BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Design Penelitian Hasil...

Cucu Agista, 2018 PROFIL MODEL MENTAL SISWA SMA PADA MATERI KESETIMBANGAN KIMIA DENGAN MENGGUNAKAN TES DIAGNOSTIK MODEL MENTAL INTERVIEW ABOUT EVENT (TDM-IAE) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

26

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Design Penelitian

Hasil temuan yang diharapkan dalam penelitian ini berupa profil

model mental siswa pada materi kesetimbangan kimia. Selanjutnya,

profil model mental yang diperoleh dapat digunakan sebagai referensi

untuk pengembangan strategi pembelajaran kimia, khususnya pada

materi kesetimbangan kimia. Oleh karena itu, profil model mental yang

dikaji dalam penelitian ini merupakan gambaran model mental yang

secara ilmiah dimiliki oleh siswa yang telah mempelajari materi

kesetimbangan kimia, tanpa adanya perlakuan-perlakuan tertentu. Oleh

karena itu, penelitian yang digunakan yaitu penelitian kualitatif dengan

metode analisis deskriptif.

Penelitian deskriptif adalah metode penelitian yang paling dasar

yang ditunjukkan untuk mendeskripsikan atau menggambarkan

fenomena-fenomena apa adanya (Sukmadinata, 2005 hlm.73).

Menurut Sharsapura (2012 hlm.38) penelitian deskriptif

menggambarkan suatu fenomena secara mendetail dan lebih

menekankan dalam menjawab pertanyaan How (bagaimana). Selain

itu, Sukmadinata (2012, hlm.74) menyatakan bahwa dalam penelitian

deskriptif, peneliti tidak melakukan manipulasi atau memberikan

perlakuan-perlakuan tertentu terhadap variabel, tetapi semua

kegiatan, keadaan, kejadian, aspek komponen atau variabel berjalan

sebagaimana adanya.

Dalam pelaksanaannya, penelitian ini dibagi menjadi beberapa

tahapan, yaitu tahap persiapan, tahap pelaksanaan dan tahap akhir.

Berikut penjelasan mengenai beberapa tahapan tersebut:

➢ Tahap Persiapan

Pada tahap persiapan, peneliti melakukan studi pustaka

mengenai karakteristik ilmu kimia dan model mental. Hasil studi

pustaka tersebut kemudian digunakan untuk memahami lebih jauh

mengenai model mental, hubungan antar model mental dengan

karakteristik ilmu kimia, cara menggali model mental dan cara

pengembangan tes diagnostik model mental interview-about-event

(TDM-IAE) serta menentukan konsep kimia yang perlu dikaji. Selain

itu, dilakukan analisis kompotensi dasar kurikulum 2013 berdasarkan

27


permendikbud No.24 tahun 2016, kemudian analisis konsep pada

beberapa texbook kimia dan analisis miskonsepsi siswa pada materi

yang dikaji.

Berdasarkan hasil studi pustaka, analisis kompetensi dasar,

analisis konsep pada materi yang dikaji serta analisis miskonsepsi.

Kemudian dilakukan pengembangan instrumen penelitian berupa

pedoman wawancara yang berbasis pada suatu fenomena beserta

perangkatnya. Setelah itu, instrumen yang sudah digunakan divalidasi

oleh empat validator ahli yaitu empat dosen kimia. Jika instrumen

yang dikembangkan tidak valid, maka dilakukan revisi instrument.

Tetapi jika instrumen yang dikembangkan sudah valid, maka

instrumen tersebut perlu dilakukan uji coba instrumen. Hasil uji coba

instrumen menunjukkan pemahaman siswa terhadap fenomena yang

diberikan. Jika pemahaman siswa terhadap fenomena yang diberikan

rendah yang ditunjukkan dengan siswa tidak dapat menjawab

pertanyaan yang diajukan, maka dilakukan revisi instrumen. Tetapi

jika pemahaman siswa terhadap fenomena yang diberikan tinggi yang

ditunjukkan oleh banyaknya jawaban siswa yang sesuai dengan

pertanyaan yang diajukan, maka instrumen tersebut dapat digunakan

untuk penelitian. Selain itu, hasil uji coba dapat digunakan untuk

mengetahui kemungkinan-kemungkinan jawaban yang diberikan

siswa. Dengan adanya kemungkinan jawaban yang akan muncul,

peneliti dapat menyiapkan beberapa pertanyaan tambahan untuk

menggali lebih dalam model mentak siswa pada konsep yang dikaji.

➢ Tahap Pelaksanaan

Tahap pelaksanaan adalah tahap pengambilan data.

Pengambilan data dilakukan melalui wawancara menggunakan Tes

Diagnostik Model Mental – Interview-About-Event (TDM-IAE).

Wawancara dilakukan disalah satu sekolah SMA di kota Bandung

terhadap enam siswa yang terdiri dari dua siswa kemampuan tinggi,

dua siswa kemampuan sedang dan dua siswa kemampuan rendah.

Wawancara dilakukan secara bergantian dan waktu untuk wawancara

tidak dibatasi. Selama proses wawancara, kondisi siswa dibuat

senyaman mungkin agar siswa tidak merasa tegang saat diwawancara.

Proses wawancara dimulai dengan pemberian kartu fokus IAE.

28


Selanjutnya, siswa diberikan pertanyaan utama yang harus dijawab.

Apabila jawaban yang diberikan siswa belum optimal atau

mengandung makna ambigu, maka diberikan pertanyaan probing atau

mengkonfirmasi kembali jawaban siswa. Semua percakapan

wawancara di dokumentasikan melalui alat perekam dan

ditranskripsikan untuk selanjutnya dilakukan analisis.

➢ Tahap Akhir

Tahap akhir penelitian ini adalah analisis data untuk

memperoleh profil model mental siswa pada materi kesetimbangan

kimia. Pada tahap ini, data hasil wawancara yang berupa rekaman

ditranskripsikan ke dalam bentuk tulisan dan disederhanakan tanpa

mengurangi makna esensial dari jawaban siswa. Hasil analisis ini

kemudian dipetakan kedalam pola frasa kunci yang menggambarkan

profil model mental siswa pada materi kesetimbangan kimia. Agar

perbedaan profil model mental siswa dapat terlihat dengan jelas, maka

dibuat suatu penyederhanaan dengan mengelompokkan model mental

siswa ke dalam tipe model mental yang telah ditentukan.

Secara lebih ringkas, beberapa tahapan penelitian di atas

digambarkan pada alur penelitian (Gambar 3.1).

29


Studi Pustaka Mengenai Tes Diagnostik Model Mental dan karakteristik ilmu kimia

Analisis KD 3.8 Dan 4.8 Kurikulum 2013 Berdasarkan Permendikbud Nomor 24 Tahun 2016

Analisis konsep pada tiga Level Representasi pada Materi Kesetimbangan Kimia

Analisis Miskonsepsi Pada Materi Kesetimbangan Kimia

Pengembangan instrumen TDM IAE

Validasi indikator soal dan Instrumen TDM-IAE

Uji Coba Instrument TDM-IAE

Revisi

Valid

Tidak

Valid

Layak

Tidak

LayakRevisi

Pelaksanaan Wawancara dengan Menggunakan Instrumen TDM-IAE

Siswa Kemampuan Tinggi

Siswa Kemampuan Sedang

Siswa Kemampuan Rendah

Transkripsi Jawaban Hasil Wawancara

Interpretasi Jawaban Hasil Wawancara

Profil Model Mental Siswa pada Materi Kesetimbangan Kimia

Tahap Persiapan

Tahap Pelaksanaan

Tahap Akhir

Gambar 3.1. Alur penelitian

3.2 Tempat dan Partisipan Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di salah satu SMA di kota Bandung.

Partisipan dalam penelitian ini adalah siswa SMA yang telah

mempelajari materi kesetimbangan kimia. Siswa SMA yang dipilih

dalam penelitian ini adalah siswa SMA kelas XII IPA yang terdiri dari

dua siswa kemampuan tinggi, dua siswa kemampuan sedang dan dua

30


siswa kemampuan rendah. Enam siswa tersebut dipilih secara acak

berdasarkan hasil diskusi dengan guru mata pelajaran kimia kelas XI

IPA dan XII IPA dan berdasarkan keaktifan siswa selama proses

pembelajaran. Pengelompokkan siswa dilakukan berdasarkan hasil

pencapaian akademik siswa pada mata pelajaran kimia selama satu

semester dikelas XII.

