kayn akatsuki

Jurnal Penelitian dan Pengembangan Pendidikan 1(2), 148-160

IDENTIFIKASI MISKONSEPSI GURU KIMIA PADA PEMBELAJARAN KONSEP STRUKTUR ATOM

Maruli Simamora dan I Wayan Redhana Jurusan Pendidikan Kimia FMIPA Undiksha

Abstrak

Penelitian ini bertujuan mendeskripsikan miskonsepsi guru tentang konsep struktur atom. Subjek penelitian adalah seorang guru kimia perempuan yang mengajar di SMAN 1 Singaraja dengan pengalaman mengajar 13 tahun. Data miskonsepsi guru dikumpulkan melalui telaah perangkat pembelajaran, observasi kelas, rekaman wacana kelas, dan tes miskonsepsi. Angket digunakan untuk mengetahui pandangan siswa tetang pembelajaran dan penguasan konsep guru. Data yang diperoleh pada penelitian ini dianalisis secara deskriptif. Miskonsepsi guru yang berhasil diidentifikasi adalah: 1) orbital dan sub kulit dianalogikan sebagai kamar dan rumah yang mempunyai tipe yang berbeda-beda; 2) spin elektron ada yang naik dan turun; 3) kulit ketiga terdiri dari sub kulit 3p, 4s, dan 3d; 4) kulit L terdiri dari sub kulit p; 5) energi total keseluruhan paket cahaya sebesar hv; 6) elektron bergerak berupa gelombang karena posisi elektron tidak dapat ditentukan dengan pasti; 7) apabila posisi elektron tertentu, maka momentumnya tidak tentu karena apabila ∆x berharga besar, maka ∆p harganya kecil; 8) elektron yang beralokasi pada orbital-orbital tertentu di sekitar inti; 9) fungsi gelombang dijelaskan oleh empat bilangan kuantum; 10) jumlah elektron yang mungkin terdapat dalam orbital dengan bilangan kuantum n = 3, 1 = 1, dan m = -1 adalah 4; 11) tingkat energi orbital s lebih rendah daripada tingkat energi orbital d. Miskonsepsi siswa yang berhasil diidentifikasi adalah: 1) jari-jari atom dari atas kebawah dalam SPU semakin banyak; 2) nomor atom unsur dalam bilangan kuantum n = 3, 1 = 1, m = +1, dan s = - ½ adalah 29; 3) sub kulit 5d mempunyai tingkat energi lebih tinggi daripada sub kulit 4f. Miskonsepsi yang dialami oleh guru diakibatkan karena guru hanya berpedoman pada kurikulum atau silabus yang ada. Menurut siswa, pembelajaran dan penguasaan konsep guru sangat baik. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disarankan bahwa guru perlu memperbaiki beberapa konsepsinya. Kata-kata kunci: miskonsepsi dan struktur atom.

JPPP, Lembaga Penelitian Undiksha, Desember 2007 148


Abstract

The aim of the research was to identify teacher’s misconceptions on atomic structure concepts. Subject of the research wa a famale chemistry teacher of SMAN 1 Singaraja with teaching experience of 13 years. Data of teacher’s misconceptions were collected by examining learning instrumen, classroom observation, classroom talk record, and misconception test. Questionnaire was used to know students’ responses of learning and misconception successfully identified were: 1) orbital and sub shell were similar to room and house with different type, respectively; 2) electron had up spin and down spin; 3) the third shell had sub shells of 3p, 4s and 3d; 4) shell L had only sub shell of p; 5) total energy of all light package was hv; 6) electron movement was similar to wave because elektron position could not be determined exactly; 7) if the electron position could be determined exactly, the its momentum could not be determined exactly because if value of Δx could high, then value of Δp could low; 8) eletrons were located at certain orbitals near nucleus; 9) wave function could explained by four quantum numbers; 10) number of electron in orbital with quantum number of n = 3, 1 = 1, dan m = -1 could 4; and 11) energy level of s orbital could lower than that of d orbital. Students’ misconception successfully ientified were: 1) number of atomic radii from top to bottom in periodic table were increasing; 2) atomic number of element with quantum number of n = 3, 1 = 1, dan m = +1, and s = - ½ was 29; and 3) energy level of sub shell 5d was higher than that 4f according to the students, the teaching and learning as well as teacher understanding of the concepts were very good. Based on the research findings, it could be suggested that teacher need to improve some her concepts. Key words: misconception and atomic structure

