[Type text]

542

PENENTUAN MEKANISME ADSORPSI Cr(III)OLEH BIOMASSA S. cerevisiae

Oleh :Amaria, Suyono, dan Toeti Koestiari

Jurusan Kimia FMIPA Unesa

Dalam penelitian ini telah dikaji S. cerevisiae dari limbah proses fermentasiindustri bir yang masih berpotensi sebagai adsorben untuk menurunkan kadar kationlogam berat Cr(III) di perairan. Tujuan penelitian ini adalah menentukan : 1) gugusfungsional adsorben yang berperan dalam adsorpsi, 2) daya adsorpsi biomassa S.cerevisiae terhadap kation Cr(III) pada: (a) berbagai pH medium, (b) berbagai konsentrasiawal Cr(III), 3) mekanisme adsorpsi

Penelitian ini mengikuti rancangan penelitian eksperimen, dengan tahap-tahapsebagai berikut : 1) pembuatan biomassa S. cerevisiae, 2) identifikasi gugus fungsionalbiomassa S. cerevisiae, 3) pengujian adsorben terhadap daya adsorpsi dengan pengaruhpH medium, variasi konsentrasi awal kation Cr(III) (kapasitas adsorpsi), 4) mekanismeadsorpsi, yang dikaji melalui penentuan jenis interaksi yang terjadi antara biomassa S.cerevisiae dengan kation logam. Jenis interaksi ditentukan dengan cara mendesorpsikation logam Cr (III) yang telah jenuh dalam adsorben, dengan berbagai eluen yangmemiliki kekuatan mendesorpsi berbeda. Eluen yang digunakan meliputi aquademineral,untuk mengetahui kation logam yang terperangkap, kalium nitrat untuk mengetahuijumlah yang mengalami pertukaran ion, asam nitrat untuk mengetahui jenis ikatanhidrogen, dan Na2EDTA untuk mengevaluasi kation logam yang membentuk kompleks.Pada penelitian ini, eksperimen dilakukan dalam skala laboratorium menggunakan sistembatch. Kadar kation logam Cr(III) di dalam air diukur menggunakan teknikSpektrofotometri Serapan Atom.

Hasil-hasil penelitian yang diperoleh adalah: 1) Gugus fungsional biomassaS.cerevisiae yang berperan dalam adsorpsi adalah –OH, -COO- dan N-H. 2) Adsorpsidengan pengaruh pH medium terjadi maksimum pada pH 3, sebesar 3.9873 mg/g,3) Pengaruh konsentrasi awal Cr(III) dengan penerapan model isoterm adsorpsi Langmuirdiperoleh kapasitas adsorpsi sebesar 2.10-4 mol/g, 4) Mekanisme adsorpsi Cr(III) padabiomassa S. cerevisiae didominasi oleh mekanisme pertukaran ion dengan urutanpersentase desorpsi oleh KNO3 sebesar 26,73 %, H2O 7,94 %, HNO3 7,03 %, danNa2EDTA 6,74 % . 5) Energi adsorpsi yang terlibat termasuk energi fisika, yaitu sebesar13,38 kJ/mol.

Kata kunci : Adsorpsi, Cr(III), S. cerevisiae

PENDAHULUAN

S. cerevisiae merupakan mikrobia bersel tunggal, berukuran 5-15 mikron, yang

mengandung protein, karbohidrat, lemak, vitamin, mineral, dan zat-zat nutrien yang lain

(Young, 1985). Dinding sel S. cerevisiae tersusun atas glukan 30-35%, mannan 30%,

protein 13 % , khitin 1-2% serta lemak 8,5-13,5% (Fardiaz, 1992). Menurut Volesky

(1990, dalam Schiever and Volesky 2000) dinding sel fungi yang merupakan situs utama

untuk deposisi logam mengandung polisakarida sampai 90 %.

[Type text]

543

Menurut Gadd (1990) adsorpsi ion logam dengan S. cerevisiae terjadi pada

permukaan sel. Meskipun beberapa peneliti (Patzak, et al., 1997; Suh, et al., 1998;

Amaria,dkk, 2000,2003, 2005) telah menunjukkan kemampuan adsorpsi biomassa

S.cerevisiae terhadap kation-kation logam berat, namun mekanisme adsorpsi kation

logam dengan biosorben belum dipahami dan dijelaskan dengan baik, karena belum jelas

senyawa kimianya. Biosorben-biosorben yang jenis selnya berbeda, struktur kompleks

molekul yang membangunnya berbeda pula, sehingga situs ikatannya berbeda. Situs

ikatan yang dapat berpartisipasi dalam ikatan adalah gugus karboksil, dapat membentuk

kompleks maupun tarikan elektrostatik dengan kation logam (Schiewer dan Volesky,

2000). Akibatnya beberapa mekanisme adsorpsi menjadi beraksi ganda baik membentuk

kompleks maupun elektrostatik. Kim, et al. (2005) menyatakan bahwa interaksi antara

ligan-ligan pada adsorben dengan adsorbat dapat terjadi melalui pertukaran ion,

kompleksasi, koordinasi dan mikropresipitasi.

