan adalah

campuran homogen dari dua atau lebih zat” tidak dituliskan dalam

rumusan konsep karena konsep ini merupakan konsep prasyarat untuk

mempelajari kenaikan titik didih larutan. Konsep mengenai larutan diganti

44

dengan konsep “Titik didih larutan dengan zat terlarut sulit menguap lebih

tinggi daripada titik didih pelarut murninya”. Hal ini disebabkan karena

konsep pada indikator 1.1.5 tidak dapat dijelaskan pada siswa SMA,

karena terkesan sudah membahas konsep keidealan suatu larutan.

c. Indikator 1.1.5 dan konsepnya tidak dicantumkan karena sudah tercantum

dalam indikator 1.1.3 yang sudah diperbaiki.

Setelah dilakukan beberapa perbaikan, dirumuskan indikator dan

konsep baru setelah validasi kedua yang tertuang dalam Tabel 4.4. Indikator

dan konsep setelah validasi kedua digunakan dalam pembuatan deskripsi

pembelajaran.

Tabel 4.4 Rumusan Indikator dan Konsep Setelah Validasi Kedua Indikator Konsep

1.1.1 Mendeskripsikan proses mendidih

Mendidih adalah proses perubahan fasa dari cair menjadi gas pada saat titik didih tercapai.

1.1.2 Menjelaskan pengertian titik didih

Titik didih adalah suhu saat tekanan uap cairan sama dengan tekanan atmosfer.

1.1.3 Menjelaskan pengertian kenaikan titik didih larutan

a. Titik didih larutan dengan zat terlarut sulit menguap lebih tinggi daripada titik didih pelarut murninya

b. Kenaikan titik didih adalah titik didih larutan dikurangi titik didih pelarut murninya.


a. Keberadaan zat terlarut sulit menguap menurunkan tekanan uap larutan sebab adanya molekul-molekul zat terlarut pada permukaan larutan menurunkan jumlah relatif molekul pelarut yang dapat meninggalkan larutan membentuk fasa uap (menguap).

b. Rendahnya tekanan uap larutan mengakibatkan larutan sukar mendidih, sehingga larutan membutuhkan suhu lebih tinggi agar tekanan uapnya menjadi sama dengan tekanan atmosfer.

1.1.5 Menentukan kenaikan titik didih melalui diagram fasa larutan relatif terhadap pelarut air.

45

Indikator Konsep

Diagram fasa larutan relatif terhadap pelarut air (Brady, 1999)

Keterangan: Kurva I untuk air (pelarut) Kurva II untuk larutan Diagram fasa larutan relatif terhadap pelarut air ini menggambarkan kenaikan titik didih dan penurunan titik beku larutan yang menggunakan air sebagai pelarutnya. Dari kedua kurva dapat terlihat titik didih larutan lebih besar daripada titik didih air.

1.1.6 Menjelaskan bahwa kenaikan titik didih merupakan salah satu sifat koligatif larutan

Kenaikan titik didih merupakan sifat koligatif larutan karena hanya bergantung pada jumlah zat terlarut relatif terhadap jumlah total zat dan tidak bergantung pada jenis zat terlarut.


Berdasarkan hasil percobaan, pada konsentrasi yang sama larutan elektrolit mempunyai kenaikan titik didih yang lebih besar dibandingkan kenaikan titik didih larutan nonelektrolit.

1.2.2 Menjelaskan penyebab kenaikan titik didih larutan elektrolit lebih besar daripada larutan nonelektrolit untuk konsentrasi yang sama

Senyawa elektrolit dalam larutannya dapat mengalami ionisasi sehingga jumlah partikel zat terlarut lebih banyak dibandingkan jumlah partikel zat terlarut pada larutan nonelektrolit untuk konsentrasi yang sama. Semakin banyak jumlah partikel zat terlarut, semakin besar kenaikan titik didihnya.



∆Tb = m Kb (1) Keterangan : - m = molalitas - Kb = tetapan kenaikan titik didih molal Molalitas dapat dinyatakan dengan Persamaan (2) atau (4)

(2) dengan (3) atau

m = (4)

Keterangan: - ni = jumlah mol i zat terlarut (mol) - wA = massa pelarut (g) - wi = massa zat terlarut (g) - Mi = massa molar zat terlarut (mol/g) - Mb = massa molar zat terlarut (mol/g) - wb = massa zat terlarut (g)

46

Indikator Konsep

b. Untuk larutan elektrolit encer, besarnya kenaikan titik didih sebanding dengan jumlah zat terlarut relatif terhadap massa pelarut sesuai dengan Persamaan (5). ∆Tb= m Kb i (5)

i = (6)

atau i = 1 + (n-1) α (7)

Keterangan : i = Faktor van’t hoff n = Jumlah ion yang dapat dihasilkan oleh satu satuan

rumus senyawa elektrolit α = Derajat ionisasi elektrolit.

B. Pengembangan Level Makroskopik, Mikroskopik dan Simbolik pada Submateri Pokok Kenaikan Titik Didih Larutan

Pengembangan level makroskopik, mikroskopik dan simbolik

merupakan suatu proses yang dapat dilakukan bila telah melewati beberapa

tahapan, yaitu analisis standar kompetensi dan kompetensi dasar dalam

standar isi, validasi kesesuaian indikator dengan kompetensi dasar dan

indikator dengan konsep serta analisis buku.

1) Analisis Buku

Analisis buku dilakukan untuk mengetahui level makroskopik,

mikroskopik dan simbolik materi kenaikan titik didih larutan yang terdapat

dalam buku-buku teks kimia SMA dan Universitas. Hasil analisis buku dapat

dilihat pada Lampiran 1.3. Berikut ini penjabaran level makroskopik,

mikroskopik dan simbolik pada submateri pokok kenaikan titik didih larutan

pada buku-buku teks kimia.

47

a. Penjabaran Level Makroskopik, Mikroskopik dan Simbolik Submateri Pokok Kenaikan Titik Didih Larutan

Pada konsep mendidih, level makroskopik yang muncul hanya pada

Buku 1, 4, 5 dan 6. Isinya hampir sama yakni munculnya gelembung saat

proses pendidihan air. Namun, hanya pada Buku 1 yang level

makroskopiknya dimunculkan dalam bentuk gambar seperti yang dapat

dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Level Makroskopik Konsep Mendidih

Pada gambar di atas terlihat gelembung-gelembung yang keluar dari

fasa cair dan molekul-molekul air yang berada di atas permukaan cairan.

Level makroskopik dan mikroskopik ditampilkan dalam satu gambar. Bila

tampilan molekul-molekul air sebagai level mikroskopik disatukan dengan

gelembung-gelembung sebagai level makroskopik dikhawatirkan terjadi

miskonsepsi saat siswa melihat gambar tersebut. Miskonsepsi yang mungkin

terjadi, siswa menganggap bahwa gambar bulatan-bulatan di atas permukaan

cairan adalah bulatan-bulatan gelembung yang keluar dari fasa cair. Selain itu

juga, siswa mungkin mengira bahwa molekul-molekul air yang menguap

dapat terlihat dengan jelas secara kasat mata. Padahal, kenyataannya tidak

48

begitu. Mata manusia tanpa alat bantu tidak bisa melihat molekul-molekul air

satu per satu. Untuk menghindari miskonsepsi-miskonsepsi tersebut,

solusinya adalah setiap bagian penting pada gambar yang digunakan untuk

menunjukkan level makroskopik diberi keterangan. Model yang digunakan

untuk menunjukkan level mikroskopik adalah dengan memperbesar salah satu

bagian di atas permukaan cairan, kemudian gambar molekul-molekul air

ditampilkan pada hasil perbesarannya. Pemilihan gambar untuk molekul-

molekul air juga perlu diperhatikan. Untuk menghindari miskonsepsi siswa,

baiknya penggambaran molekul-molekul air dalam air saja digambarkan

lengkap dengan atom oksigen dan hidrogennya (H2O). Selama ini, siswa

menganggap bahwa air dalam fasa gas terdiri dari molekul-molekul oksigen

(O2) dan hidrogen (H2). Selain itu siswa bisa saja menganggap uap air terdiri

dari ion H+ dan ion OH-, atom oksigen (O) dan atom hidrogen (H) atau

bahkan campuran dari berbagai kemungkinan tersebut.

Berbeda dengan Buku 1, buku lainnya yang memunculkan level

mikroskopik (Buku 3 dan 5) hanya menjabarkannya dalam bentuk kalimat.