Pendahuluan

Akhir-akhir ini penelitian dalam bidang pendidiian yang banyak dilakukan adalah penerapan pembelajaran inovatif untuk membantu siswa memahami konsep-konsep dengan menghubungkan antara konten yang dipelajari dengan konteks siswa (kehidupan nyata siswa) (Redhana dan Kartowasono, 2006). Lahirnya pembalajaran ini dilatarbelakangi oleh pembelajaran konvensional yang dilakukan oleh guru terbukti gagal mengembangkan daya nalar siswa. Ini dapat dilihat dengan ketidak mampuan siswa untuk memecahkan masalah-masalah nyata yang dihadapi dalam



kehidupannya. Pembelajaran konvensional ini lebih banyak memberikan teori-teori yang tidak mengakar pada dunia nyata dan pembelajaran ini menganut teori “tabula rasa”, yaitu guru menuangkan pengetahuan sebanyk-banyak ke dalam kepala siswa (Suastra, dkk., 1998).

Barnes & Todd (1977; dalam Rodrigues & Bell, 1995) menyatakan bahwa dalam pembelajaran ada suatu asumsi bahwa peningkatan pengetahuan siswa terjadi sebagai akibat bimbingan langsung dan pengendalian yang dilakukan oleh guru. Guru dipandang sebagai sumber informasi dan ahli. Hasil penelitian menunjukkan bahwa guru-guru banyak yang mendominasi pembicaraan kelas. Kenyataannya, Carles (1993; dalam Rodrigues, & Bell, 1995) menunjukan bahwa guru-guru menggunakan strategi untuk membatasi pembicaraan siswa ketika pembelajaran materi subyek yang asing bagi siswa. Guru melakukan ini dengan mengajukan pertanyaan-pertanyaan dan membatasi kesempatan siswa untuk bertanya. Guru cendrung lebih banyak dan lebih lama berbicara ketika pembelajaran topik-topik yang asing bagi siswa. Prophet & Rowell (1993); dalam Rodrigues & Bell, 1995) memberikan argumentasi bahwa teknik ini merupakan mekanisme kendali untuk mempertahankan autoritas guru dalam kelas.

Pinker (2003) mengemukakan bahwa siswa hadir kelas umumnya tidak dengan kepala kosong, melainkan merea telah membawa sejumlah pengalaman-pengalaman atau ide-ide yang dibentuk sebelumnya ketika mereka berinteraksi dengan leingkungannya. Artinya bahwa sebelum pembelajaran berlangsung sesungguhnya siswa telah membawa sejumlah ide-ide atau gagasan-gagasan. Mereka menginterpretasikan tentang gejala-gejala yang ada di sekitarnya. Gagasan-gagasan atau ide-ide yang telah dimiliki oleh siswa sebelumnya ini disebut dengan prakonsepsi atau konsepsi alternatif. Prakonsepsi ini sering merupakan miskonsepsi (Gardner, 1991; Redhana dan Kirna, 2004). Beberapa peneliti menunjukkan bahwa siswa yang telam mempunyai ide-ide sebelumnya sering kali memngalami konplik ketika berhadapan dengan informasi baru. Informasi baru ini bisa sejalan atau bertentangan dengan ide-ide siswa yang sudah ada. Kenyatan menunjukkan bahwa konsepsi alternatif siswa sangat resisten terhadap perubahan. Dengan demikian, diperlukan suatu kondisi pembelajaran khusus untuk dapat mengubah konsepsi alternatif siswa tersebut. Konsepsi alternatif ini akan berubah menjadi konsepsi ilmiah hanya jika pembelajaran guru menjadi lebih necessary, intelligible, plausible, dan fruitful bagi siswa (Posner, dkk, 1982). Penelitian yang berhubungan dengan konsepsi alternatif



ini telah menjadi tujuan dari kebanyakan penelitian yang dilakukan selama lebih dari dua dekade terakhir. Duit (1999) melaporkan bahwa strategi konflik kognitif merupakan alat pembelajaran yang efektif untuk mengubah kenseptual siswa. Strategi konflik kognitif ini telah digunakan sebagai dasar untuk mengembangkan suatu model pembelajaran, seperti model pembelajaran generatif, model konfrontasi ide, dan strategi pembelajaran yang menggunakan data anomali.