3.3 Intrumen Penelitian

Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu pedoman

wawancara dengan pendekatan atau teknik Interview-About-Event

(IAE) atau sering disebut dengan Tes Diagnostik Model Mental

Interview-About-Event (TDM-IAE). Wawancara dalam penelitian ini

berbasis pada fenomena, sehingga siswa diberikan fenomena terlebih

dahulu sebelum diwawancarai. Fenomena tersebut disajikan dalam

bentuk gambar yang diberi penjelasan pada kartu fokus IAE (Gambar

3.2 dan Gambar 3.3).

Pertanyaan-pertanyaan dalam pedoman wawancara merupakan

pertanyaaan mengenai fenomena yang disajikan. Dalam pedoman

wawancara, terdapat tiga pertanyaan utama. Setiap pertanyaan utama

disertai dengan pertanyaan probing umum dan pertanyaan probing

khusus. Pertanyaan probing umum digunakan untuk menggali

jawaban siswa yang kurang optimal terhadap pertanyaan utama

sedangkan pertanyaan probing khusus digunakan untuk menggali

jawaban siswa yang kurang optimal terhadap pertanyaan probing

umum. Dalam pedoman wawancara tidak hanya terdapat pertanyaan

utama dan pertanyaan probing, tetapi terdapat pula jawaban yang

diharapkkan dari pertanyaan probing khusus.

31


Kartu Fokus IAE-1

Dalam sebuah percobaan telah disediakan 4 buah silinder, masing-

masing silinder diisi dengan gas yang berbeda-beda. Percobaan

tersebut merupakan percobaan mengenai sistem kesetimbangan gas

NO2 (berwarna coklat) dengan gas N2O4 (tak berwarna).

➢ Silinder A

Silinder A bervolume 1 L diisi

dengan gas NO2 murni yang

berwarna coklat sebanyak 0,2

mol. Gas NO2 murni berada pada

suhu >120ºC (gambar a.1),

Silinder tersebut didinginkan

sampai dengan suhu kamar

(25ºC) (gambar a.2, a.3, dan a,4).

Pendinginan menyebabkan gas

NO2 bereaksi membentuk gas

N2O4 (tak berwarna). Selama

didiamkan pada suhu kamar

(25°𝐶) terjadi perubahan warna dalam silinder A yang ditunjukkan

pada gambar (a).

➢ Silinder B

Gambar (a). Perubahan warna

dalam silinder A selama proses

pendinginan

32


Kartu Fokus IAE-1

Silinder B bervolume 1 L diisi

dengan gas N2O4 yang tak

berwarna sebanyak 0,67 mol. Gas

N2O4 murni berada pada suhu < -

11oC (gambar b.1). Silinder

tersebut dipanaskan sampai

dengan suhu kamar (25ºC)

(gambar b.2, b.3 dan d.4).

Pemanasan menyebabkan gas

N2O4 terurai menjadi gas NO2

(berwarna coklat). Selama

didiamkan pada suhu kamar

(25°𝐶) terjadi perubahan warna dalam silinder B yang ditunjukkan

pada gambar (b).

➢ Silinder C

Silinder C bervolume 1 L

diisi dengan campuran gas

N2O4 (tak berwarna)

sebanyak 0,02 mol dan gas

NO2 (berwarna coklat)

sebanyak 0,06 mol.

Campuran gas tersebut

berada pada suhu kamar

(25ºC). Selama didiamkan

pada suhu kamar (25ºC),

terjadi perubahan warna

dalam silinder C yang

ditunjukkan pada gambar (c).

➢ Silinder D

Gambar (b). Perubahan warna

dalam silinder B selama proses

pemanasan

Gambar (c). Perubahan warna

dalam silinder C selama didiamkan

pada suhu kamar (25ºC)

33


Kartu Fokus IAE-1

Silinder D bervolume 1 L

diisi dengan campuran gas

N2O4 (tak berwarna)

sebanyak 0,09 mol dan gas

NO2 (berwarna coklat)

sebanyak 0,02 mol.

Campuran gas tersebut

berada pada suhu kamar

(25ºC). Selama didiamkan

pada suhu kamar (25ºC),

terjadi perubahan warna

dalam silinder D yang

ditunjukkan pada gambar

(d).

Gambar 3.2. Fenomena pada kartu fokus IAE-1

Pertanyaan utama 1 diajukan setelah siswa mengamati fenomena

1 pada kartu fokus IAE-1. Fenomena 1 mengenai sistem

kesetimbangan gas N2O4 dengan gas NO2 dengan keadaan awal yang

berbeda-beda. Pada pertanyaan utama 1, siswa diminta untuk

menjelaskan keadaan kesetimbangan yang dapat dicapai dari sisi

pereaksi, produk dan campuran pereaksi dan produk dengan

menggunakan persamaan reaksi, grafik perubahan konsentrasi

terhadap waktu dan gambar partikel disetiap keadaan. Pertanyaan

utama 1 berbunyi “Berdasarkan fenomena pada kartu fokus IAE-1

yang telah disajikan, jelaskan bahwa keadaan kesetimbangan dapat

dicapai dari sisi pereaksi, produk dan campuran pereaksi dan produk,

serta tunjukkan pada saat kapan keadaan kesetimbangan tercapai,

gunakan persamaan reaksi, grafik dan gambar partikel untuk

membantu anda dalam memberikan penjelasan.”. Jika jawaban yang

Gambar (d). Perubahan warna

dalam silinder D selama didiamkan

pada suhu kamar (25ºC)

34


diberikan siswa kurang optimal, maka siswa diberikan beberapa

pertanyaan probing.

Setelah siswa menjawab pertanyaan utama 1 dengan optimal.

Selanjutnya siswa diminta untuk menjawab pertanyaan utama 2. Pada

pertanyaan utama 2, siswa diminta untuk menghitung konsentrasi

kesetimbangan gas-gas dalam silinder C. Pertanyaan utama 2

berbunyi “berdasarkan fenomena pada kartu fokus IAE-1 yang telah

disajikan, jelaskan arah reaksi dalam silinder C berdasarkan

perubahan warna dan hubungan Qc dan Kc serta hitunglah konsentrasi

kesetimbangan gas-gas dalam silinder C !”. Jika jawaban yang

diberikan siswa terhadap pertanyaan utama 2 kurang optimal, maka

diajukan beberapa pertanyaan probing.