Dalam penelitian ini dipilih kation logam Cr(III) untuk dipelajari mekanisme

adsorpsinya dengan biomassa S. cerevisiae. Berdasarkan klasifikasi Pearson, asam basa

keras lunak (Douglas, et al. 1994) kation Cr(III) termasuk asam keras, sehingga akan

membentuk ikatan yang kuat dengan basa keras, seperti –OH, -COO-, -NH2-, dengan sifat

ikatannya cenderung ionik. Menurut Sehol (2004), bahwa adsorpsi Cr(III) pada asam

humat yang diimobilisasi kitin didominasi oleh adsorpsi kimia.

Tujuan penelitian ini ingin menentukan mekanisme adsorpsi yang terjadi antara

kation logam Cr (III) dengan situs aktif yang terdapat pada biomassa S. cerevisiae dan

menentukan gugus fungsional yang berperan dalam pengikatan kation (karena afinitas

atom donor adsorben terhadap ion-ion logam berbeda-beda). Pada penelitian Amaria, dkk

(2005) telah diprediksi gugus-gugus fungsional yang terdapat pada biomassa S. cerevisiae

yaitu –OH, COO- dan NH2-. Untuk mencapai tujuan penelitian ini perlu dikaji pH

adsorpsi, kapasitas adsorpsi S. cerevisiae terhadap kation Cr(III), serta energi adsorpsi.

Dalam penelitian ini untuk mengetahui mekanisme adsorpsi yang terjadi secara fisika

dilakukan desorpsi dengan eluen H2O (mekanisme pemerangkapan) dan desorpsi dengan

HNO3 (pembentukan ikatan hidrogen),untuk mengetahui mekanisme adsorpsi kimia

didesorpsi dengan KNO3 (pertukaran ion) dan dilakukan desorpsi dengan Na2EDTA

(pembentukan kompleks). Untuk memperkuat hasil penelitian, data desorpsi fraksinasi

sekuensial dikonfirmasikan dengan energi adsorpsinya dan juga dikonfirmasikan dengan

hasil studi spektroskopi infra merah biomassa S. cerevisiae antara sebelum dan setelah

diinteraksikan dengan kation logam.

[Type text]

544

METODE PENELITIAN

BahanBahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: S.cerevisiae dari limbah

hasil fermentasi industri bir PT Multi Bintang Pacet Mojosari Jawa Timur, larutan CrCl3,

HNO3 , KNO3 , Na2EDTA, larutan buffer sitrat, aquades, aquademineral.

AlatAlat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: sentrifus, shaker, neraca

analitik, oven, pH meter merek Jenway, Spektrofotometer Serapan Atom Perkin Elmer

100, ayakan ukuran 100-200 mesh, freeze dryer, pengaduk magnetik, tabung sentrifus,

corong, reaktor (wadah untuk mereaksikan adsorbat dengan adsorben terbuat dari bahan

polipropilen), alat-alat gelas (gelas ukur, tabung reaksi, gelas kimia, labu Erlenmeyer,

kaca pengaduk).

Prosedur Kerja

Penyiapan Adsorben Biomassa S. cerevisiae

Biomassa S. cerevisiae diperoleh dari limbah hasil proses fermentasi industri bir.

Limbah diendapkan, disaring, kemudian dicuci dengan aquades dan aqudemineral hingga

pH netral. Kemudian dikeringkan dengan freeze dryer selama 2 hari. Selanjutnya diayak

dengan ukuran 100-200 mesh dan disimpan dalam wadah kering, bersih dan tertutup

rapat.

Identifikasi Gugus Fungsional S. cerevisiae dengan Spektroskopi Infra Merah

Seribu mg biomassa S. cerevisiae diinteraksikan dengan Cr(III) 500 mg/L pH 3,

dikocok 350 rpm 2 jam, endapan dan filtrat dipisahkan dengan cara disentrifus 2500 rpm

10 menit. Endapan dioven 80oC sampai kering, kemudian endapan yang telah jenuh

dengan Cr(III) dicampur dengan KBr kering dan dibuat pelet. Selanjutnya dianalisis

dengan spektrofotometer Infra Red. Pengukuran juga dilakukan pada biomassa S.

cerevisiae tanpa berinteraksi dengan Cr(III).