Di lain pihak, penelitian yang berkaitan dengan perubahan konseptual siswa sudah dilakukan mulai awal tahun 1980-an, yaitu ketika kelompok peneliti sains dan ahli fsikologi di universitas Cornell mengembangkan teori perubahan konseptual (Posner, dkk., 1982). Teori ini didasarkan pada ide Piaget tentang ketidakseimbangan dan akomodasi dan juga deskripsi dari Thomas Khun tentang revolusi sains (Khun, 1970). Sejak itu penelitiantentang pengubahan konseptual ini berkembang pesat. Beberapa peneliti menemukan bahwa pembelajaran yang berbasis pengubahan konseptual ternyata mampu mengubah miskonsepsi siswa menjadi konsepsi ilmiah (Posner, dkk., 1982; Hewson & Thorley, 1989; Suastra, dkk., 1998; selamat dan Redhana, 2000; Hennessey, 2003; Zirbel, 2004).

Terlepas dari fenomena di atas, ada sisi lain dari pembelajaran guru yang jarang diungkap oleh oeneliti, yaitu maslah-maslah pembelajaran guru (De Jong,, dkk., 1995). Walapun ada penelitian yang berhubungan dengan kerja dan konsepsi guru, didokumentasikan oleh Clark & Peterson (1989) dan White & Tisher (1989), akan tetapi sedikit diketahui tentang apa yang dilakuakn oleh guru dan jenis-jenis masalah yang dijumpai ketika pembelajaran berlangsung.

Selama dua dekade terakhir, sejumlah penelitian dalam bidang pendidikan memfokuskan pada masalah-masalah pembelajaran guru. Review penelitian untuk menganalisis masalah-masalah pembalajaran ini diberikan oleh Driver & Easly (1978) dan Pfundt & Duit (1991). Beberapa penelitian berusaha mengklarifikasi kesulitan-kesulitan pembelajaran yang berhubungan dengan prakonsepsi atau secara luas disebut sebagai konsepsi alternatif dari siswa.

Penelitian yang meyangkut masalah-masalah pembelajaran mulanya dilakukan pada konsep elektro kimia di negara Belanda (de Jong, dkk., 1995). Opini ini diteruskan ke negara-negara lain, seperti inggris (Bojczuk, 1982), Amerika Utara (Finley, dkk., 1982), dan Australia (Butts & Smith, 1987). Penelitian tentang masalah-masalah pembelajaran yang spesifik yang berhubungan dengan elektrokimia dilaporkan di Inggris (Allsop & George,



1982), Jerman (Sumfleth & Todtenhaupt, 1988), Spayol (Barral, dkk., 1992), dan Australia (Garnett & Treagust, 1992a, 1992b).

Penelitian yang dilakukan oleh Redhana dan Kirna (2004) menemukan bahwa siswa SMA Negeri 1 Singaraja masih banyak mengalami miskonsepsi terhadap konsep struktur atom, sistem peridik, dan ikatan kimia. Rerata miskonsepsi siswa SMA Negeri 1 Singaraja terhadap konsep struktur atom di kelas X dan XI masing-masing adalah 68,1% dan 45,9%. Hasil ini tentu tidak menggembirakan karena setelah siswa diajar oleh guru ternyata miskonsepsinya masih sangat tinggi. Masih menurut Redhana dan Kirna (2004), rerata miskonsepsi siswa pada konsep ikatan kimia di kelas X adalah 63,4%.

Tinggi miskonsepsi siswa ini mungkin dapat disebabkan oleh beberapa hal. Pertama, miskonsepsi siswa dapat berasal dari pengalaman siswa sendiri, yaitu siswa salah menginterpretasi gejala atau peristiwa yang dihadapi dalam hidupnya. Kegua, miskonsepsi dapat bersumber dari pembelajaran guru, yaitu pembelajaran oleh guru kurang terarah sehingga siswa dapat menginterpretasi salah terhadap suatu konsep tetentu, atau mungkin juga gurunya mengalami miskonsepsi terhadap suatu konsep tertentu. Atau dengan kata lain guru sebagai sumber miskonsepsi. Di samping itu, dalam pebelajaran guru sering mengabaikan konsep alternatif siswa. Menurut Posnet, dkk. (1992) guru hendaknya menerapkan strategi pengubahan konseptual dalam pembelajaran agar dapat mengatasi konsepsi alternatif siswa.

Melalui penelitian ini akan diidentifikasi miskonsepsi guru pada konsep struktur atom serta pandangan siswa terhadap pembelajaran dan penguasaan konsep guru. Penelitian ini bermanfaat bagi guru yang menjadi subjek dalam penelitian in untuk mengetahui potret dirinya, selanjutnya guru diharapkan dapat memperbaiki konsep-konsepnya yang keliru.

Metode

Penelitian ini menggunakan rancangan penelitian deskriptif melalui pendekatan studi kasus. Penelitian ini mulai dilakukan pada bulan Juni 2006 sampai Desember 2006 secara berkesinambungan. Subjek dari penelitian ini adalah seoarang guru kimia yang mengajar di SMA Negeri 1 Singaraja dengan pengalaman mengajar 13 tahun. Subjek penelitian yang lain perangkat pembelajaran siswa kelas XI IPA1.