Kedua buku itu menyebutkan bahwa semakin banyak molekul-molekul yang

lepas dari fasa cair maka tekanan uap semakin tinggi. Saat tekanan uapnya

mencapai tekanan udaranya maka cairan akan mendidih. Pernyataan tersebut

benar adanya. Namun, kurang lengkap kiranya bila hanya dijelaskan dalam

bentuk kalimat saja. Kita semua tahu bahwa daya bayang ruang setiap siswa

berbeda. Bagi siswa yang daya bayang ruangnya tinggi, penjabaran dengan

kalimat saja tidak begitu bermasalah. Namun bagi siswa yang daya bayang

49

ruangnya rendah, hal ini dapat menyebabkan kesulitan siswa untuk

memahami konsep mendidih. Sementara itu, Level simbolik konsep ini sama

sekali tidak dimunculkan pada buku-buku yang dianalisis.

Level makroskopik pada konsep “Titik didih adalah suhu saat tekanan

uap cairan sama dengan tekanan atmosfer” dijelaskan secara eksplisit pada

Buku 2, 5, dan 6, tetapi tidak ada level makroskopik yang secara jelas

menggambarkan suhu pada saat tekanan uap sama dengan tekanan atmosfer

merupakan titik didih. Pada Buku 1, 3, dan 4 hanya ditunjukkan titik didih

berbagai cairan pada tekanan-tekanan tertentu. Level mikroskopik konsep

titik didih ini hanya muncul pada Buku 6 yang jabarkan dalam bentuk kalimat

berikut ini “Cairan yang gaya tarik antar molekulnya kuat, titik didihnya

tinggi dan sebaliknya bila gaya tarik lemah titik didihnya rendah”. Penjelasan

ini berkaitan dengan konsep gaya antara molekul. Siswa dianggap sudah

mengetahuinya sehingga tidak dibahas pada pembelajaran konsep kenaikan

titik didih larutan.

Buku 4 dan 5 menampilkan simbol yang sama yaitu kurva hubungan

titik didih dengan tekanan untuk air, etanol dan dietil eter. Kurva hubungan

titik didih dengan tekanan ini menunjukkan kesebandingan titik didih dengan

tekanan. Semakin tinggi tekanan udara, semakin tinggi pula titik didihnya.

Konsep kesebandingan ini perlu dibahas dalam pembelajaran agar siswa

mengetahui penyebab fenomena proses pendidihan air di gunung lebih cepat

dibandingkan pendidihan air di pantai pada kecepatan pemberian kalor yang

sama. Berbeda dengan Buku 4 dan 5, Buku 1 menampilkan simbol dalam

50

bentuk diagram fasa air. Gambar diagram fasa air yang muncul pada Buku 1

dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Diagram Fasa Air

Dalam diagram tersebut skala yang digunakan tidak konsisten, jarak

antara angka 0 dan 0,0098 pada garis absis tidak proporsional. Padahal angka

tertingginya 100. Oleh sebab itulah, gambar ini tidak digunakan dalam

deskripsi pembelajaran kenaikan titik didih larutan.

Level makroskopik konsep “Titik didih larutan dengan zat terlarut

sulit menguap lebih tinggi daripada titik didih pelarut murninya” dijelaskan

pada Buku 1, 2 dan 4. Dalam buku tersebut dijelaskan bahwa pelarut yang

ditambahkan zat terlarut sulit menguap akan memiliki titik didih lebih besar

daripada pelarut murninya. Level mikroskopik dan simbolik konsep ini tidak

dijelaskan pada buku yang dianalisis.

Konsep “Kenaikan titik didih adalah titik didih larutan dikurangi titik

didih pelarut murninya” pada Buku 1 dan 3 diuraikan sebagai selisih titik

didih larutan dan dan titik didih pelarut. Sedangkan pada Buku 2, 4, 5, dan 6

tidak menggunakan kata “selisih”, melainkan menggunakan kata

51

“mengurangi” dan “dikurangi”. Oleh karena itu diputuskan bahwa konsep

kenaikan titik didih tidak menggunakan kata selisih dengan alasan bahwa

dalam termodinamika, istilah selisih terkesan ambigu dan mempunyai makna

yang berbeda. Dalam termodinamika, nilai dari hasil selisih dapat bernilai

positif dan negatif. Untuk mendapatkan hasil positif atau negatif didapat dari

cara yang berbeda. Padahal untuk mendapatkan besarnya kenaikan titik didih

dapat dilakukan dari satu cara yaitu mengurangi besarnya titik didih larutan

dengan titik didih pelarut murninya. Hasilnya pun selalu positif. Pada

umumnya, buku yang dianalisis menjelaskan secara eksplisit konsep kenaikan

titik didih larutan tetapi tidak menggambarkannya dalam bentuk yang terlihat

oleh panca indera.

Level mikroskopik konsep ini tidak dijelaskan pada semua buku yang

dianalisis. Pada semua buku kecuali Buku 6, konsep “Kenaikan titik didih

adalah titik didih larutan dikurangi titik didih pelarut murninya” disimbolkan

dengan persamaan matematis dibawah ini.

∆Tb = Tb larutan - Tb pelarut

Buku 1-5 menunjukkan kesamaan penggunaan simbol untuk titik

didih yaitu Tb. Pengugunaan subscript “b” pada simbol Tb berarti boiling

yang berarti mendidih. Perbedaannya pada Buku 2 dan 4, simbol untuk titik

didih pelarut murni digunakan simbol Tbo. Penggunaan superscript “o” pada

simbol Tbo mempunyai arti titik didih itu untuk pelarut murni. Namun, dalam

termodinamika, penggunaan superscript tersebut bermakna untuk keadaan

standar bukan untuk keadaan murninya. Oleh karena itu dalam penjabaran

52

konsep digunakan simbol “*” untuk menunjukkan keadaan murni pelarut.

Pada Buku 6, simbol untuk kenaikan titik didih berupa diagram fasa larutan

relatif terhadap pelarut air. dalam diagram fasa tersebut, keterangan untuk

kurva dituliskan didekat kurva dalam diagram tersebut sehingga terkesan

keterangan itu untuk daerah yang menunjukkan fasa. Agar siswa mudah

dalam membaca diagram, sebaiknya keterangan untuk kurva dituliskan di luar

diagram.

Level makroskopik konsep ”Keberadaan zat terlarut sulit menguap

menurunkan tekanan uap larutan sebab adanya molekul-molekul zat terlarut

pada permukaan larutan menurunkan jumlah relatif molekul pelarut yang

dapat meninggalkan larutan membentuk fasa uap (menguap)...” dijelaskan

secara eksplisit di semua buku. Setiap buku menjelaskan bahwa adanya zat

terlarut sulit menguap dalam larutan menyebabkan rendahnya tekanan uap.

Namun, redaksi kalimatnya berbeda-beda. Pada Buku 1, 2 dan 3 digunakan

kata “sukar menguap”, sedangkan pada Buku 4 dan 5 digunakan istilah

“nonvolatil”. Pada Buku 6 digunakan istilah “tak atsiri”. Istilah nonvolatil dan

tak atsiri tidak digunakan untuk siswa SMA karena kurang familiar. Level

mikroskopik konsep ini tidak dijelaskan pada Buku 2 dan 3. Konsep ini

secara mikroskopik dijelaskan lebih rinci pada Buku 5 dan 6. Pada Buku 5

dijelaskan bahwa ketika zat terlarut nonvolatil ditambahkan ke dalam pelarut,

maka jumlah pelarut di bagian permukaannya berkurang sehingga sedikit

penguapan yang terjadi. Gambar dibawah ini menunjukkan molekul-molekul

pelarut dan zat terlarut di bagian perbatasan fasa larutan.

53

Gambar 4.3 Gambaran Mikroskopik Penguapan Larutan Dengan Zat Terlarut Sulit menguap

Di Buku 6 dijelaskan bahwa pada pelarut saja jumlah molekul yang

menguap dan mengembun lebih banyak daripada larutannya. Semakin banyak

jumlah molekul yang menguap maka semakin tinggi tekanan uapnya. Gambar

dibawah ini menunjukkan pengaruh zat terlarut terhadap tekanan uap larutan.

Gambar 4.4 (a). Kesetimbangan cair uap untuk pelarut murni. (b). Bila mengandung zat terlarut yang tidak menguap (tak atsiri), kecepatan penguapan pelarut akan menjadi kecil dan tekanan uapnya menjadi rendah.