35


Kartu Fokus IAE-2

Dalam sebuah percobaan telah disediakan sebuah silinder yang

berisi padatan CaCO3 murni bertekanan nol (hampa, tidak ada gas di

dalam silinder), kemudian silinder tersebut dipanaskan sampai suhu

800oC. Pemanasan menyebabkan padatan CaCO3 murni terurai menjadi

padatan CaO dan gas CO2, sehingga tekanan di dalam silinder tidak lagi

nol. Tekanan gas dalam silinder tersebut meningkat seiring dengan

bertambahnya gas CO2 yang terbentuk. Setelah beberapa saat tekanan

gas tidak lagi berubah, namun selain terdapat padatan CaO yang

dihasilkan, juga masih terdapat padatan CaCO3 dalam silinder. Keadaan

tersebut menunjukkan bahwa keadaan kesetimbangan telah tercapai.

Gas CO2 dan padatan CaCO3 dalam silinder, kemudian dideteksi

sifat keradioaktifannya dengan menggunakan detektor. Jika detektor

menghasilkan bunyi maka terdeteksi adanya radioaktif. Setelah gas CO2

dan padatan CaCO3 dalam silinder dideteksi sifat keradioaktifannya dan

setelah dideteksi detektornya tidak berbunyi. Hal tersebut menunjukkan

bahwa tidak ada gas CO2 yang bersifat radioaktif dan tidak ada padatan

CaCO3 yang bersifat radioaktif.

Pada saat keadaan kesetimbangan tercapai, kemudian ke dalam

silinder tersebut ditambahkan padatan CaCO3 yang radioaktif

(disimbolkan dengan 𝐶𝑎�́�𝑂3). Setelah didiamkan tekanan gas CO2 tidak

mengalami perubahan (tetap). Gas CO2 dan padatan CaCO3 dalam

silinder kemudian dideteksi kembali sifat keradioaktifannya dengan

menggunakan detektor dan setelah dideteksi detektornya berbunyi. Hasil

deteksi menunjukkan bahwa ada gas CO2 yang bersifat radioaktif

(disimbolkan dengan �́�𝑂2). dan ada padatan CaCO3 yang bersifat

radioaktif (disimbolkan dengan 𝐶𝑎�́�𝑂3).

36


Gambar 3.3. Fenomena pada kartu fokus IAE-2

Setelah siswa menjawab pertanyaan utama 2 dengan optimal.

Kemudian, siswa diminta untuk menjawab pertanyaan utama 3.

Pertanyaan utama 3 diberikan setelah siswa mengamati fenomena ke 2

yang terdapat dalam kartu fokus IAE-2. Fenomena 2 mengenai sistem

kesetimbangan padatan CaCO3 dengan gas CO2 dan padatan CaO yang

ditambahkan dengan padatan CaCO3 yang bersifat radioaktif

(disimbolkan dengan 𝐶𝑎�́�𝑂3). Pada pertanyaan utama 3, siswa diminta

menjelaskan kedinamisan dari kesetimbangan kimia dengan adanya

penambahan padatan 𝐶𝑎�́�𝑂3 ke dalam silinder yang berisi padatan

CaCO3 yang telah mencapai keadaan kesetimbangan. Pertanyaan

utama 3 berbunyi “Berdasarkan fenomena yang terdapat dalam kartu

fokus IAE-2 yang telah disajikan, jelaskan kedinamisan dari

kesetimbangan kimia, sertakan gambar partikel sebelum dan setelah

padatan 𝐶𝑎�́�𝑂3 ditambahkan !”. Jika jawaban yang diberikan siswa

Gambar b. Keadaan

kesetimbangan dan setelah

ditambahkan padatan 𝐶𝑎�̇�𝑂3.

Manometer Manometer

CaO dan CaCO3 CaO, CaCO3,

dan 𝐶𝑎�́�𝑂3

CO2 CO2 dan �́�𝑂2

CaO, CaCO3

dan 𝐶𝑎�́�𝑂3

Gambar a. Keadaan

kesetimbangan dan sebelum

ditambahkan padatan 𝐶𝑎�̇�𝑂3.

37


kurang optimal terhadap pertanyaan utama 3, maka diajukan beberapa

pertanyaan probing.

Pertanyaan probing bersifat fleksibel untuk diajukan kepada siswa,

karena setiap individu akan memiliki pandangan ataupun pemahaman

yang berbeda-beda mengenai kesetimbangan kimia. Terkadang,

pertanyaan probing tidak secara berurutan diajukan kepada siswa

sesuai dalam pedoman wawancara, melainkan sesuai dengan jawaban

yang diberikan sebelumnya. Pada keadaan yang lain, pertanyaan

probing tidak diberikan kepada siswa karena siswa sudah menjawab

pertanyaan utama tanpa adanya pertanyaan probing. Pertanyaan

probing tidak diajukan kepada siswa karena peneliti telah menduga

bahwa konsep prasyarat untuk menjawab pertanyaan probing yang

diajukan tidak dipahami, atau siswa mengalami miskonsepsi, atau

bahkan peneliti harus memberikan pertanyaan probing yang lain yang

disesuaikan dengan jawaban yang diberikan siswa. Oleh karena itu,

peneliti harus menyiapkan catatan-catatan berupa daftar pertanyaan

yang diduga perlu diajukan kepada siswa akibat dari beragamnya

jawaban yang diberikan siswa. Selain itu, peneliti juga harus siap

menjadi instrumen penelitian ketika ada jawaban siswa yang tidak

sesuai dengan jawaban yang diharapkan.

3.4 Pengembangan Instrumen Penelitian

Pengembangan instrumen dilakukan melalui beberapa langkah,

diantaranya yaitu analisis kompetensi dasar KD 3.8 Dan 4.8

Kurikulum 2013 berdasarkan Permendikbud Nomor 24 Tahun 2016,

analisis konsep pada materi kesetimbangan kimia, analisis miskonsepsi

pada meteri kesetimbangan kimia, perumusan indikator,

pengembangan instrumen penelitian berupa Tes Diagnostik Model

Mental – Interwiew About Event (TDM-IAE) beserta perangkatnya,

validasi instrumen serta uji coba instrumen yang telah dikembangkan.

Analisis Kompetensi Dasar KD 3.8 dan 4.8 Kurikulum 2013

berdasarkan Permendikbud Nomor 24 Tahun 2016 untuk menentukan

keluasan dan kedalaman materi serta untuk menentukan rumusan

indikator. Hasil analisis berupa indikatator mengenai kompetensi dasar

yang harus dicapai siswa pada materi kesetimbangan kimia serta uraian

konsep pada materi kesetimbangan kimia.

38


Analisi konsep pada materi kesetimbangan kimia dilakukan

untuk menentukan ketepatan konsep yang digunakan. Ketepatan

konsep dari materi kesetimbangan kimia dianalisis dari beberapa

textbook general chemistry. Hasil analisis konsep tersebut berupa

definisi dan deskripsi konsep-konsep pada materi kesetimbangan kimia

berdasarkan tiga level representasi kimia. Definisi dan deskripsi

konsep-konsep pada materi kesetimbangan kimia digunakan untuk

mengembangkan pertanyaan dan jawaban yang diharapkan pada

instrumen yang dikembangkan.

Analisis miskonsepsi pada materi kesetimbangan kimia juga

dilakukan untuk menentukan ketepatan konsep yang digunakan.

Miskonsepsi-miskonsepsi pada materi kesetimbangan kimia dianalisis

dari beberapa jurnal penelitian. Hasil analisis miskonsepsi berupa

daftar miskonsepsi yang ditemukan serta konsep yang sebenarnya.

Hasil analisis miskonsepsi tersebut juga digunakan untuk

mengembangkan pertanyaan dan jawaban yang diharapkan pada

instrumen yang dikembangkan.