Obyek penelitian ini adalah miskonsepsi guru pada konsep struktur atom. Data miskonsepsi ini akan dikumpul melalui telaah dokumen



perangkat pembelajaran observasi kelas, rekaman wacana kelas, dan tes miskonsepsi. Sementara pandangan siswa tentang pembelajaran dan penguasaan guru terhadap konsep struktur atom diketahui dari angket.

Studi dokumen dilkukan dengan menelaah silabus dan rencana pembelajaran yang dibuat oleh guru, khususnya tentang miskonsepsi guru. Pembelajaran pada konsep struktur atom yang dilakukan oleh seorang guru diobservasi oleh seorang peneliti. Semua gambar dan catatan yang dibuat dipapan tulis disalin kedalam lembar observasi yang telah dipersiapkan peneliti. Proses pembelajran yang berlangsung direkam dengan audiotape dan selanjutnya ditranskripsikan untuk analisis protokol. Miskonsepsi guru terhadap konsep struktur atom ditelusuri dengan tes miskonsepsi. Tes miskonsepsi yang digunakan adalah tes miskonsepsi yang dikembangkan oleh Redhana dan Kirna (2004). Tes ini telah divalidasi oleh tiga orang ahli. Pandangan siswa tentang pembelajaran dan penguasaan guru terhadap konsep struktur atom diketahui dari angket yang diisi oleh siswa.

Data tentang hasil studi dokumen, hasil observasi kelas, dan rekaman wacana kelas dianalisis secara deskriptif dengan menguraikan miskonsepsi-miskonsepsi guru terhadap konsep struktur atom. Data hasil angket juga dianalisis secara deskriptif dengan menguraikan pandangan siswa terhadap pembelajaran dan penguasaan konsep guru.

Hasil

Miskonsepsi guru tidak dapat diketahui dari studi dokumen terhadap silabus dan sistem penelitian serta rencana pembelajaran yang dibuat guru, sedangkan dari hasil observasi pembelajran dan rekaman wacana kelas dapat diidentifikasi beberapa miskonsepsi guru. Guru mengatakan bahwa ortibal, sub kulit, dan kulit dianalogikan masing-masing sebagai kamar, rumah, dan desa. Rumah ada yang bertipe 21, 36, dan seterusnya. Miskonsepsi yang lain adalah spin elektron ada yang naik atau berdiri dan ada yang turun. Dari salinan catatan yang ada dipapan tulis diketahui bahwa guru menggangap kulit atom ketiga terdiri dari tiga sub kulit, yaitu 3p, 4s, dan 3d. demikian juga guru beranggapan bahwa kulit L terdiri dari hanya kulit p.

Dari hasil tes miskonsepsi dapat diketahui bahwa beberapa konsep guru bersifat miskonsepsi, yaitu guru beranggapan bahwa: 1) menurut teori kuantum cahaya, cahaya memancarkan energi secara terpaket, dimana energi total keseluruhan paket sebesar hv; 2) elektron bergerak berupa gelombang karena posisi elektron tidak dapat ditentukan dengan pasti; 3) maka dari persamaan heizenberg adalah apabila posisi elektron tertentu, maka



momentumnya tidak tentu karena apabilaΔ x berharga besar, maka Δp harganya kecil; 4) menurut mekanika kuantum, atom terdiri dari inti dan elektron yang beralokasi pada orbital-orbital tertentu disekitar inti; 5) fungsi gelombang yang menjelaskan orbital ditentukan oleh empap bilangan kuantum, yaitu bilangan kuantum utama, aximut, magnetik, dan spin; 6) jumlah elektron yang mungkin terdapat dalam orbital dengan bilangan kuantum n = 3, 1 = 1, dan m = -1 adalah 4; dan 7) tingkat energi sub kulit 4s lebih rendah daripada tingkat energi sub kulit 3d karena tingkat energi orbital s lebih rendah daripada tingkat energi orbital d.

Pendapat siswa terdapat pembelajaran dan penguasaan konsep guru terhadap konsep struktur atom disajikan pada Tabel 1. Menurut sisw, materi struktur atom biasa saja tidak terlalu sulit, juga tidak terlalu mudah (68,4%).