Gambar (a) dan (b) kurang tepat karena gambar molekul-molekul

pelarut dan zat terlarut digambarkan langsung pada wadahnya. Pemodelan

mikroskopik yang seperti ini sebaiknya tidak digunakan karena dapat

menimbulkan miskonsepsi. Miskonsepsi-miskonsepsi yang mungkin timbul

(a) Solut (b)

54

sudah terbahas pada bagian sebelumnya (Halaman 44). Kemudian keterangan

pada gambar tersebut kurang lengkap, tidak ada keterangan untuk molekul

pelarut.

Level makroskopik konsep “Rendahnya tekanan uap larutan

mengakibatkan larutan sukar mendidih, sehingga larutan membutuhkan suhu

lebih tinggi agar tekanan uapnya menjadi sama dengan tekanan udara luar”

dijelaskan pada semua buku yang dianalisis. Level mikroskopik dan simbolik

konsep ini tidak dijelaskan di semua buku yang dianalisis.

Level makroskopik dan mikroskopik konsep “Diagram fasa larutan

relatif terhadap pelarut air” tidak ditampilkan pada setiap buku yang

dianalisis. Level simbolik konsep ini tentu saja ditampilkan dengan diagram

fasa. Diagram fasa yang ditampilkan pada setiap buku berbeda-beda. Baik

dari warna, kemiringan, cara pemberian keterangan, maupun bahasa. Pada

Buku 1, skala untuk kenaikan titik didih dan penurunan titik beku sama.

Padahal, pada konsentrasi molal yang sama penurunan titik beku lebih besar

daripada kenaikan titik didih. Selain itu, satuan tekanan yang digunakan

adalah kilo pascal (kPa). Satuan yang lebih umum digunakan pada tingkat

SMA adalah atmosfer (atm) dan milimeter raksa (mmHg). Pada Buku 2,

diagram fasa yang ditampilkan untuk konsep kenaikan titik didih larutan saja.

Gambar tersebut sangat tidak jelas. Bila gambar ini ditunjukkan kepada

siswa, banyak miskonsepsi yang terjadi. Misalnya, diagram fasa tersebut

tidak terdapat daerah untuk fasa padat, sehingga dikhawatirkan siswa

menganggap diagram fasa yang sebenarnya seperti gambar pada Buku 2.

55

Pada Buku 3, skala yang digunakan untuk menunjukkan kenaikan titik didih

dan penurunan titik bekunya tidak proporsional. Kemiringan garis fasa padat-

cair juga sangat tidak wajar melebihi yang sebenarnya. Pada Buku 4 dan 5,

skala untuk menunjukkan kenaikan titik didih lebih kecil dari skala yang

digunakan untuk menunjukkan penurunan titik bekunya. Hal ini benar

adanya. Namun, kemiringan garis fasa padat-cair masih tidak wajar. Pada

Buku 6, kemiringan garis fasa padat-cair lebih wajar daripada gambar-gambar

di buku lain tetapi skala yang digunakan untuk menunjukkan kenaikan titik

didih dan penurunan titik beku masih sama. Hal-hal inilah yang menjadi

alasan untuk tidak menggunakan gambar diagram fasa larutan relatif terhadap

pelarutnya dari buku-buku yang dianalisis. Oleh karena itu, dalam

pengembangan level makroskopik, mikroskopik dan simbolik konsep

diagram fasa Peneliti memutuskan untuk menggunakan diagram fasa dari

buku lain yang kesalahannya lebih sedikit.

Level makroskopik pada konsep “Kenaikan titik didih merupakan sifat

koligatif larutan karena hanya bergantung pada konsentrasi larutan dan tidak

bergantung pada jenis zat terlarut” dijelaskan hampir pada semua buku

kecuali pada Buku 3. Pada Buku 1, konsep ini dijelaskan dengan pernyataan

seperti berikut ini “Sifat-sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat

terlarut, tetapi hanya pada konsentrasi partikel zat terlarutnya disebut sifat

koligatif”. Frase “konsentrasi partikel zat terlarutnya” dapat mengandung

makna seolah-olah konsentrasi tidak melibatkan jumlah pelarutnya. Padahal

pengertian konsentrasi sendiri adalah kuantitas zat terlarut per satuan

56

kuantitas pelarut dalam larutan (Daintish, 1990). Pada Buku 2, 3 dan 4

dijelaskan bahwa sifat koligatif bergantung pada jumlah zat terlarut,

sedangkan pada Buku 5 tidak ada penjelasan kebergantungan sifat koligatif

terhadap jumlah partikel.

Level mikroskopik konsep ini sedikit dijabarkan pada Buku 1, 4 dan

5. Pada Buku 4, dijelaskan bahwa sifat koligatif bergantung pada jumlah

kehadiran partikel zat terlarut tanpa memperhatikan apakah mereka adalah

atom, ion atau molekul. Level simbolik konsep ini tidak dijelaskan di semua

buku yang dianalisis.

Pada Buku 1, 2, 4 dan 5 level makroskopik konsep “Berdasarkan hasil

percobaan, pada konsentrasi yang sama larutan elektrolit mempunyai

kenaikan titik didih yang lebih besar dibandingkan kenaikan titik didih

larutan nonelektrolit” dijelaskan dalam bentuk kalimat. Pada Buku 1,

dijelaskan bahwa sifat koligatif larutan elektrolit lebih besar dari sifat

koligatif larutan nonelektrolit tidak ada keterangan “pada konsentrasi sama”.

Padahal sifat koligatif larutan elektrolit lebih besar dari sifat koligatif larutan

nonelektrolit terjadi pada konsentrasi yang sama. Pada Buku 2, penjelasan

konsep ini dipaparkan dengan diberikan contoh beberapa tiga larutan

elektrolit dengan konsentrasi 0,1 M dan satu larutan nonelektrolit pada

konsentrasi 0,2 M memiliki sifat koligatif sama. Bila penjelasannya seperti

ini, konsep yang sebenarnya terlihat bias. Sebaiknya diberikan contoh

beberapa larutan elektrolit dan nonelektrolit pada konsentrasi sama tetapi

memiliki sifat koligatif yang berbeda. Pada Buku 4, hanya dijelaskan bahwa

57

mempelajari sifat koligatif larutan elektrolit menggunakan pendekatan yang

sedikit berbeda dibandingkan dengan mempelajari sifat koligatif larutan

nonelektrolit. Pada Buku 5, penjelasannya dipaparkan dengan memberikan

contoh larutan elektrolit (NaCl) dan larutan nonelektrolit (Glukosa) dengan

konsentrasi sama akan mempunyai sisat koligatif yang berbeda. Penjelasan

semacam inilah yang digunakan pada deskripsi pembelajaran yang

dikembangkan.

Level mikroskopik konsep ini dijelaskan pada Buku 2 dan 5. Namun,

penjelasannya hanya dalam bentuk kalimat. Fenomena makroskopik

dijelaskan dengan fenomena mikroskopik berupa penjelasan ionisasi senyawa

larutan elektrolit. Penjelasan ini lebih tepat digunakan pada konsep yang akan

dibahas selanjutnya karena konsep selanjutnya merupakan konsep penyebab

kenaikan titik didih larutan elektrolit lebih besar dari kenaikan titik didih

larutan nonelektrolit. Level simbolik konsep ini tidak dijelaskan pada semua

buku yang dianalisis.

Level makroskopik konsep “Senyawa elektrolit dalam larutannya

dapat mengalami ionisasi sehingga jumlah partikel zat terlarut lebih banyak

dibandingkan jumlah partikel zat terlarut pada larutan nonelektrolit untuk

konsentrasi yang sama. Semakin banyak jumlah partikel zat terlarut, semakin

besar kenaikan titik didihnya” pada Buku 2 dijelaskan dalam bentuk data

kenaikan titik didih berbagai larutan elektrolit dan nonelektrolit pada

konsentrasi yang sama. Pada Buku 4, 5 dan 6 pun dijelaskan dalam bentuk

kalimat. Ketiga buku tersebut menjelaskan bahwa sifat koligatif larutan

58

elektrolit lebih besar daripada sifat koligatif larutan nonelektrolit pada

konsentrasi yang sama.