Perumusan indikator dilakukan berdasarkan hasil analisis

kompetensi Inti dan kompetensi dasar, analisis konsep serta analisis

mikonsepsi pada materi kesetimbangan kimia.

Instrumen penelitian yang digunakan merupakan pedoman

wawancara yang berbasis pada fenomena. Oleh karena itu, sebelum

dilakukan pengembangan instrumen, terlebih dahulu dilakukan

pengembangan perangkat instrumen berupa fenomena yang dapat

digunakan untuk menggali model mental siswa pada konsep-konsep

kesetimbangan kimia. Fenomena yang digunakan untuk menggali

model mental siswa pada materi kesetimbagan kimia ada dua, yaitu

fenomena mengenai sistem kesetimbangan gas NO2 dan N2O4 yang

diawali dari keadaan yang berbeda-beda, serta fenomena

kesetimbangan padatan CaCO3 yang ditambahkan dengan CaCO3 yang

bersifat radioaktif (disimbolkan dengan 𝐶𝑎�́�𝑂3). Fenomena sistem

kesetimbangan gas NO2 dan N2O4 yang diawali dari keadaan yang

berbeda-beda bertujuan untuk menggali model mental siswa pada

konsep kesetimbangan kimia (pada saat keadaan kesetimbangan masih

terdapat spesi pereaksi dan produk, serta keadaan kesetimbangan yang

dapat dicapai dari sisi mana saja baik itu sisi pereaksi, produk, maupun

39


campuran reaktan dan produk) dan konsep tetapan kesetimbangan

kimia yang digunakan untuk menghitung konsentrasi kesetimbangan

gas-gas dalam silinder C. Fenomena kesetimbangan padatan CaCO3

yang ditambahkan dengan 𝐶𝑎�́�𝑂3 bertujuan untuk menggali

pemahaman siswa pada konsep kedinamisan kesetimbangan kimia,

karena kedinamisan kesetimbangan kimia tidak dapat diamati secara

makroskopik maka digunakan unsur radioaktif yang bertujuan untuk

menunjukkan kedinamisan kesetimbangan kimia yang dapat diamati

dari perubahan detektor dan terbentuknya gas CO2 yang bersifat

radioaktif namun tekanan dalam gas tidak berubah.

Berdasarkan fenomena yang telah dibuat dan beberapa

indikator yang telah dikembangkan, kemudian dikembangkan

instrumen penilitian berupa pedoman wawancara. Pedomana

wawancara yang dikembangkan mengandung pertanyaan utama,

pertanyaan probing umum, pertanyaan probing khusus serta jawaban

yang diharapkan terhadap pertanyaan-pertanyaan tersebut. Pertanyaan

utama dikembangkan berdasarkan indikator yang dirumuskan dan

fenomena yang disajikan, pertanyaan probing umum dikembangkan

berdasarkan pertanyaan utama dan pertanyaan probing khusus

dikembangkan berdasarkan pertanyaan probing umum. Jawaban

terhadap pertanyaan utama merupakan gabungan dari jawaban-

jawaban pertanyaan probing.

Instrumen penelitian yang telah dikembangkan kemudian

divalidasi oleh beberapa validator ahli, yaitu empat dosen kimia. Jika

instrumen tidak valid, maka dilakukan revisi instrumen. Jika

instrument sudah valid, maka perlu dilakukan uji coba.

3.4.1 Validasi Instrumen Penelitian

Pada langkah validasi instrumen ini, dilakukan validasi

kesesuaian indikator terhadap kompetensi dasar kurikulum 2013,

kesesuaian pertanyaan utama terhadap indikator, kesesuaian

pertanyaan probing terhadap pertanyaan utama serta kesesuaian

jawaban pertanyaan probing khusus terhadap pertanyaan probing

umum. Berdasarkan hasil validasi, semua indikator yang dirumuskan

sesuai dengan KD kurikulum 2013, semua pertanyaan probing khusus

yang dikembangkan sesuai dengan pertanyaan probing umum.

40


Berikut penjelasan mengenai beberapa perubahan dalam instrumen

yang dikembangkan berdasarkan hasil validasi.

41


➢ Validasi Kesesuaian Pertanyaan Utama terhadap Indikator

Tabel 3.1. Validasi kesesuaian pertanyaan utama terhadap indikator

Saran

Pertanyaan Utama Pertimbangan

Peneliti Sebelum Diperbaiki Setelah Diperbaiki

Dosen 2 : Susun

ulang pertanyaan,

jangan ada tugas

yang terpisah

Berdasarkan fenomena yang

telah disajikan, jelaskan

bahwa keadaan kesetimbangan

dapat dicapai dari sisi mana

saja baik dari sisi pereaksi,

produk dan campuran pereaksi

dan produk, gunakan

persamaan reaksi, grafik dan

gambar partikel untuk

membantu anda dalam

memberikan penjelasan serta

tunjukkan pada saat kapan

Berdasarkan kartu fokus IAE-

1 yang telah disajikan,

jelaskan bahwa keadaan

kesetimbangan dapat dicapai

dari sisi mana saja baik dari

sisi pereaksi, produk dan

campuran pereaksi dan

produk, serta tunjukkan pada

saat kapan keadaan

kesetimbangan tercapai,

gunakan persamaan reaksi,

grafik dan gambar partikel

Saran yang diberikan

dosen 2 dan 3 perlu

dilakukan supaya

mempermudah

pembaca dalam

memahami pertanyaan

yang diajukan.

Dosen 3 : Beri

keterangan gambar

partikel mana yang

dimaksud

42


Saran



keadaan kesetimbangan

tercapai !

untuk membantu anda dalam

memberikan penjelasan

Dosen 1 :

Konsentrasi gas-gas

dalam silinder yang

lain dicari

Hitunglah konsentrasi

kesetimbangan dalam silinder

C !

Berdasarkan kartu fokus IAE-

1 yang telah disajikan,

jelaskan arah reaksi dalam

silinder C berdasarkan

perubahan warna dan

hubungan Q dan K, serta

hitunglah konsentrasi

kesetimbangan gas-gas dalam

silinder C!

Pertanyaan mengenai

konsentrasi

kesetimbangan di setiap

silinder sudah terwakili

pada pertanyaan utama

2.

Dosen 3 : Beri

keterangan mencari

konsentrasikesetimba

ngan apa

Saran dari dosen 3 perlu

dilakukan supaya

mempermudah

pembaca dalam

memahami pertanyaan

yang diajukan.

43


Saran



Dosen 3 : Soal tidak

jelas, data yang

digunakan yang mana

Berdasarkan fenomena yang

telah disajikan, jelaskan

kedinamisan dari

kesetimbangan kimia dalam

silinder, sertakan gambar

partikel sebelum dan sesudah

padatan Ca14CO3 ditambahkan

!

Berdasarkan fenomena pada

kartu fokus IAE-2 yang telah

disajikan, jelaskan

kedinamisan dari

kesetimbangan kimia dalam

silinder, sertakan gambar

partikel sebelum dan sesudah

padatan 𝐶𝑎�́�𝑂3 ditambahkan

?


dilakukan supaya

mempermudah

pembaca dalam

memahami pertanyaan

yang diajukan.

44


➢ Validasi Kesesuaian Pertanyaan Probing Dengan Pertanyaan Utama

Tabel 3.2. Validasi kesesuaian pertanyaan probing terhadap pertanyaan utama

Saran

Pertanyaan Probing Pertimbangan Peneliti

Sebelum

Diperbaiki

Setelah Diperbaiki

Dosen 2 : Jawaban

berdasarkan

fenomena atau teori

Pada saat kapan

keadaan

kesetimbangan

tercapai ?