Percobaan adsorpsi Cr(III) oleh Biomassa S. cerevisiae

1. Pengaruh pH medium

Dua puluh lima ml larutan Cr(III) 100 mg/L yang telah dibuat dari larutan induk

dengan kondisi pH 2, 3, 4, 5, 6 dan 7 (dengan larutan buffer sitrat). Masing-masing

larutan diinteraksikan dengan 100 mg biomassa dan dikocok selama 120 menit 350 rpm,

kemudian disentrifus 10 menit 2500 rpm. Filtrat dipisahkan dari endapannya dan diukur

[Type text]

545

dengan alat SSA pada panjang gelombang 357,9 nm.

2) Penentuan Kapasitas dan Energi Adsorpsi

Dua puluh lima ml larutan Cr(III) pada konsentrasi 0; 5; 10; 25; 50; 75;100; 200;

300; 500 mg/L dibuat dengan mengencerkan larutan induk, kemudian masing-masing

diinteraksikan dengan 100 mg adsorben biomassa S. cereviceae pada suhu 26 ± 1 oC dan

dikocok 350 rpm selama 120 menit. Adsorpsi ini dilakukan pada pH optimum (hasil

percobaan pengaruh pH). Filtrat dan endapan dipisahkan dengan cara disentrifus selama

10 menit 2500 rpm. Pengerjaan dilakukan 5 kali pengulangan. Kadar Cr(III) yang masih

terdapat pada filtrat diukur dengan alat SSA (Spektrofotometer Serapan Atom) pada

357,9 nm. Kapasitas adsorpsi ditentukan dengan mengolah data ini dengan menggunakan

isoterm adsorpsi Langmuir. Berdasaran data yang diperoleh kapasitas adsorpsi (n) dan

konstanta kesetimbangan adsorpsi (K) dihitung berdasarkan model isoterm adsorpsi

Langmuir, dan Energi (E) adsorpsi dihitung dengan persamaan E = RT Ln K

3) Penentuan Jenis Interaksi

Sebanyak masing-masing 250 mg biomassa S. cerevisiae diinteraksikan dengan 50

ml larutan Cr(III) 500 mg/L pada pH 3 (sesuai hasil percobaan adsorpsi pengaruh pH).

Kemudian dikocok selama 2 jam dan didiamkan selama 20 jam (semalam). Setelah

interaksi, filtrat dan endapan dipisahkan dengan cara sentrifugasi. Pengerjaan ini

dilakukan dengan 5 kali pengulangan. Filtrat yang diperoleh dianalisis dengan alat SSA.

Endapan dicuci 1 kali dengan akuades untuk menghilangkan sisa filtrat yang menempel

pada endapan. Kemudian endapan dikeringkan pada suhu 80oC selama 3 jam dan

disimpan dalam eksikator semalam. Selanjutnya dilakukan desorpsi sekuensial untuk

mengetahui jenis interaksinya (mekanisme adsorpsinya).

Penentuan jenis interaksi yang terjadi antara biomassa S. cerevisiae dengan kation

logam, dikaji dengan cara mendesorpsi kation logam Cr (III) yang telah jenuh di dalam

adsorben, dengan berbagai eluen yang memiliki kekuatan mendesorpsi berbeda.

Pola Pemerangkapan. Endapan dari hasil adsorpsi (S. cerevisiae – Cr) ditambah

50 ml akuademineral, dikocok 350 rpm selama 30 menit. Kemudian campuran

disentrifus. Filtrat yang didapat dianalisis dengan alat SSA.

Pola Pertukaran Ion dengan K+. Endapan dari hasil desorpsi dengan air,

ditambah dengan 50 ml KNO3 1 M, dikocok 350 rpm selama 2 jam dan disentrifus.

Filtrat dianalisis dengan alat SSA.

[Type text]

546

Pembentukan Ikatan Hidrogen. Endapan hasil desorpsi dengan KNO3 ditambah

50 ml HNO3 0,5 M, dikocok 350 rpm selama 30 menit. Filtratnya dianalisis dengan Alat

SSA.

Pembentukan Kompleks. Endapan dari hasil desorpsi dengan HNO3 ditambah

50 ml Na2EDTA 0,1 M, dikocok 350 rpm selama 18 jam, kemudian disentrifus.

Filtratnya dianalisis dengan spektrofotometer serapan atom.

5. Penghitungan Cr(III) yang teradsorpsi , terdesorpsi, kapasitas adsorpsi danenergi adsorpsi

Kadar Cr(III) yang teradsorpsi oleh biomassa dihitung dari perbedaan kadar

Cr(III) awal yang diinteraksikan dengan biomassa dan kadar Cr(III) pada filtrat setelah

berinteraksi, selanjutnya digunakan perrsamaan 1 (Vijayaraghavan, et al, 2004) :

WVCC

q fo )( ................................................................................................ (1)

q adalah Cr(III) yang teradsorpsi (mg/g); C0 and Cf are konsentrasi awal dan akhir Cr

(mg/L), V adalah volume larutan (L) dan W adalah berat adsorben yang digunakan (g).