Tabel 1

Pendapat siswa terdapat pembelajaran dan penguasaan konsep guru terhadap konsep struktur atom

No Pernyataan % 1 Materi pelajaran struktur atom biasa saja, tidak terlalu sulit juga

tidak mudah 68,4

2 Perasaan siswa mengikuti mata pelajaran struktur atom senang 76,3 3 Perasaan siswa diajar guru anda senang 84,2 4 Penguasaan materi pelajaran struktur atom oleh guru sangat baik 50,0 5 Penjelasan materi pelajaran struktur atom oleh guru jelas 52,6 6 Pemahaman siswa terhadap penjelasan guru pada materi

palajaran struktur atom baik 60,5

7 Bimbingan yang dilkukan oleh guru dalam belajar struktur atom baik

55,7

8 Kesalahan konsep yang dilkukan oleh guru pada pembelajaran struktur atom jarang

52,6

9 Perbedaan pendapat antar siswa dan guru tentang meteri pelajaran struktur atom tidak pernah

47,4

10 Pembelajaran yang dilakukan oleh guru sangat terstruktur sehingga mudah dipahami

73,7

11 Menurut siswa, guru menguasai materi pelajaran 94,7

Disamping itu, siswa memberi saran terhadap pembelajaran yang dilakukan oleh guru, bahwa guru lebih lambat menjelaskan.



Pembahasan Hasil studi dokumen terhadap silabus dan sistem penilaian serta

rencana pembelajaran yang dibuat oleh guru tidak tampak adanya miskonsepsi terhadap konsep-konsep struktur atom. Hal ini disebabkan oleh silabus yang dibuat guru hanya berupa materi pokok saja sehingga tidak ada suatu konsep yang disajikan. Sementara itu, pada rencana pembelajran, konsep-konsep yang disajikan oleh guru hanya konsep-konsep umum dan di permukaan saja, tidak berupa alasan-alasan yang mendasari suatu konsep tertentu sehingga tidak dapat diketahui apakah suatu konsep guru miskonsepsi atau tidak.

Analogi yang dibuat guru terhadap orbital, sub kulit, dan kulit masing-masing adalah kamar, rumah, dan desa, dimana guru menjelaskan rumah ada yang mempunyai tipe 21, 36, dan seterusnya. Informasi yang diberikan guru kurang lengkap. Bisa saja siswa menginterpretasi bahwa kamar mungkin isinya satu orang atau lebih, kalau orang menganalogikan elektron. Padahal, satu orbital maksimum berisi dua elektron. Interpretasi yang lain adalah rumah, yang merupakan analogi dari sub kulit, ada yang mempunyai tipe 21, 36, dan seterusnya. Tipe rumah ini sebenarnya berhubungan dengan luas bangunan. Bisa saja luas bangunan berbeda, tetapi jumlah kamar sama. Dengan demikian, siswa dapat menginterpretasi sub kulit mempunyai luas yang berbeda-beda, padahal guru bermaksud ingin menjelaskan sub kulit mempunyai jumlah orbital berbeda-beda.

Miskonsepsi guru tentang spin elektron adalah spin elektron ada yang turun dan ada yang naik atau berdiri. Miskonsepsi guru ini dilatarbelakangi oleh penggambaran elektron dalam orbital, yaitu elektron yang bertanda panah ke atas (↑) mempunyai bilangan kuantum + ½ , sedangkan elektron yang bertanda panah ke bawah (↓) mempunyai bilangan kuantum + ½ . Tanda panah yang hanya berupa simbol ternya dimaknai sebagai perputaran elektron. Guru tidak sama sekali menyinggung bahwa elektron berputar seperti gansing, ada elektron yang berputar searah jarum jam dan ada elektron yang berlawan arah jarum jam.

Guru beranggapan bahwa kulit ketiga terdiri dari sub kulit 3p, 4s, dan 3d. Hal ini mungkin disebabkan oleh guru hanya mengingat sub kulit s, p dan d tanpa memperhatikan nilai bilangan kuantum yang mendahului sub kulit tersebut sehingga guru mengatakan kulit ketiga terdiri dari sub kulit 3p, 4s, dan 3d.

Demikian juga, guru beranggapan bahwa kulit L mempunyai hanya satu sub kulit, yaitu sub kulit p. Anggapan guru ini mungkin dilatarbelakangi



oleh urutan sub kulit, yaitu s, p, d, f, dan seterusnya yang sejalan dengan urutan kulit, yaitu K, L, M, N, dan seterusnya. Ini berarti kulit K bersesuaian dengan sub kulit s, kulit L bersesuaian dengan sub kulit p, demikian seterusnya. Akan tetapi, akan tetapi anggapan guru ini tidak konsisten pada kulit M, yaitu guru mengatakan kulit M terdiri dari sub kulit s, p, dan d.