Berdasarkan perubahan warna, pada saat

kapan keadaan kesetimbangan tercapai ?


dilakukan supaya

mempermudah dalam

membuat jawaban yang

diharapkan

Dosen 2 :

memberikan

pertanyaan probing

tambahan

Tuliskan

persamaan reaksi

dalam silinder A

!

Gas apa yang berperan sebagai reaktan ? Saran dari dosen 3 perlu

dilakukan untuk

mempermudah dalam

melakukan wawancara

Gas apa yang berperan sebagai produk ?

Apa makna panah searah dalam

persamaan reaksi ?

Apakah semua reaktan akan habis

bereaksi ?

Apa makna panah bolak balik dalam

persamaan reaksi ?

45


Saran


Sebelum

Diperbaiki

Setelah Diperbaiki

Apakah semua reaktan akan habis

bereaksi ?

Dosen 3 : Tambahkan

pertanyaan probing

mengenai keadaan

awal dan keadaan

kesetimbangan

Berapa

konsentrasi gas

NO2 dan gas

N2O4 dalam

silinder C pada

saat

kesetimbangan ?

Berdasarkan persamaan reaksi dibawah

ini,

N2O4 (g) ⇌ 2NO2 (g)

Dalam silinder C. pada keadaan awal

ada gas apa saja ?


dilakukan untuk

mempermudah dalam

melakukan wawancara

Berapa mol gas NO2 dan gas N2O4 pada

keadaam awal ?

Berapa mol gas NO2 yang diubah

menjadi gas N2O4 ?

Berapa mol gas N2O4 yang bertambah ?

Berapa konsentasi kesetimbangan gas-

gas dalam silinder C ?

46


Saran


Sebelum

Diperbaiki

Setelah Diperbaiki

Berapa nilai x dalam persamaan

tersebut, gunakan rumus abc,

X1,2 = −𝑏 ±√𝑏2−4𝑎𝑐

2𝑎 !

47


➢ Validasi Kesesuaian Jawaban Probing Dengan

Pertanyaan Probing.

Saran yang diberikan oleh dosen 2 mengenai

jawaban pada pertanyaan probing adalah skenario

jawaban yang diharapkan disesuaikan dengan

pertanyaan probing yang diberikan. Saran yang

diberikan oleh dosen 3 mengenai jawaban pada

pertanyaan probing adalah gambar partikel diberi

keterangan dan grafik yang dibuat diterjemahkan ke

dalam bahasa Indonesia.

3.4.2 Uji Coba

Instrumen hasil validasi yang telah diperbaiki,

diuji coba pada beberapa siswa untuk mengetahui

pemahaman siswa mengenai fenomena yang diberikan.

Pada fenomena ke 1 mengenai reaksi kesetimbangan

gas NO2 dengan gas N2O4, secara keseluruhan hasil uji

coba menunjukkan bahwa siswa dapat memahami

fenomena ke 1 yang ditunjukkan dengan siswa

memberikan jawaban yang sesuai dengan jawaban yang

diharapkan. Namun, pada fenomena ke 2 mengenai

penambahan padatan CaCO3 radioaktif ke dalam sistem

kesetimbangan padatan CaCO3 dengan gas CO2 dan

padatan CaO yang ditambahkkan, ada beberapa siswa

yang tidak dapat memahami fenomena ke 2 yang

ditunjukkan dengan jawaban yang diberikan siswa tidak

sesuai dengan jawaban yang diharapkan. Oleh karena

itu, fenomena ke 2 dilakukan revisi.

3.5 Teknik Pengumpulan Data

Data yang diperlukan dalam penelitian ini adalah

data hasil wawancara berupa rekaman percakapan

antara peneliti dengan siswa dan jawaban siswa yang

dituliskan dalam kertas. Sebelum wawancara dimulai,

siswa dibuat senyaman mungkin agar tidak merasa

48


tegang. Hal tersebut bisa dilakukan dengan memulai

menanyakan kabar, kondisi belajar kimia dan

pertanyaan lain yang dapat membuat siswa merasa

nyaman. Setelah siswa merasa nyaman, kemudian

wawancara dimulai dengan memberikan kartu fokus

IAE, kemudian siswa mengamati fenomena yang ada

dalam kartu fokus IAE dan diberikan pertanyaan utama

mengenai fenomena tersebut. Pertanyaan yang

diberikan selama wawancara telah disiapkan dalam

pedoman wawancara. Jika jawaban siswa kurang jelas

atau mengandung makna ambigu, maka siswa tersebut

diberikan pertanyaan probing atau mengkonfiirmasi

kembali jawaban siswa. Jika siswa terlihat tegang

ataupun kurang fokus saat diwawancara, maka siswa

tersebut diberikan waktu untuk istirahat sampai siswa

tersebut siap untuk diwawancara kembali.

Wawancara dilakukan secara perorangan dalam

suatu ruangan dan waktu untuk wawancara tidak

dibatasi. Untuk mempermudah siswa dalam

memberikan penjelasan atas jawaban yang diberikan,

maka peneliti menyediakan alat tulis yang berupa

pensil, kertas dan alat hitung. Semua percakapan selama

wawancara didokumentasikan dengan alat perekam

suara. Selanjutnya, rekaman hasil wawancara

ditranskripsikan untuk mempermudah tahap analisis

data.

3.6 Analisis Data

Analisis data yang dilakukan dalam penelitian ini

yaitu mentranskripsikan data hasil wawancara, Setelah

itu, hasil transkripsi jawaban siswa diterjemahkan ke

dalam pola frasa kunci (Gambar 3.4) kemudian pola

jawaban siswa yang diperoleh di interpretasi dan

dikelompokkan ke dalam tipe-tipe model mental.

49


Pola frasa kunci tersebut (Gambar 3.4) terdiri dari

dua unsur, yaitu frasa kunci untuk setiap pertanyaan

utama dan frasa kunci untuk setiap pertanyaan

probing. Frasa kunci untuk pertanyaan probing

merupakan subkonsep penting dari jawaban tiap-tiap

pertanyaan utama. Frasa kunci dari pertanyaan utama

dibuat dalam kotak, sedangkan frasa kunci dari

pertanyaan probing dibuat dalam bulatan elips. Setiap

frasa kunci dari pertanyaan utama dihubungkan

dengan tanda panah tebal berwarna biru yang

menunjukkan alur jawaban siswa. Sedangkan frasa

kunci untuk pertanyaan probing dihubungkan dengan

tanda panah tipis berwarna hitam. Berikut penjelasan

dari frasa-frasa yang terdapat dalam pola frasa kunci

tersebut.

3.6.1 Frasa kunci “keadaan kesetimbangan yang

dapat dicapai dari sisi mana saja baik dari

sisi pereaksi, produk dan campuran

pereaksi dan produk”.

Frasa kunci dari pertanyaan utama 1, menunjukkan

penjelasan siswa pada level makroskopik,

submikroskopik dan simbolik. Petanyaan utama 1

menjelaskan fenomena mengenai sistem

kesetimbangan gas N2O4 dengan gas NO2.

Jawaban benar untuk frasa kunci ini adalah:

➢ Silinder A

Pada keadaan awal dalam silinder

A hanya ada gas NO2 (berwarna

coklat). Setelah didinginkan sampai

suhu kamar (25ºC), intensitas

warna coklat dalam silinder A

berkurang. Hal tersebut

menunjukkan bahwa konsentrasi

gas NO2 berkurang karena gas NO2

bereaksi membentuk gas N2O4 (tak

50


berwarna). Intensitas warna coklat pada silinder A

semakin berkurang seiring dengan berkurangnya

konsentrasi gas NO2 dan bertambahnya gas N2O4.