Penjelasan mikroskopik konsep ini ditunjukkan lebih rinci di Buku 1,

2, 4 dan 6. Penjelasan di Buku 1 hampir sama dengan penjelasan pada buku-

buku lainnya yakni, terjadinya ionisasi pada larutan elektrolit yang

menyebabkan jumlah partikel dalam larutan elektrolit lebih banyak dari

jumlah partikel dalam larutan nonelektrolit. Hal inilah yang menyebabkan

kenaikan titik didih larutan elektrolit lebih besar dari kenaikan titik didih

larutan nonelektrolit pada konsentrasi sama. Namun, pengggambaran level

mikroskopik pada Buku 1 kurang tepat. Pada buku tersebut digambarkan

molekul-molekul yang seolah-olah terkesan bahwa molekul tunggal dapat

terlihat secara kasat mata seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Padahal suatu molekul tunggal tidak dapat dilihat dari wadahnya langsung

secara kasat mata.

Gambar 4.5 Perbandingan Jumlah Partikel dalam Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit.

59

Level simbolik pada konsep ini pada Buku 1, 2 dan 4 dijelaskan dalam

bentuk persaman reaksi ionisasi NaCl dan K2SO4. Pada umumnya, reaksi-

reaksi ionisasi yang ditunjukkan merupakan reaksi ionisasi dari elektrolit

kuat. Padahal larutan elektrolit tidak hanya larutan elektrolit kuat. Larutan

elektrolit lemah juga memiliki kenaikan titik didih lebih besar daripada

kenaikan titik didih larutan nonelektrolit pada konsentrasi yang sama.

Sebaiknya larutan elektrolit lemah pun dijelaskan agar terjadinya reaksi

kesetimbangan juga mempengaruhi besarnya kenaikan titik didih larutan

elektrolit. Semakin besar harga tetapan kesetimbangan, semakin besar pula

kenaikan titik didihnya.

Pada Buku 1-6, konsep “Untuk larutan nonelektrolit, kenaikan titik

didih sebanding dengan konsentrasi (molalitas) larutan” tidak menunjukkan

adanya level makroskopik yang jelas. Kesebandingan antara kenaikan titik

didih larutan dengan konsentrasi ditunjukkan dengan kalimat saja. Level

mikroskopik konsep ini tidak juga dijelaskan pada semua buku. Kebanyakan

buku menyatakan konsep ini ke dalam level simbolik. Namun, pada

umumnya penjelasannya langsung pada persamaan ∆Tb = m Kb. Hanya satu

buku yaitu Buku 4 yang penjelasannya diawali dengan persamaan

kesebandingan kenaikan titik didih dengan konsentrasi (∆Tb∞ m) kemudian

dilanjutkan dengan persamaan ∆Tb = m Kb. Simbol yang digunakan untuk

kenaikan titik didih pada Buku 6 berbeda dengan buku-buku yang lain, yaitu

∆Td. Perbedaan penggunaan simbol ini dikarenakan masalah bahasa saja.

Pada Buku 6 subscript “d” menunjukkan kependekan dari kata “didih”. Ada

60

baiknya bila penjelasan konsep ini diawali dengan penyajian data yang

mengarah pada kesebandingan konsentrasi dengan kenaikan titik didih larutan

nonlektrolit sehingga siswa juga dapat menyimpulkan kesebandingan ini dari

data tersebut.

Level makroskopik untuk larutan elektrolit, konsep kesebandingannya

dengan faktor van’t Hoff tidak ditunjukkan di semua buku yang dianalisis.

Pada Buku 1, 2, 3, dan 6 dijelaskan secara makro hanya pada konsep faktor

van’t Hoff. Level mikroskopik konsep ini dijelaskan dalam bentuk kalimat

hanya pada Buku 1. Level simbolik untuk konsep kesebandingan kenaikan

titik didih dengan konsentrasi larutan elektrolit 1, 2, 3 dan 4. Pada Buku 5 dan

6 hanya menjelaskan konsep persamaan faktor van’t Hoff. Pada Buku 5 dan 6

hanya dijelaskan faktor Van’t Hoff.

b. Pola Pembelajaran Submateri Pokok Kenaikan Titik Didih Larutan

Submateri pokok kenaikan titik didih larutan dijelaskan pada bab sifat

koligatif larutan. Sesuai dengan standar isi, bab ini diajarkan pada awal

semester 1 kelas XII. Penyampaian materi kenaikan titik didih larutan pada

setiap buku berbeda-beda. Hal ini terlihat pada analisis urutan penyampaian

konsep dalam materi kenaikan titik didih larutan pada Buku 1-6. Hasil

analisis ini menjadi pertimbangan ketika menentukan alur pembelajaran pada

saat pembuatan deskripsi pembelajaran. Tabel dibawah ini menunjukkan

urutan penyampaian konsep-konsep yang terdapat pada materi kenaikan titik

didih larutan dari Buku 1 sampai Buku 6.

61

Tabel 4.5 Pola Penyampaian Konsep Submateri Pokok Kenaikan Titik Didih Larutan dalam Buku-buku Teks Kimia SMA dan Universitas.

Buku Urutan konsep

1

1. Mendidih 2. Pengertian titik didih 3. Kenaikan titik didih larutan nonelektrolit 4. Hubungan konsentrasi dengan kenaikan titik didih untuk larutan nonelektrolit 5. Diagram fasa atau diagram P-T air 6. Kenaikan titik didih larutan elektrolit dan penyebabnya. 7. Hubungan konsentrasi dengan kenaikan titik didih untuk larutan elektrolit

2

1. Pengertian titik didih 2. Kenaikan titik didih larutan dan penyebabnya 3. Hubungan konsentrasi dengan kenaikan titik didih larutan nonelektrolit 4. Kenaikan titik didih larutan elektrolit dan penyebabnya. 5. Hubungan konsentrasi dengan kenaikan titik didih larutan elektrolit

3

1. Mendidih 2. Diagram fasa larutan relatif terhadap pelarut air 3. Kenaikan titik didih larutan 4. Hubungan konsentrasi dengan kenaikan titik didih larutan elektrolit 5. Hubungan konsentrasi dengan kenaikan titik didih larutan

nonelektrolit

4

1. Titik didih 2. Penyebab kenaikan titik didih larutan 3. Kenaikan titik didih larutan dalam diagram fasa larutan relatif terhadap

pelarut air 4. Hubungan konsentrasi dengan kenaikan titik didih larutan nonelektrolit 5. Penyebab kenaikan titik didih larutan elektrolit lebih besar dari kenaikan titik

didih larutan nonelektrolit pada konsentrasi yang sama 6. Hubungan konsentrasi dengan kenaikan titik didih larutan elektrolit

5

1. Kenaikan titik didih larutan 2. Penyebab kenaikan titik didih larutan 3. Diagram fasa larutan relatif terhadap pelarut air 4. Hubungan konsentrasi dengan kenaikan titik didih larutan nonelektrolit 5. Penyebab kenaikan titik didih larutan elektrolit lebih besar dari kenaikan titik

didih larutan nonelektrolit pada konsentrasi sama 6. Hubungan konsentrasi dengan kenaikan titik didih larutan elektrolit

6

1. Mendidih 2. Titik didih 3. Kenaikan titik didih dan penyebabnya dalam diagram fasa larutan relatif

terhadap pelarut air 4. Hubungan konsentrasi dengan kenaikan titik didih larutan nonelektrolit 5. Penyebab kenaikan titik didih larutan elektrolit lebih besar dari kenaikan titik

didih larutan nonelektrolit pada konsentrasi sama.

62

2) Pengembangan Level Makroskopik, Mikroskopik dan Simbolik pada Submateri Pokok Kenaikan Titik Didih Larutan

Pengembangan level makroskopik, mikroskopik dan simbolik

dilakukan berdasarkan hasil analisis buku dan studi pustaka ke berbagai

sumber seperti internet. Indikator dan konsep yang digunakan sebagai acuan

dalam pengembangan level makroskopik, mikroskopik dan simbolik ini

adalah indikator dan konsep hasil perbaikan validasi kedua. Level

makroskopik sedapat mungkin disesuaikan dengan pengalaman sehari-hari

siswa. Level makroskopik dikembangkan melalui video dan simulasi

percobaan.