Demikian juga, guru beranggapan bahwa kulit L hanya mempunyai satu sub kulit, yaitu sub kulit p. Anggapan guru ini mungkin dilatar belakangi oleh urutan sub kulit, yaitu s, p, d, f, dan seterusnya yang sejalan dengan urutan kulit, yaitu K, L, M, N, dan seterusnya.Ini berarti kulit K bersesuaian dengan sub kulit s, kulit L bersesuaian dengan sub kulit p, demikian seterusnya. Akan tetapi, anggapan guru ini tidak konsisten pada kulit M, yaitu guru mengatakan kulit M terdiri dari sub kulit s,p,d.

Berdasarkan hasil tes miskonsepsi tentang konsep struktur atom yang di ajarkan oleh guru diperoleh hasil bahwa miskonsepsi guru terjadi pada soal nomor 1,2,3,4,5,17,18, dan 21, dari 21 buah soal, sedangkan soal nomor 12 tidak dijawab oleh guru dengan alasan soal kurang jelas. Soal ini sesungguhnya cukup jelas. Dengan alasan yang dikemukakan oleh guru dapat diduga bahwa guru tidak mengetahui jaraban dari soal 12 ini. Dengan demikian, prosentase miskonsepsi guru sebesar 40%. Angka sebesar ini cukup besar untuk ukuran guru.Semestinya guru mempunyai konsepsi ilmiah 100% atau mendekati 100% karena guru bertindak sebagai sumber informasi bagi siswanya. Bisa dibayangkan bahwa kalau guru mengalami miskonsepsi cukup tinggi terhadap konsep konsep yang akan di ajarkan kepada siswa tentu siswa akan mengalami miskonsepsi lebih banyak lagi dari pada guru. Menurut strategi pengubahan konseptual guru seharusnya dapat menemu kenali miskonsepsi siswa dan selanjutnya merancang dan melaksanakan pembelajaran yang mampu mengubah miskonsepsi siswa. Dengan demikian, guru akan dapat bertindak sebagai agen perubahan pembelajaran bagi siswanya.

Temuan-temuan pada beberapa penelitian juga menunjukkan bahwa guru sangat sering mengalami miskonsepsi, terutama terhadap konsep-konsep yang sangat kompleks (De Jong, dkk, 1995). Pada penelitian ini, beberapa miskonsepsi guru yang berhasil ditelusuri melalui tes miskonsepsi adaalah sebagai berikut.

Guru beranggapan bahwa menurut teori kuantum cahaya, cahaya memancarkan energi secara terpaket, dimana energi total keseluruhan paket energi sebesar hv. Alasan yang diberikan oleh guru adalah cahaya bisa dipandang sebagai pancaran paket energi yang energinya berbeda-beda



antara paket yang satu dengan paket yang lain. Dari alasan yang dikemukakan oleh guru, dapat disimpulkan bahwa berapapun jumlah paket energi cahaya, jumlah energi totalnya sebesar hv. Guru menduga bahwa paket energi cahaya yang berbeda-beda tersebut ada yang ukurannya besar dan ada yang kecil sehingga energi totalnya sebasar hv.

Terhadap konsep gerakan elektron dalam atom, guru sudah mempunyai konsepsi yang benar tentang gerakan elektron dalam atom, yait elektron bergerak seperti gelombang. Namun guru tidak dapat memberi alasan yang tepat mengapa elektron sebagai suatu partikel dapat bergerak seperti gelombang. Guru hanya memberikan alasan bahwa posisi elektron tidak dapat ditentukan dengan pasti. Bukan karena posisi elektron tidak dapat ditentukan dentan pasti lalu elektron bergerak berupa gelombang, tetapi elektron bergerak seperti gelombang, maka posisi dan momentumnya tidak dapat ditentukan dengan pasti pada saat bersamaan. Padahal, alasan yang mendasari mengapa elektron bergerak seperti gelombang sudah tersedia dalam soal, yaitu elektron bergerak dengan kecepatan cahaya. Dari sini dapat diketahui bahwa pemahaman guru terhadap konsep gelombang dari suatu partikel tidak jelas. Pertikel, seperti elektron, dapat bergerak dengan kecepatan yang sangat tinggi (mendekati 3.108 m/s) sehingga elektron dapat mempunyai sifat gelombang. Terhadap makana dari persamaan yang dikemukakan oleh Heinzenberg, Δx.Δp ≥h/4π, guru berpendapat bahwa apabila posisi elektron tertentu, maka momentumnya tidak tentu. Namun, alasan yang dikemukanan oleh guru apabila Δx berharga besar, maka Δp harganya kecil. Guru belum bisa menghubungkan antara posisi elktron dengan harga Δx, dan menghubungkan antara memontum elektron dengan harga Δp. Kalau posisi elektron dapat ditentukan dengan pasti, maka harga Δx semestinya mendekati nol, bukan berharga besar. Demikian juga, jika momentum elektron tidak dapat ditentukan dengan pasti, maka Δp semestinya berharga sangat besar. Konsepsi ilmiah dari konsep ini adalah apabila posisi elektron dapat ditentukan dengan pasti, maka momentumnya tidak dapat ditentukan dengan pasti karena apabila Δx harganya mendekati nol, maka harganya sangat besar.