Setelah beberapa saat intensitas warna coklat dalam

silinder A tidak lagi mengalami perubahan. Hal

tersebut menunjukkan bahwa konsentrasi gas NO2 dan

gas N2O4 tidak lagi mengalami perubahan (tetap).

Selain itu, keadaan tersebut menunjukkan bahwa

keadaan kesetimbangan telah tercapai. Persamaan

reaksi yang berlangsung dalam silinder A, sebagai

berikut;

2 NO2 (g) ⇌ N2O4 (g)

Panah yang digunakan dalam persamaan reaksi

kesetimbangan adalah panah bolak balik. Makna panah

bolak balik tersebut menunjukkan bahwa selain ada

reaksi pembentukan produk (N2O4), ada juga reaksi

pembentukan reaktan (NO2). Karena laju reaksi

pembentukan produk (N2O4) sama dengan laju reaksi

pembentukan reaktan (NO2) sehingga ketika gas NO2

bereaksi membentuk gas N2O4 pada saat bersamaan gas

N2O4 terurai menjadi gas NO2.

Keadaan (a) Keadaan (b) Keadaan (c) Keadaan (d)

Keterangan: = NO2 = N2O4

Partikel dalam keadaan awal (keadaan (a))

menunjukkan bahwa hanya ada molekul gas NO2.

Keadaan (b) menunjukkan jumlah molekul gas NO2

berkurang dan muncul molekul gas N2O4. Keadaan (c)

menunjukkan jumlah molekul gas NO2 terus berkurang

dan jumlah molekul gas N2O4 bertambah. Keadaan (d)

51


menunjukkan jumlah molekul gas NO2 dan molekul gas

N2O4 sama dengan jumlah molekul gas NO2 dan

molekul gas N2O4 pada keadaan (c). Hilangnya 2

molekul gas NO2 menunjukkan terbentuknya 1 molekul

gas N2O4. Keadaan kesetimbangan ditunjukkan pada

keadaan (c) dan (d).

➢ Silinder B


B hanya ada gas N2O4 (tak

berwarna). Setelah dipanaskan

sampai suhu kamar (25ºC), dalam

silinder B muncul warna coklat.

Hal tersebut menunjukkan adanya

gas NO2. Gas NO2 merupakan

hasil dari penguraian gas N2O4

sehingga konsentrasi gas N2O4 berkurang dan

konsentrasi gas NO2 bertambah. Intensitas warna

coklat dalam silinder B bertambah seiring dengan

bertambahnya kosentrasi gas NO2 dan berkurangnya

konsentrasi gas N2O4. Setelah beberapa saat intensitas

warna coklat dalam silinder B tidak lagi mengalami

perubahan. Hal tersebut menunjukkan bahwa

konsentrasi gas NO2 dan gas N2O4 tidak lagi berubah

(tetap). Selain itu, keadaan tersebut menunjukkan

bahwa keadaan kesetimbangan telah tercapai.

Persamaan reaksi yang berlangsung dalam silinder B,

sebagai berikut;

N2O4 (g) ⇌ 2 NO2 (g)




reaksi pembentukan produk (NO2), ada juga reaksi

pembentukan reaktan (N2O4) karena laju reaksi

pembentukan produk (NO2) sama dengan laju reaksi

pembentukan reaktan (N2O4), sehingga ketika gas N2O4

52


terurai menjadi gas NO2 pada saat bersamaan gas NO2

bereaksi membentuk gas N2O4.




menunjukkan bahwa hanya ada molekul gas N2O4.

Keadaan (b) menunjukkan jumlah molekul gas N2O4

berkurang dan muncul molekul gas NO2. Keadaan (c)

menunjukkan jumlah molekul gas N2O4 yang terus

berkurang dan jumlah molekul gas NO2 bertambah.

Keadaan (d) menunjukkan jumlah molekul gas N2O4

dan jumlah molekul gas NO2 sama dengan jumlah

molekul gas N2O4 dan jumlah molekul gas NO2 pada

keadaan (c). 1 molekul gas N2O4 yang hilang sama

dengan bertambahnya 2 molekul gas NO2 yang muncul.

Keadaan kesetimbangan ditunjukkan pada keadaan (c)

dan (d).

➢ Silinder C


C berisi campuran gas N2O4 (tak

berwarna) dan gas NO2 (berwarna

coklat). Setelah didiamkan pada

suhu kamar (25ºC), intensitas

warna coklat dalam silinder C

berkurang. Hal tersebut

menunjukkan bahwa konsentrasi

gas NO2 berkurang karena

molekul gas NO2 bereaksi membentuk gas N2O4,

sehingga konsentrasi gas N2O4 bertambah. Setelah

beberapa saat, intensitas warna coklat dalam silinder C

tidak lagi mengalami berubah. Hal tersebut

53


menunjukkan bahwa konsentrasi gas NO2 dan gas N2O4

tidak lagi berubah (tetap). Selain itu, keadaan tersebut

menunjukkan bahwa keadaan kesetimbangan telah

tercapai. Persamaan reaksi yang berlangsung dalam

silinder C, sebagai berikut;

2 NO2 (g) ⇌ N2O4 (g)




reaksi pembentukan produk (N2O4), ada juga reaksi

pembentukan reaktan (NO2). Karena laju reaksi

pembentukan produk (N2O4) sama dengan laju reaksi

pembentukan reaktan (NO2) sehingga ketika gas NO2

bereaksi membentuk gas N2O4 pada saat bersamaan gas

N2O4 terurai menjadi gas NO2.




menunjukkan adanya molekul gas NO2 dan molekul gas

N2O4. Keadaan (b) menunjukkan berkurangnya jumlah

molekul gas NO2 dan bertambahnya molekul gas N2O4.

Keadaan (c) menunjukkan jumlah molekul gas NO2

yang terus berkurang dan jumlah molekul gas N2O4

bertambah. Keadaan (d) menunjukkan jumlah molekul

gas NO2 dan molekul gas N2O4 sama dengan jumlah

molekul gas NO2 dan molekul gas N2O4 pada keadaan

(c). Hilangnya 2 molekul gas NO2 menunjukkan

bertambahnya 1 molekul gas N2O4. Keadaan

kesetimbangan ditunjukkan pada keadaan (c) dan (d).

➢ Silinder D

54


Keadaan awal dalam silinder D

berisi campuran gas NO2

(berwarna coklat) dan gas N2O4

(tak berwarna). Setelah didiamkan

pada suhu kamar (25ºC), intensitas

warna coklat dalam silinder D

tidak mengalami perubahan. Hal

tersebut menunjukkan bahwa

konsentrasi gas NO2 dan

konsentrasi gas N2O4 tetap. Selain itu, keadaan tersebut

menunjukkan bahwa keadaan kesetimbangan telah

tercapai. Keadaan awal dalam silinder D sama dengan

keadaan kesetimbangan. Persamaan reaksi dalam

silinder D, sebagai berikut;

2 NO2 (g) ⇌ N2O4 (g) atau N2O4 (g) ⇌ 2NO2 (g)




reaksi pembentukan produk (N2O4/ NO2), ada juga

reaksi pembentukan reaktan (NO2/ N2O4). Karena laju

reaksi pembentukan produk (N2O4) sama dengan laju

reaksi pembentukan reaktan (NO2) sehingga ketika gas

NO2 bereaksi membentuk gas N2O4 pada saat

bersamaan gas N2O4 terurai menjadi gas NO2.