Pada beberapa buku, konsep mendidih dijelaskan dengan gambar air

mendidih. Akan tetapi gambaran ini tidak dilengkapi dengan gambaran

mikroskopiknya. Oleh karena itu, pengembangan level makroskopik konsep

mendidih difokuskan pada video proses pendidihan air dalam wadah terbuka

(tanpa termometer) pada tekanan 0,9 atm yang dilengkapi dengan pemodelan

molekul. Dengan ditampilkannya video diharapkan pembelajaran dapat lebih

efisien sebab apabila proses pendidihan air diberikan dengan cara praktikum

proses pembelajarannya tidak efisien karena mengambil banyak waktu dan

pengamatannya sulit dilakukan oleh banyak siswa. Proses pendidihan ini

terbagi menjadi tiga tahap yaitu, sebelum pemanasan, saat pemanasan dan

saat mendidih. Level mikroskopik yang dijelaskan yaitu gambaran molekul-

molekul air dalam fasa uap, fasa cair, dan dalam perbatasan fasa untuk ketiga

tahap tersebut. Molekul-molekul air (H2O) digambarkan sesuai dengan

susunan atom-atomnya dengan tujuan untuk menghindari miskonsepsi bahwa

63

saat mendidih dalam fasa cair dan uap molekul-molekul air yang menguap

menjadi atom H dan O atau molekul-molekul H2 dan O2 atau ion OH- dan H+.

Simbol untuk peristiwa pendidihan ini yaitu perubahan fasa air dari cair

menjadi gas biasanya disajikan terpisah dengan level makroskopik dan

mikroskopik. Padahal agar makna dari konsep tersebut tersampaikan secara

utuh, sebaiknya ketiga level tersebut dikaitkan menjadi satu sehingga

penyajiannya tidak terpisah.

Konsep titik didih dijelaskan dengan simulasi percobaan pendidihan

air dalam wadah tertutup dengan tutup piston. Molekul-molekul air yang

dimunculkan saat mendidih mengalami kesetimbangan. Artinya jumlah

molekul air yang menguap sama dengan jumlah molekul air yang

berkondensasi. Sebagai alternatif lain, video yang digunakan pada konsep

mendidih ditampilkan kembali apabila simulasi proses pendidihan air dalam

wadah tertutup tidak digunakan. Level mikroskopik dan simbolik yang

ditampilkan pun sama dengan level mikroskopik dan simbolik pada konsep

mendidih.

Untuk menunjukkan konsep “Titik didih larutan dengan zat terlarut

sulit menguap lebih tinggi daripada titik didih pelarut murninya” digunakan

simulasi percobaan pengukuran titik didih larutan dengan zat terlarut volatil

(larutan alkohol) dan larutan dengan zat terlarut sulit menguap (larutan gula)

pada tekanan 760 mmHg. Kedua larutan tersebut sama-sama menggunakan

pelarut air. Larutan alkohol dan larutan gula dipilih selain karena larutan

alkohol merupakan larutan volatil dan larutan gula merupakan larutan

64

nonvolatil juga karena kedua larutan ini merupakan larutan yang banyak

terdapat di lingkungan sehari-hari sehingga mudah dikenal siswa. Selain itu

juga tak semua larutan mengalami kenaikan titik didih, melainkan untuk

larutan dengan zat terlarut nonvolatil saja. Simulasi percobaan ini

menunjukkan terjadinya penurunan titik didih pada larutan alkohol dan

kenaikan titik didih pada larutan gula. Simulasi ini didapat dari internet.

Level mikroskopik dijelaskan dengan menggambarkan molekul-molekul di

bagian perbatasan fasa larutan alkohol dan larutan gula. Perubahan fasa cair

alkohol menjadi gas turut menjadi simbol perubahan fasa pada larutan

alkohol.

Pada konsep kenaikan titik didih, level makroskopik digambarkan

dengan menunjukkan simulasi percobaan pengukuran titik didih untuk pelarut

murni (air) dan beberapa larutan nonelektrolit dengan zat terlarut nonvolatil

(larutan gula, larutan urea, larutan etilen glikol, dan larutan glukosa dengan

konsentrasi 0,02 m). Larutan-larutan tersebut dipilih dengan pertimbangan

bahwa larutan-larutan tersebut dekat dengan kehidupan sehari-hari siswa.

Konsentrasi larutan ditentukan berdasarkan perhitungan yang

mempertimbangkan kelarutan zat terlarut agar larutan dikatakan encer. Level

mikroskopik konsep ini ditunjukkan dengan menunjukkan gambaran

molekul-molekul air yang menguap di bagian perbatasan fasa air dan larutan.

Gambaran molekul-molekul air dan zat terlarut dalam larutan dipilih

gambaran bulatan saja. Hal ini terutama untuk alasan penyederhanaan dan

65

memberikan kemudahan bagi siswa dalam hal pengamatan. Gambaran

molekul air dan zat terlarut dalam larutan dapat dilihat pada Gambar 4.6.

(a) (b) Gambar 4.6. (a) Gambaran Molekul pada Pelarut Air dan (b) Gambaran

Molekul pada Larutan Gula

Molekul-molekul yang berwarna biru mewakili molekul air (H2O) dan

molekul-molekul yang berwarna abu-abu mewakili zat terlarut gula

(C12H22O11). Pemilihan ukuran untuk setiap zat terlarut berbeda-beda

tergantung pada ukuran massa molekulnya. Sesuai dengan analisis buku,

persamaan ∆Tb = Tb - Tb* menjadi simbol untuk konsep ini.

Pengembangan level makroskopik dan mikroskopik pada konsep

penyebab kenaikan titik didih larutan sama dengan level makroskopik dan

mikroskopik konsep kenaikan titik didih larutan. Perbedaannya terletak pada

simbol yang digunakan untuk konsep penyebab kenaikan titik didih larutan

adalah PLarutan < PPelarut , TbPelarut<Tblarutan dan rumus kimia untuk beberapa

senyawa yang digunakan.

Dalam buku-buku, penjelasan diagram fasa tidak ada yang

menggambarkan level makroskopik dan mikroskopik. Padahal ilmuwan

memperoleh diagram fasa dari fenomena makroskopik yang dapat teramati

66

melalui percobaan-percobaan. Selanjutnya dari data-data percobaan, ilmuwan

menafsirkan data tersebut ke dalam penjelasan secara mikroskopik dengan

melihat kerapatan molekul setiap keadaan (pada berbagai tekanan dan suhu).

Kerapatan setiap wujud akan mempengaruhi harga ∆ dan ∆ . Melalui

penjelasan dengan lambang-lambang inilah level simbolik dimunculkan. Oleh

karena itu, pada pengembangan level makroskopik, mikroskopik dan

simbolik konsep diagram fasa air dan larutannya ini juga ditunjukkan level

makroskopik berupa air dan larutan yang mendidih pada tekanan dan suhu

tertentu. Level mikroskopik dijelaskan melalui gambaran molekul-molekul

air dan larutan di bagian permukaannya pada tekanan 1 atm tetapi suhu air

100oC dan suhu larutannya pada konsentrasi 0,02 m 100,0104oC. Namun,

level simbolik tidak dipaparkan sampai ke pembahasan ∆ dan ∆ sebab

untuk siswa SMA stndar kompetensi lulusan siswa SMA belum dituntut pada

tingkat itu. Dengan ditunjukkan ketiga level tersebut pada konsep diagram

fasa air diharapkan siswa tidak hanya dapat membaca diagram, tetapi juga

memahami makna dari setiap titik pada diagram fasa tersebut.

Untuk menunjukkan bahwa kenaikan titik didih merupakan sifat

koligatif larutan, ditunjukkan tabel kenaikan titik didih berbagai larutan

nonelektrolit pada berbagai konsentrasi dengan tekanan 760 mmHg. Simbol

untuk konsep ini ditunjukkan dengan simbol untuk senyawa-senyawa yang

digunakan pada tabel tersebut.

Pada konsep “Berdasarkan hasil percobaan, pada konsentrasi yang

sama larutan elektrolit mempunyai kenaikan titik didih lebih besar dari

67

kenaikan titik didih larutan nonelektrolit...”, pengembangan level

makroskopik ditunjukkan dengan tabel kenaikan titik didih larutan

nonelektrolit (larutan gula 0,01 m) dan elektrolit (larutan NaCl 0,01 m)

dengan konsentrasi yang sama pada tekanan udara 760 mmHg. Larutan gula

dan larutan NaCl dipilih karena kedua larutan tersebut dekat dengan

kehidupan sehari-hari siswa. Konsentrasi larutan ditentukan berdasarkan

pertimbangan keenceran larutan tersebut. Untuk larutan gula dengan

konsentrasi 0,01 m, artinya massa gula (sukrosa) yang dibutuhkan adalah

0,342 g. Karena kelarutannya 68,79% w/v pada suhu 25oC, maka gula dengan

berat 0,342 g dapat larut semua dan larutan dapat dikatakan encer. Konsep

ini lebih difokuskan pada level makroskopiknya sedangkan simbolnya rumus

kimia dari senyawa yang dicantumkan dalam tabel kenaikan titik didih

larutan elektrolit dan nonelektrolit pada konsentrasi sama.