Menurut guru, atom terdiri dari inti dan elektron yang berlokasi pada orbital-orbital tertentu di sekitar inti. Namun, alasan yang dikemukan oleh guru tidak mendukung jawaban yang disampaikan oleh guru. Alasan guru adalah di dalam atom terdapat kulit-kulit yang bukan merupakan lintasan elektron karena elektron dipandang sebagai gelombang dengan energi-energi tertentu. Alasan ini tidak sejalan dengan orbital-orbital disekitar inti yang



dikemukakan oleh guru. Dari pendapat guru ini dapat disimpulkan bahwa guru menganggap orbital-orbital hanya ada di sekitar inti. Padahal sesungguhnya, orbital jauh ditemukan pada daerah yang jauh dari inti. Misalnya, orbital 7s, 6p, 5d, dan seterusnya

Fungsi gelombang yang menjelaskan kondisi orbital ditentukan oleh minimal tiga bilangan kuantum, yaitu bilangan utama, azimut, dan magnetik. Dilain pihak, guru berpendapat bahwa fungsi gelombang yang menjelaskan orbital ditentukan oleh empat bilangan kuantum, yaitu bilangan kuantum utama, azimut, magnetik, dan spin. Pandangan guru ini dipengaruhi oleh adanya empat bilangan yang menjelaskan tentang kondisi elektron. Guru memendang kondisi elektron sama dengan kondisi orbital. Seperti diketahui kondisis orbital ditentukan oleh tiga bilangan kuantum. Misalnya, orbital 5s ditentukan oleh bilangan kuantum utama 5, bilangan azimut 0, dan bilangan kuantum magnetik 0. tidak ada bilangan kuantum spin untuk menjelaskan orbital 5s ini. Beda halnya dengan sebuah elektron yang terdapat dalam orbital 5s dengan konfigurasi 5s1. Untuk menjelaskan kondisi sebuah elektron ini diperlukan empat bilangan kuantum, yaitu bilangan kuantum utama 5, bilangan kuantum 0, bilangan kuantum magnetik 0, dan bilangan kuantum spin + ½ .

Jumlah elektron yang mungkin terdapat dalam orbital dengan bilangan kuantum n = 3, 1 =1, dan m = -1 adalah 2. Orbital dengan bilangan kuantum n = 3, 1 =1, dan m = -1 adalah orbital 3px. Menurut larangan Pauli, tidak ada dua elektron yang mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama. Ini berimplikasi pada jumlah elektron maksimum yang terdapat dalam sebuah orbital, yaitu 2. sementara itu, guru berpendapat bahwa jumlah elektron yang mungkin terdapat dalam orbital dengan bilangan kuantum n = 3, 1 =1, dan m = -1 adalah 4. alasan yang paling kuat yang mendasari jawaban guru adalah konfigurasi elektron pada sub kulit terluar adalah 3p4. konfigurasi guru tentang jumlah elektron dalam sebuah orbital masih dikacaukan oleh jumlah elektron yang dapat mengisi sub kulit.

Konsepsi guru terhadap perbandingan tingkat energi sub kulit 4s dan sub kulit 3d adalah tingkat energi sub 4s lebih rendah daripada tingkat sub kulit 3d. alasan yang dikemukakan oleh guru adalah tingkat energi orbital s lebih rendah daripada tingkat energi orbital d. Alasan guru ini dilatarbelakangi oleh urutan penulisan sub kulit, yaitu dimulai dari s, p, d, f, dan seterusnya. Menurut guru, urutan sub kulit yang disebut lebih dahulu mempunyai tingkat energi lebih rendah daripada urutan sub kulit yang disebut belakangan. Dengan kata lain, menurut guru, penentuan tingkat



energi suatu sub kulit hanya ditentukan oleh urutan sub kulit s, p, d, f, dan seterusnya. Konsepsi ilmiah untuk konsep ini adalah tingkat energi sub kulit 4s lebih rendah daripada sub kulit 3d karena sub kulit 4s mempunyai overlapping ke dalam kulit nomor 3, antara sub kulit 3p dan 3d.