Partikel dalam keadaan awal (keadaan (a)),

keadaan (b), keadaan (c) dan keadaan (d) menunjukkan

adanya gas NO2 dan gas N2O4 dengan jumlah yang

sama. Keadaan kesetimbangan ditunjukkan pada

keadaan (a).

55


Berdasarkan penjelasan diatas, maka dapat

disimpulkan bahwa keadaan kesetimbangan dapat

dicapai dari sisi mana saja, baik itu dimulai dari sisi

pereaksi, produk atau campuran dari keduanya. Selain

itu, partikel yang ada pada saat kesetimbangan tidak

hanya ada pereaksi tetapi terdapat juga partikel produk.

3.6.2 Frasa kunci “Konsentrasi kesetimbangan

gas-gas dalam silinder C”

Frasa kunci dari pertanyaan utama 2. Frasa kunci ini

menunjukkan penjelasan siswa pada level

makroskopik, submikrokospik dan simbolik. Jawaban

yang benar untuk frasa kunci adalah:

Arah reaksi dalam silinder C berdasarkan

perubahan intensitas warna. Keadaan awal silinder C

merupakan campuran gas NO2 dan N2O4. Setelah

didiamkan beberapa saat intensitas warna coklat dalam

silinder C berkurang. Hal tersebut menunjukkan bahwa

untuk mencapai keadaan kesetimbangan gas NO2

(produk) dirubah menjadi gas N2O4 (reaktan). Sehingga

arah reaksi dalam silinder C bergerak ke arah kiri yaitu

ke arah pembentukan reaktan. Untuk menentukan arah

reaksi dalam silinder C berdasarkan hubungan Q dan K,

maka nilai K untuk reaksi penguraian gas N2O4 pada

suhu 25ºC harus diketahui. Berdasarkan hasil

pengamatan perubahan intensitas warna, keadaan

kesetimbangan tercapai ditandai dengan intensitas

warna dalam silinder tidak lagi mengalami perubahan.

Intensitas warna dalam silinder D setelah didiamkan

beberapa saat tidak mengalami perubahan. Hal tersebut

menunjukkan bahwa keadaan awal dalam silinder D

sama dengan keadaan kesetimbangan. Sehingga nilai

tetapan kesetimbangan untuk reaksi penguraian gas

N2O4 pada suhu 25ºC dapat dihitung.

56


Keadaan kesetimbangan gas NO2 dan N2O4 dalam

silinder C sama dengan keadaan awal sehingga keadaan

kesetimbangan gas NO2 dan N2O4, yaitu 0,02 mol dan

0,09 mol.

N2O4 (g) ⇌ 2NO2 (g)

Kc = [𝑁𝑂2]2

[𝑁2𝑂4] =

[0,02 ]2

[0,09] = 4,4x10-3

Jadi, nilai tetapan kesetimbangan untuk reaksi

penguraian gas N2O4 pada suhu 25ºC adalah 4,4x10-3.

Nilai Q untuk reaksi dalam silinder C, sebagai berikut;

Q = [𝑁𝑂2]2

[𝑁2𝑂4] =

[0,06 ]2

[0,02] = 0,18

Jadi nilai Q untuk reaksi dalam silinder C adalah 0,18.

Arah reaksi dalam silinder C berdasarkan hubungan Q

dan K yaitu bergerak ke arah pembentukan reaktan.

Karena Q > K, artinya untuk mencapai keadaan

kesetimbangan produk harus dirubah menjadi reaktan

sampai keadaan kesetimbangan tercapai.

Konsentrasi gas kesetimbangan gas NO2 dan

gas N2O4 dalam silinder D dapat dihitung dengan

menggunakan nilai tetapan kesetimbangan yang sudah

diketahui. Keadaan awal gas NO2 dan N2O4 dalam

silinder C yaitu 0,06 mol dan 0,02 mol. Karena arah

reaksi dalam silinder C bergerak ke arah pembentukan

reaktan, maka untuk mencapai keadaan kesetimbangan

gas NO2 diubah menjadi gas N2O4. Jika sebanyak 2x

mol gas NO2 diubah menjadi x mol gas N2O4, maka

konsentrasi gas NO2 dan N2O4 pada saat kesetimbangan

adalah (0,06-2x) mol dan (0,02+x) mol.

N2O4 (g) ⇌ 2NO2 (g)

Mula-mula 0,02 0,06

berkurang 2x

x

kesetimbang (0.02+x) (0,06-2x)

Kc = [𝑁𝑂2]2

[𝑁2𝑂4]

57


4,4x10-3 = [0,06−2x]2

[0.02+x]

4x2 - 0.2444 x + 0,00352 = 0

Untuk menentukan nilai x, maka digunakan rumus abc.

X1,2 = −𝑏 ±√𝑏2−4𝑎𝑐

2𝑎 =

0.244±√(−0.244)2−4(4)(0,00352)

2(4)

X1,2=0.244±√0,059536− 0,05632

8 =

0.244±0,0567

8

X1=0.244+0,0567

8 = 0,038 dan X2=

0.244−0,0567

8= 0,023

Nilai x yang diperoleh kemudian disubtitusikan ke

dalam konsentrasi kesetimbangan gas NO2 dan gas

N2O4, bagai berikut;

Jika nilai x = 0,038, maka konsentrasi kesetimbangan

gas dalam silinder D ;

[NO2] = 0,06 – 2x = 0,06 – 2(0,038) = - 0,016

[N2O4] = 0,02 + x = 0,02 + 0,038 = 0,058

Jika nilai x = 0,023, maka maka konsentrasi

kesetimbangan gas dalam silinder D ;

[NO2] = 0,06 – 2x = 0,06 – 2(0, 023) = 0,014

[N2O4] = 0,02 + x = 0,02 + 0, 023= 0,043

Jadi, nila x yang mungkin digunakan adalah x1 = 0,023,

konsentrasi gas NO2 dan gas N2O4 pada saat

kesetimbangan adalah 0,014 M dan 0,043 M.

3.6.3 Frasa kunci “Kedinamisan kesetimbangan

kimia”

Frasa kunci dari pertanyaan utama 3. Frasa kunci ini

menunjukkan penjelasan siswa pada level

makroskopik, submikrokospik dan simbolik. Jawaban

yang benar untuk frasa kunci adalah:

Tekanan gas dalam silinder sebelum dan setelah

padatan CaCO3 yang bersifat radioaktif (disimbolkan

dengan 𝐶𝑎�́�𝑂3) ditambahkan adalah tetap. Hal

tersebut menunjukkan bahwa jumlah gas CO2 dalam

58


silinder tetap. Selain itu, setelah padatan

𝐶𝑎�́�𝑂3 ditambahkan, gas CO2 dan padatan CaCO3

dideteksi sifat keradiaoktifannya menggunakan

detektor, detektor menghasilkan bunyi yang

menunjukkan adanya CO2 yang bersifat radioaktif

(disimbolkan dengan �́�𝑂2) dan ada CaCO3 yang

bersifat radioaktif (disimbolkan dengan 𝐶𝑎�́�𝑂3).

Padatan 𝐶𝑎�́�𝑂3 berasal dari padatan 𝐶𝑎�́�𝑂3 yang

ditambahkan sehingga jumlah padatan CaCO3 dalam

silinder bertambah. Sementara itu, gas �́�𝑂2 berasal

dari penguraian padatan 𝐶𝑎�́�𝑂3yang ditambahkan.