Level makroskopik pada konsep “Senyawa elektrolit dalam larutannya

dapat mengalami ionisasi...” sama dengan level makroskopik pada konsep

“berdasarkan hasil percobaan, pada konsentrasi yang sama larutan elektrolit

mempunyai kenaikan titik didih lebih besar dari kenaikan titik didih larutan

nonelektrolit...”. hal ini disebabkan kebutuhan akan tujuan pembelajaran yang

menuntut siswa menjelaskan keadaan mikroskopik dari fenomena

makroskopik yang sama dengan di konsep “Berdasarkan hasil percobaan,

pada konsentrasi yang sama larutan elektrolit mempunyai kenaikan titik didih

lebih besar dari kenaikan titik didih larutan nonelektrolit...”. level

mikroskopik konsep “Senyawa elektrolit dalam larutannya dapat mengalami

68

ionisasi...” berupa gambaran molekul-molekul di bagian perbatasan fasa

larutan gula dan larutan NaCl. Gambaran molekul-molekul ini muncul pada

saat titik didih larutan gula. Gambaran molekul untuk larutan gula 0,01 m

dapat dilihat pada gambar 4.7 (a) sedangkan gambar molekul-molekul dalam

larutan NaCl 0,01 m dapat dilihat pada Gambar 4.7 (b)

(a) (b)

Gambar 4.7 (a) Gambaran Molekul dalam Larutan Gula dan (b) Gambaran Molekul dalam Larutan NaCl.

Pada konsep kesebandingan konsentrasi dengan kenaikan titik didih

larutan nonelektrolit, level makroskopik ditunjukkan dengan tabel kenaikan

titik didih larutan nonelektrolit pada berbagai konsentrasi. Selain rumus kimia

dari senyawa yang tercantum pada tabel persamaan ∆Tb = m Kb juga menjadi

simbol dari konsep ini. Begitupula konsep kesebandingan kenaikan titik didih

larutan elektrolit dengan konsentrasi. Data kenaikan titik didih larutan

elektrolit disajikan di tabel pada setiap konsentrasi.

69

3) Validasi Kesesuaian Konsep dengan Level Makroskopik, Mikroskopik, dan Simbolik

Pengembangan level makroskopik, mikroskopik dan simbolik yang

telah disusun selanjutnya divalidasi untuk mengetahui kesesuaian antara level

makroskopik, mikroskopik dan simbolik dengan konsep. Validasi ini

dilakukan oleh satu guru dan tiga dosen kimia. Hasil validasi pengembangan

level makroskopik, mikroskopik dan simbolik terlampir pada Lampiran 1.4.

Setelah validasi didapat banyak masukan kemudian dilakukan beberapa

perbaikan. Berikut perubahan yang telah dilakukan pada pengembangan level

makroskopik, mikroskopik, dan simbolik:

a. Pada konsep mendidih, video proses pendidihan air tanpa termometer

diganti dengan video proses pendidihan air yang dilengkapi dengan

termometer sebagai pengukur suhu. Pada video awal tidak digunakan

termometer sehingga tidak terlihat perubahan suhunya. Hal-hal yang

diamati siswa pada video yang baru dituliskan dalam tabel pengamatan.

Sebelumnya, gambaran molekul di bagian fasa uap, fasa cair dan

perbatasan fasa untuk masing-masing tahapan ditunjukkan secara terpisah.

Akan tetapi berdasarkan hasil diskusi, gambaran molekul di bagian fasa

uap (sebelum dipanaskan, saat dipanaskan dan saat mendidih) dijadikan

satu frame dengan tujuan untuk membandingkan. Begitu juga untuk bagian

fasa cair dan perbatasan fasa. Gambaran molekul-molekul air di fasa cair

pada suhu 25oC, 65oC dan 100oC berbeda. Gerakan molekul air pada suhu

25oC paling lambat dibandingkan gerakan molekul pada suhu 65oC, dan

pada suhu 65oC masih lebih lambat dari gerakan molekul pada suhu 100oC

70

begitu pula pada fasa uap. Dibagian perbatasan fasa, jumlah molekul air

yang menguap pada suhu 25oC paling sedikit dibandingkan dengan jumlah

molekul air yang menguap pada suhu 65oC. Pada suhu 65oC jumlah

molekul air yang menguap masih lebih sedikit dibandingkan dengan

jumlah molekul air yang menguap pada suhu 100oC. Gerakan molekul

difasa cair acak tetapi tidak seacak gerakan molekul di fasa uap.

b. Menurut Dosen 2 Level mikroskopik untuk konsep titik didih terkesan

berulang-ulang, sehingga pemunculan gambaran molekul-molekul air

hanya gambaran molekul pada bagian perbatasan fasa saat mendidih saja

yang ditampilkan. Hal ini bertujuan untuk menyesuaikan dengan tujuan

pembelajarannya yang hanya menjelaskan pengertian titik didih. Simbol

untuk perubahan fasa dalam wadah tertutup adalah ketimbangan air dalam

fasa cair dan uap.

c. Saat menunjukkan alasan mengapa titik didih larutan etanol lebih rendah

dan larutan urea lebih tinggi dibandingkan dengan titik didih air sebagai

pelarutnya lebih ditegaskan bahwa gambaran molekul dalam larutan etanol

dan urea di bagian perbatasan fasa yang muncul yaitu saat suhu 98,5oC

(titik didih larutan etanol 0,2 m) pada tekanan 1 atm. Hal ini disebabkan

karena jumlah molekul air yang menguap dalam larutan urea masih lebih

sedikit daripada jumlah molekul air dan etanol yang menguap dalam

larutan etanol pada titik didih larutan etanol. Hal ini bertujuan untuk

menunjukkan bahwa pada saat larutan etanol mencapai titik didihnya,

71

tekanan uap larutan urea belum sama dengan tekanan udaranya sehingga

larutan urea belum mendidih.

d. Pada konsep kenaikan titik didih, simulasi pengukuran titik didih dirubah.

Awalnya mengambil simulasi dari internet tetapi tidak digunakan karena

menggunakan bahasa inggris dan tidak jelas titik didih tercapai kapan.

Akhirnya diputuskan untuk membuat animasi pengukuran titik didih

sendiri sehingga angka titik didih yang tercapai terlihat jelas. Berikut

adalah gambar perubahan simulasi pengukuran titik didih.

(a) (b)

Gambar 4. 8 (a) Simulasi Pengukuran Titik Didih Sebelum Perbaikan (b) Simulasi Pengukuran Titik Didih Setelah Perbaikan.

Gambaran molekul dalam berbagai larutan di bagian perbatasan fasa

yang dimunculkan lebih tegaskan bahwa munculnya saat suhu 100oC

(titik didih pelarut murni) pada tekanan 1 atm. Perbedaannya adalah

jumlah molekul air yang menguap dalam larutan lebih sedikit daripada

jumlah molekul air yang menguap pada air saja sehingga terlihat bahwa

72

tekanan uap larutan masih lebih kecil dari tekanan udaranya akibatnya

larutan belum mendidih pada suhu tersebut.

e. Untuk menunjukkan bahwa konsep kenaikan titik didih merupakan sifat

koligatif larutan, maka ditampilkan animasi pengukuran titik didih

berbagai larutan nonelektrolit pada berbagai konsentrasi. Gambaran

molekul di bagian perbatasan fasa untuk setiap larutan pun dimunculkan

saat mendidih. Karena tujuannya untuk membandingkan larutan dengan

konsentrasi yang berbeda tekanan uap larutan pada suhu titik didih

pelarut pun berbeda pula, maka gambaran molekul dibedakan untuk

setiap larutan dengan konsentrasi yang berbeda. Pada larutan dengan

konsentrasi 0,01 m jumlah zat terlarut lebih sedikit dari jumlah partikel

pada larutan dengan konsentrasi 0,02 m.

f. Untuk membandingkan kenaikan titik didih larutan elektrolit dan

nonelektrolit selain ditunjukkan tabel juga ditampilkan animasi

pengukuran titik didih larutan nonelektrolit dan elektrolit pada

konsentrasi sama. Pemunculan simulasi pengukuran titik didih larutan

elektrolit dan larutan nonelektrolit dimunculkan dalam satu frame yang

sama dengan tujuan untuk membandingkan kenaikan titik didih larutan

elektrolit dan larutan nonelektrolit.