Secara umum, menurut siswa, pembelajaran yang dilakukan oleh guru sangat baik dan guru sangat menguasi materi pelajaran struktur atom. Penjelasan guru sangat terstruktur sehingga mudah dipahami oleh siswa. Pembelajaran berlangsung dalam suasana yang menyenangkan. Simpulan

Berdasarkan temuan yang diperoleh pada penelitian ini dapat disimpulkan bahwa miskonsepsi yang dialami oleh guru adalah: 1) orbital dan sub kulit masing-masing dianalogikan sebagai kamar dan rumah yang mempunyai tipe-tipe yang berberda-beda; 2) spin elektron ada yang naik dan turun; 3) kulit ketiga terdiri dari sub kulit 3p, 4s dan 3d; 4) kulit L terdiri dari sub kulit p; 5) energi total kelseluruhan paket cahaya sebesar hv; 6) elektron bergerak berupa gelombang karena posisi elektron tidak dapat ditentukan dengan pasti 7) apabila posisi elektron tertentu, maka momentumnya tidak tentu karena apabila Δx berharga besar, maka Δp harganya kecil; 8) atom terdiri dari inti dan elektron yang beralokasi pada orbital-orbital tertentu disekitar inti; 9) fungsi gelombang orbital ditentukan oleh empat bilangan kuantum; 10) jumlah elektron yang mungkin terdapat dalam orbital dengan bilangan kuantum n = 3, 1 = 1, dan m = -1 adalah 4; dan 11) tingkat energi orbital s lebih rendah daripada tingkat orbital d. Miskonsepsi guru terjadi pada konsep-konsep yang kompleks dan abstrak. Guru hanya berpedoman pada silabus tidak kreatif mengembangkan pembelajaran yang diembannya. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disarankan, khususnya kepada guru yang menjadi subjek dalam penelitian ini, bahwa guru perlu memperbaiki beberapa konsepsinya pada konsep struktur atom.

Daftar Rujukan

Allsop, R.T., & George, N. H. 1982. Redox in nuffied advebced chemistry. Education in chemistry. 19. 57-59.

Barral, F. L., Fernandes, E. G. R., & Otero, J. R. G. 1992. Secondary

students’ interpretation of the prosess occurring in an eletrochemical cell. Journal of Chemical Education. 69. 655-657.



Bojezuk, M. 1982. Topic difficulties in o- and a-level chemistry. school science review. 64. 545-551.

Butts, B. & Smith, R. 1981. What do students perveive as difficult in hsc

chemistry? Australian Science Teachers Journal. 32. 45-51. Clark, C.M., & Pelerson, P.L. 1986. Teachers’ thought prosses. in M.C.

Wittrock (Ed). Handbook of Research onTteaching (3rd Ed.). New York: MacMillan.

De Jong, O., Acampo, J., & Verdonk, A. 1995. Problems in teaching the

topic of redox reaction: Actions and conception of chemistry teachers. Journal of Research in Science Teaching. 32(10). 1097-1110.

Driver, R. & Easly, Y. J. 1978. Pupils and paradigms: A review of literature

related in concept development in adolescent sciende students. Studies in Science Education. 5. 61-84.

Finley, F. N., Stewart, J. & Yarroch, W. L. 1982. Teachers’ perceptions of

important and difficult science content. Science Education. 66. 531-538.

Gardner, H. 1991. The unschooled mind: How children think and how scools

should teach. New York: Basic Books. Khun, T. 1970. The structure of scientific revolutions. Chicago: university of

Chicago press. Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W., & Gertzog, W. A. 1982.

Accommodation of a scientific concrption: Toward a theory of conceptual change. Science Education. 66(2). 211-227.

Redhana, I W. & Kirna, I M. 2004. Identifikasi miskonsepsi siswa SMA

Negeri di kota Singaraja terhadap konsep-konsep kimia yang dilakukan setelah pembelajaran. Laporan penelitian (Tidak Dipublikasikan). IKIPN Singaraja.

Suastra, I W., Sadia, I W., Wirta., I M., Santyasa, I W., Lidyastuti, N M. D.,

Reta, N., dan Sarini, K. 1998. Pengembangan strategi perubahan konseptual (conceptual change) dalam pembelajaran IPA di Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama. Laporan Penelitian. Dikti Depdiknas.


kayn akatsuki

Documents

Transcript of kayn akatsuki