Jika padatan 𝐶𝑎�́�𝑂3 terurai menjadi padatan CaO dan

gas �́�𝑂2, maka jumlah gas CO2 dalam silinder

bertambah sehingga tekanan gas dalam silinder

meningkat. Namun kenyataanya tekanan gas dalam

silinder tidak mengalami perubahan. Hal tersebut

menunjukkan bahwa selain terbentuknya gas �́�𝑂2 dari

penguraian padatan 𝐶𝑎�́�𝑂3, ada juga gas CO2 yang

bereaksi dengan padatan CaO menghasilkan padatan

CaCO3. Ketika padatan 𝐶𝑎�́�𝑂3 terurai menjadi gas

�́�𝑂2 dan CaO, pada saat bersamaan gas CO2 bereaksi

dengan padatan CaO membentuk padatan CaCO3

sehingga laju reaksi penguraian padatan 𝐶𝑎�́�𝑂3 sama

dengan laju reaksi pembentukan padatan CaCO3.

Kedinamisan dari kesetimbangan kimia menunjukkan

bahwa pada saat keadaan kesetimbangan masih ada

reaksi yang berlangsung baik itu reaksi pembentukan

produk maupun pembentukan reaktan dengan laju yang

sama.

59


(a) Keadaan sebelum

padatan 𝐶𝑎�́�𝑂3

ditambahkan

(b) Keadaan setelah

padatan 𝐶𝑎�́�𝑂3

ditambahkan

Keterangan:

=CaCO3 ; = 𝐶𝑎�́�𝑂3 ; = CO2 ; = CaO ;

= �́�𝑂2

Jumlah partikel gas CO2 (gas CO2 non radioaktif atau

gas CO2 radioaktif) dan padatan CaO dalam keadaan

(a) dan (b) adalah sama. Sedangkan jumlah Padatan

CaCO3 (padatan CaCO3 non radioatif atau padatan

CaCO3 radioaktif) dalam keadaan (a) dan (b) adalah

berbeda.

Penerjemahan siswa ke dalam pola frasa kunci

yang telah dibuat (Gambar 3.3) dilakukan dengan cara

mengkatagorikan jawaban masing-masing siswa pada

tiap frasa kunci dengan menandai frasa-frasa kunci

menggunakan warna dan model garis luar yang

berbeda. Perbedaan warna menunjukkan ketepatan

jawaban yang diberikan siswa sedangkan perbedaan

model garis luar menunjukkan jawaban siswa yang

dilalui dengan atau tanpa pertanyaan probing. Dalam

hal ini, warna hijau menunjukkan frasa kunci yang

dijawab benar, warna orange menunjukkan frasa kunci

yang dijawab sebagian, warna merah menunjukkan

frasa kunci yang dijawab salah, serta warna putih

dengan garis luar hitam menunjukkan frasa kunci yang

tidak dijawab. Dalam hal ini perbedaan warna garis

luar menunjukkan jawaban siswa yang dilalui dengan

60


atau tanpa pertanyaan probing, model garis penuh

sesuai dengan warna frasa kunci diberikan untuk setiap

frasa kunci yang dijawab tanpa menggunakan

pertanyaan probing (baik untuk pertanyaan utama atau

pertanyaan probing), sedangkan garis luar penuh

berwarna merah diberikan untuk setiap frasa kunci

yang dijawab dengan menggunakan pertanyaan

probing. Jawaban masing-masing siswa yang telah

diterjemahkan ke dalam pola frasa kunci disebut pola

jawaban siswa yang menggambarkan profil model

mentalnya.

61


Keadaan Kesetimbangan Dapat Dicapai Dari Sisi

Pereaksi, Produk dan Campuran Pereaksi dan Produk

Persamaan reaksi

dalam silinder A

Partikel dalam silinder

A pada setiap keadaan

Grafik perubahan

konsentrasi

terhadap waktu

Gambar partikel

dalam silinder A

Pengamatan

perubahan intensitas

warna dalam silinder

B (gas N2O4)

Hubungan perubahan

intensitas warna

terhadap konsentrasi

Persamaan reaksi

dalam silinder B

Partikel dalam

silinder B pada

setiap keadaan

Grafik

perubahan

konsentrasi

terhadap waktu

Gambar

partikel dalam

silinder B

Pengamatan perubahan

intensitas warna dalam

silinder C (gas NO2

dan gas N2O4)

Hubungan perubahan

intensitas warna


Persamaan

reaksi dalam

silinder C

Grafik perubahan

konsentrasi

terhadap waktu

Partikel dalam

silinder C pada

setiap keadaan

Persamaan reaksi

dalam silinder D

Partikel dalam

silinder D pada

setiap keadaan

Grafik

perubahan

konsentrasi

terhadap waktu

Gambar

partikel dalam

silinder C

Makna terbentuknya 14CO2 terhadap

tekanan gas Persamaan

reaksi

Laju reaksi

pembentukan dan

penguraian CaCO3



silinder C (gas NO2

dan gas N2O4)

Gambar

partikel dalam

silinder C

Hubungan perubahan

intensitas warna




silinder A (gas NO2)

Hubungan perubahan

intensitas warna


Konsentrasi Kesetimbangan

Gas-Gas dalam silinder C

Arah reaksi dalam

silinder C berdasarkan

perubahan warna

Nilai K pada

suhu 25ºC

Arah reaksi dalam

silinder C

berdasarkan

hubungan K dan Q

[N2O4] dan [NO2]

pada saat

kesetimbangan

dalam silinder C

FENOMENA SISTEM

KESETIMBANGAN GAS

N2O4 DENGAN GAS NO2

Keadaan Kesetimbangan Kimia FENOMENA PENAMBAHAN

PADATAN Ca14CO3 KE DALAM

SISTEM KESETIMBANGAN

PADATAN caco3 DENGAN

PADATAN caO DAN CO2

Pengamatan

tekanan gas

Gambar partikel sebelum

dan setelah padatan

CaCO3 ditambahkan

Pengamatan sifat

gas CO2 setelah

CaCO3 ditambahkan

PROFIL MODEL MENTAL

SISWA PADA MATERI

KESETIMBANGAN KIMIA

Kedinamisan dari

Kesetimbangan Kimia

Gambar 1 Pola frasa kunci Gambar 3.3 Pola frasa kunci

62


Tahap terakhir analisis data yaitu mengelompokkan

pola jawaban siswa ke dalam tipe model mental. Pada

penelitian ini, Kategori pengelompokan tipe model

mental dikembangkan dari tipe model mental menurut

Abraham, dkk. (1994) ditunjukkan pada Tabel 3.3.

Tabel 3.3. Pengelompokkan Model Mental

Siswa

Tipe Model Mental Kriteria untuk penilaian

Pemahan Utuh (PU) Jawaban yang diberikan secara

ilmiah diterima

Paham Sebagian (PS) Jawaban yang diberikan benar

sebagian konsep yang secara ilmiah

diterima

Paham Sebagian dan

memiliki

Miskonsepsi yang

Spesifik (PU/MS)

Jawaban yang diberikan

menunjukkan pemaham dari

konsep, tetapi juga memuat sebuah

miskonsepsi

Miskonsepsi Spesifik

(MS)

Jawaban yang diberikan secara

ilmiah tidak benar

Tidak paham (TP) Kosong, mengulang pertanyaan,

jawaban yang diberikan tidak

relevan atau tidak jelas, tidak

memberikan penjelasan untuk

pilihan dari jawabanya.

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Design Penelitian Hasil...

Documents

Transcript of BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Design Penelitian Hasil...