Perbaikan-perbaikan di atas diwujudkan dalam bentuk pengembangan

level representasi kimia (makroskopik, mikroskopik dan simbolik) yang akan

digunakan dalam pembuatan deskripsi pembelajaran beserta media

pendukung. Hasil perbaikan tersebut dapat dilihat pada Lampiran 1.5.

73

C. Pengembangan Strategi Pembelajaran Intertekstual pada Submateri Pokok Kenaikan Titik Didih Larutan

Pengembangan strategi pembelajaran intertekstual diwujudkan dalam

bentuk deskripsi pembelajaran yang dituangkan dalam rencana pelaksanaan

pembelajaran (RPP) yang mencakup deskripsi pembelajaran kenaikan titik

didih larutan, media, lembar kerja siswa dan instrumen evaluasi. Selanjutnya

rencana pelaksanaan pembelajaran tersebut dioptimalisasi dengan

mempertimbangkan saran dan masukan dari pakar dalam bidang kimia dan

pembelajaran kimia (tim dosen pembimbing dan guru kimia SMA) dan rekan

satu tim.

a. Rancangan Strategi Pembelajaran Intertekstual

Deskripsi pembelajaran dikembangkan berdasarkan hasil analisis standar

kompetensi dan kompetensi dasar dalam standar isi dan analisis buku. Indikator

dan konsep yang dikembangkan berdasarkan hasil analisis standar kompetensi

dan kompetensi dasar menjadi acuan untuk menentukan langkah-langkah dalam

pembelajaran. Deskrispsi pembelajaran ini terdiri dari kegiatan guru, kegiatan

siswa dan media yang digunakan untuk setiap tahap.

Konsep intertekstualitas ilmu kimia diterapkan dalam proses

pembelajarannya, yaitu dengan menghubungkan level makroskopik,

mikroskopik dan simbolik serta pengalaman sehari-hari yang tercakup dalam

level makroskopik. Pembelajaran dikembangkan dengan menggunakan

pendekatan konsep. Pendekatan konsep ini sejalan dengan model inkuiri

karena dalam pendekatan konsep ini siswa dibimbing guru untuk menemukan

74

sendiri konsep-konsep yang terdapat dalam submateri pokok kenaikan titik

didih larutan. Metode diskusi diharapkan cocok untuk pembelajaran ini.

Masalah-masalah dimunculkan sesuai dengan konsep yang ada dalam

submateri pokok kenaikan titik didih larutan.

Model inkuiri dipilih karena dalam proses pembelajaran inkuiri, siswa

tidak hanya dituntut untuk menghafal, tetapi siswa juga dituntut untuk

berpikir, sehingga siswa dapat menemukan konsep sendiri. Model inkuiri ini

mempunyai ciri khas tersendiri. Ciri-ciri ini terlihat dalam prosesnya seperti,

siswa melakukan kegiatan untuk mengobservasi, meramalkan,

mengemukakan hasil pengamatan, merumuskan hipotesis,

menginterpretasikan data dan mengontrol variabel. Ciri-ciri kegiatan

mengobservasi, meramalkan, mengemukakan hasil pengamatan dan

merumuskan hipotesis dapat ditunjukkan pada kegiatan pembelajaran

indikator “mendeskripsikan proses mendidih” dan konsep “Mendidih adalah

proses perubahan fasa dari cair menjadi gas pada saat titik didih tercapai”.

Dalam kegiatan tersebut siswa diminta untuk mengamati video proses

pendidihan air, kemudian siswa diminta untuk mengemukakan hasil

pengamatannya secara berkelompok. Setelah itu, data yang siswa amati

diolah menjadi suatu kesimpulan mengenai konsep itu sendiri.

Untuk ciri-ciri seperti “menginterpretasikan data dan mengontrol

variabel” salah satunya terdapat pada proses pembelajaran indikator

“Menjelaskan bahwa kenaikan titik didih merupakan salah satu sifat koligatif

larutan” dan konsep “Kenaikan titik didih merupakan sifat koligatif larutan

75

karena hanya bergantung pada konsentrasi larutan dan tidak bergantung pada

jenis zat terlarut”. Dalam pembelajaran ini siswa ditunjukkan data kenaikan

titik didih beberapa larutan nonelektrolit pada berbagai konsentrasi. Dari data

tersebut, siswa diminta untuk mengolahnya dengan mengontrol variabel-

variabel yang ada sehingga siswa dapat menarik sebuah kesimpulan.

Metode diskusi dapat dilihat dari setiap tahap kegiatan pembelajaran.

Misalnya, dalam tahapan pembelajaran konsep “Mendidih adalah proses

perubahan fasa dari cair menjadi gas pada saat titik didih tercapai” terdapat

tahapan siswa diminta untuk mendiskusikan perbedaan dan persamaan yang

teramati dari video proses kenaikan titik didih larutan. Misalnya, “Guru

meminta siswa untuk mendiskusikan perbedaan yang nampak pada video

proses pendidihan air sebelum dipanaskan, saat dipanaskan dan saat mendidih

dan menuliskan hasilnya pada lembar kerja siswa (LKS)”. Masalah yang

diberikan kepada siswa pada tahapan ini adalah perbedaan dan persamaan

yang teramati pada video proses pendidihan air. Contoh lainnya seperti “Guru

meminta mendiskusikan penyebab fenomena titik didih larutan etanol < air <

larutan urea dengan meminta siswa untuk mengamati animasi gambaran

mikroskopik larutan urea, dan larutan etanol saat mendidih pada bagian

permukaan cairan” tahapan pembelajaran ini terdapat pada tahapan

pembelajaran pada indikator “Menjelaskan pengertian kenaikan titik didih”

dan konsep “Titik didih larutan dengan zat terlarut sulit menguap lebih tinggi

daripada titik didih pelarut murninya”. Deskripsi pembelajaran kenaikan titik

didih larutan dapat dilihat pada Lampiran 1.6.

76

Deskripsi pembelajaran dilengkapi dengan media pembelajaran dan

lembar kerja siswa (LKS). Media dikembangkan berdasarkan hasil perbaikan

analisis level makroskopik, mikroskopik dan simbolik setelah validasi. Media

ini disusun sesuai dengan indikator yang ingin dicapai dan konsep yang ingin

dipelajari.

LKS disusun untuk memfasilitasi siswa dalam menarik kesimpulan

dan mengembangkan keterampilan proses di setiap tahapan pembelajaran.

LKS disusun sesuai dengan tahapan pembelajarannya. Hal ini dimaksudkan

untuk memudahkan siswa menarik kesimpulan setiap konsepnya. Contoh

keterampilan yang dikembangkan dalam LKS salah satunya adalah

keterampilan proses mengamati, dalam pembelajaran siswa diminta untuk

mengamati perbedaan dan persamaan gambaran molekul-molekul air dalam

fasa cair, fasa uap dan perbatasan fasa sebelum dipanaskan (T=25oC), saat

dipanaskan (T=65oC) dan saat mendidih (T=100oC). Dalam LKS ini siswa

diminta untuk membuat tabel persamaan dan perbedaan itu. Selain itu juga,

pertanyaan-pertanyaan yang diberikan kepada siswa di deskripsi

pembelajaran juga ditulis dalam LKS agar siswa dapat mencerna pertanyaan

itu dan menjawabnya.

Instrumen evaluai disusun dalam bentuk pilihan ganda. Kemampuan

yang digali tidak hanya kemampuan kognitif secara makroskopik dan

simbolik saja. Kemampuan mikroskopiknya pun digali, salah satu contoh soal

untuk menggali level mikroskopik konsep mendidih adalah seperti berikut ini.

Perhatikan beberapa gambaran molekul berikut ini!

77

(1) (2) (3)

(4) (5)

Gambar 4.9 Alternatif Gambaran Molekul dalam Gelembung yang Muncul Saat Air Mendidih.

Diantara gambar-gambar tersebut, manakah gambar yang menunjukkan gambaran molekul dalam gelembung yang muncul saat air mendidih?

a. Gambar (1) b. Gambar (2) c. Gambar (3) d. Gambar (4) e. Gambar (5)

Soal ini dimunculkan karena adanya miskonsepsi yang terjadi pada

siswa. Siswa seringkali menganggap bahwa molekul-molekul air yang

menguap saat mendidih berubah menjadi atom O dan H atau molekul O2 dan

H2 atau ion OH- dan H+.

78

b. Optimalisasi Strategi Pembelajaran

Optimalisasi dilakukan dengan cara menerapkan rancangan

pembelajaran yang telah disusun, beserta media yang digunakan melalui

presentasi di hadapan ahli (tim dosen pembimbing dan guru kimia SMA) dan

rekan satu tim. Saat presentasi, terdapat banyak masukan baik dari dosen

maupun dari guru terhadap deskrispsi pembelajaran dan media yang

diterapkan.

Beberapa masukan saat optimalisasi dihadapan pakar dalam bidang

kimia dan pendidikan kimia, yaitu:

(1) Saat menampilkan video proses pendidihan air, siswa tidak bisa

mengamati skala termometer. Disarankan agar skala termometer pada

video proses pendidihan air diperjelas dengan menampilkan angka saat

skalanya muncul sehingga siswa dapat melihat skala termometer dan

mengamati suhu.

(2) Gambaran molekul air di fasa uap, fasa cair dan perbatasan fasa saat

sebelum dipanaskan, saat dipanaskan dan saat mendidih kurang terlihat

acak terutama di fasa uap. Terkesan gerakan molekul air monoton dan

tidak simultan (artinya molekul air yang menguap dan mengembun tidak

bersamaan). Keterangan sebelum dipanaskan, saat dipanaskan dan saat

mendidih diperjelas dengan memberi keterangan tambahan suhu.

(3) Saat menampilkan simulasi air mendidih dalam wadah tertutup dengan

tutup piston level makroskopik untuk konsep titik didih terlihat piston

seolah-olah merupakan besi yang berat. Padahal asumsi untuk piston

79

yaitu tidak bermassa dan tidak ada gesekan dengan silindernya. Jadi,

gambar poston digambarkan dengan sebuah garis tipis.

(4) Tabel titik didih air pada berbagai tekanan yang ditampilkan diberi

tambahan satu kolom tekanan dalam satuan atomosfer (atm) agar sesuai

dengan kurva tekanan terhadap titik didih. Kurva tekanan terhadap titik

didih yang ditampilkan lebih baik tidak diberi garis penghubung antar

titik, agar siswa tidak menganggap bahwa letak setiap titik sesuai dengan

letak garis penghubung tersebut.

(5) Tampilan simulasi pengukuran titik didih larutan dengan zat terlarut

nonvolatil lebih tinggi dibandingkan dengan titik didih pelarutnya

sebaiknya dipercepat, jangan terlalu lambat karena akan menghabiskan

waktu hanya untuk mengamati proses pendidihan larutan.

(6) Saat menampilkan animasi molekul-molekul di bagian perbatasan fasa

larutan diatur agar siswa sempat mengamati dan dapat menghitung

jumlah molekul yang menguap dan yang mengembun untuk keadaan

yang berbeda yaitu sebelum dipanaskan, saat dipanaskan dan saat

mendidih, sehingga terlihat perbedaannya dengan jelas, yakni saat

sebelum dipanaskan jumlah molekul air yang menguap lebih sedikit

dibandingkan jumlah molekul air yang menguap saat dipanaskan, begitu

pula jumlah molekul air yang menguap saat dipanaskan masih lebih

sedkit saat dipanaskan dibandingkan dengan jumlah molekul air yang

menguap saat mendidih.

80

(7) Diagram fasa larutan relatif terhadap pelarut air diambil dari textbook.

Agar ukuran dan skala proporsional.

(8) Untuk mempermudah dalam membandingkan kenaikan titik didih larutan

elektrolit dan nonelektrolit, tampilan animasi pengukuran titik didih

larutan disatukan dalam satu frame.

(9) Kesebandingan antara kenaikan titik didih larutan elektrolit dan

konsentrasi belum terlihat, sehingga dalam deskripsi pembelajarannya

siswa ditunjukkan tabel kenaikan titik didih larutan elektrolit pada

berbagai konsentrasi. Diharapkan dengan mengamati data pada tabel

tersebut, siswa dapat menarik kesimpulan bahwa kenaikan titik didih

larutan elektrolit sebanding dengan konsentrasinya.

(10) Pada konsep faktor van’t Hoff, awalnya siswa hanya diberi pertanyaan-

pertanyaan yang sifatnya hanya mengandalkan imajinasi siswa yang

disampaikan melalui media tanpa menampilkan gambaran makroskopik

dan mikroskopiknya. Misalnya, “Apa yang terjadi apabila asam cuka

(CH3COOH) dilarutkan dalam air?”. Sebaiknya pertanyaan ini

ditampilkan gambaran makroskopik, mikroskopik animasi ionisasi asam

asetat dalam air, dan persamaan ionisasinya sebagai level simbolik.

(11) Latihan soal yang ditampilkan tidak hanya pada level makroskopik dan

simboliknya saja, level mikroskopiknya pun perlu disertakan.

Beberapa masukan dari guru SMA, yaitu kesimpulan-kesimpulan

yang dimunculkan dalam media harus disesuaikan dengan tujuan setiap slide.

Selain-itu juga konsep-konsep penting pada setiap judul diberi penekanan

81

lagi. Kemudian saat memunculkan persamaan molalitas diberi tambahan

keterangan setiap simbolnya. Sama halnya dengan komentar dari dosen,

animasi pendidihan air dipercepat.

Masukan-masukan tersebut dipertimbangkan kemudian dilakukan

perbaikan. Awalnya dalam deskrispsi pembelajaran tidak dituliskan jawaban-

jawaban siswa yang diharapkan. Setelah presentasi, dituliskan jawaban-

jawaban yang diharapkan muncul. Selain itu, sebelum presentasi dalam

deskripsi pembelajaran tidak ada alternatif jawaban siswa dan usaha guru

untuk tetap mengarahkan siswa agar tujuan pembelajaran tercapai, tetapi

setelah presentasi dicantumkan. Misalnya, awalnya “Guru meminta siswa

menyimpulkan alasan rendahnya tekanan uap larutan gula pada suhu 100oC”

setelah diperbaiki “Guru meminta siswa menyimpulkan alasan rendahnya

tekanan uap larutan gula pada suhu 100oC. (Apabila siswa belum dapat

menjawab sesuai dengan jawaban yang diharapkan maka guru bertanya

tentang spesi yang ada dalam larutan dan meminta siswa menghubungkan

spesi yang ada dalam larutan dengan tekanan uapnya).”

Setelah presentasi media pembelajaran juga diperbaiki sesuai dengan

masukan-masukan yang tercantum pada halaman sebelumnya. Salah satu

perubahan dapat dijelaskan melalui gambar dibawah ini.

82

Makna harga i untuk larutan elektrolit

lemah

Contohnya senyawa CH3COOH

Sifat Koligatif Larutan 13

CH3COOH CH3COO- + H+

Berapakah jumlah partikel

dalam larutan CH3COOH bila

reaksinya mengalami

kesetimbangan?

Apa yang terjadi ketika cuka

(CH3COOH) dimasukkan ke dalam

air?

Animasi ionisasi

CH3COOH

CH3COOH CH3COO- + H+

Penurunan persamaan faktor van’t Hoff

Konsep

Next Back

(a) (b) Gambar 4.10 (a) Slide Konsep Faktor Van’t Hoff Sebelum Perbaikan (b)

Slide Konsep Faktor Van’t Hoff Setelah Perbaikan

Awalnya, siswa hanya diberi pertanyaan yang dituliskan dalam slide.

Namun, setelah mengalami perbaikan siswa diberikan gambar larutan cuka

sebagai level makroskopik dan gambaran mikroskopik ionisasi cuka dalam air

serta persamaan reaksi ionisasi dalam air. Deskripsi pembelajaran, media

pembelajaran, lembar kerja siswa, dan instrumen evaluasi yang telah

mengalami perbaikan terlampir pada Lampiran 2.2.

BAB 4 TEMUAN DAN PEMBAHASAN -...

Documents

Transcript of BAB 4 TEMUAN DAN PEMBAHASAN -...