Kadar Cr(III) yang didesorpsi dianalisis dan dihitung dengan persamaan 2 (Choi

and Yun, 2004):

% Desorpsi = 100)()(

)()(x

mgradsorpsiawalyangteIIICrmgleheluenyanglepasoIIICr

(2)

Model adsorpsi Langmuir dipilih untuk menentukan adsorpsi Cr(III), yang dirumuskan

sebagai berikut (Oscik, 1982):

1

m m

C Cn n K n (3)

n adalah kadar Cr(III) yang teradsorpsi adsorben dalam satuan mg/g atau mol/g, C is

konsentrasi Cr(III) pada keadaan setimbang (mg/L). Dengan mem-plot-kan harga C/n

terhadap C (kosentrasi Cr(III) pada saat setimbang) dapat ditarik garis lurus, sehingga

dapat diperoleh harga tetapan kesetimbangan Langmuir K (mol.L-1)-1, dan kapasitas

adsorpsi, nm (mol/g) yang ditentukan dari intersep dan slope.

Proses adsorpsi larutan juga melibatkan interaksi ion-ion yang terdapat pada

adsorbat dan adsorben. Oleh karena itu proses adsorpsi dapat dijelaskan dengan teori

listrik lapisan ganda (electric double layer). Oleh Stern (Shaw, 1983) diusulkan bahwa

model lapisan ganda ini dibagi dalam 2 bagian yang dipisahkan oleh suatu bidang (bidang

[Type text]

547

Stern) yang ditempatkan pada sekitar jari-jari ion terhidrat dari permukaan padatan.

Persamaan ini mengikuti persamaan Stern (Adamson, 1990):

1C.exp[ Ze+]/kT (1)

dengan C adalah konsentrasi ion logam pada keadaan setimbang, Ze adalah energi

interaksi elektrostatik dan adalah energi ikatan kimia. Secara eksperimen energi

interaksi elektrostatik dan energi ikatan kimia sulit dan tidak mungkin ditentukan (Stum

dan Morgan, 1989), maka Stern mengasumsikan bahwa seluruh energi bebas standar

adsorpsi sama dengan jumlah energi elektrostatik dan energi adsorpsi kimia yang terlibat

dalam adsorpsi, dengan persamaan :

Go = Ze+ (2)

Melalui beberapa langkah dan subtitusi persamaan adsorpsi, diperoleh persamaan:

Energi = RT lnK

HASIL DAN PEMBAHASAN

Identifikasi Gugus Fungsional S. cerevisiae dengan Spektroskopi Infra Merah

Untuk mengidentifikasi gugus fungsional yang terdapat pada biomassa S.

cerevisiae dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer FTIR. Hasil identifikasi

gugus fungsional S. cerevisiae sebelum berinteraksi dan setelah berinteraksi dengan

Cr(III) disajikan pada Gambar 1 dan 2. Spektra biomassa S. cerevisiae yang disajikan

pada Gambar 1, tampak vibrasi ulur gugus OH karboksilat pada 3425,3 cm-1, yang

didukung oleh absorpsi pada 1033,8 cm-1, yang menunjukkan C-O karboksilat. Pita Pita

3425,3 cm-1 juga dapat menunjukkan vibrasi ulur N-H. Pada 1639,4 cm-1 menunjukkan

vibrasi ulur gugus –COO- asimetri yang didukung absorpsi simetrinya pada 1380,9 nm-1.

Bilangan gelombang 1639,4 cm-1 juga menunjukkan adanya gugus C=O peptida yang

didukung oleh gugus N-H sebagai vibrasi tekuk pada 1523,7 cm-1. Pita 1380,9 cm-1 juga

diidentifikasi sebagai vibrasi tekuk -OH asam karboksilat (Silverstein dkk,1991). Di

samping itu pita 1033,8 cm-1 dapat ditunjukkan sebagai vibrasi ulur gugus C-O (asam

karboksilat) dan C-N (amina) (Sastrohamidjojo,1992). Pita 910 cm-1 menunjukkan vibrasi

ulur C-H.

Spektra biomassa S. cerevisiae yang berinteraksi dengan Cr(III) pada pH 3

disajikan pada Gambar 2, menunjukkan adanya pergeseran relatif kecil, yaitu pada

bilangan gelombang 1523,7 cm-1menjadi 1527,5 cm-1; 1033,8 cm-1menjadi 1037,6 cm-1

dan 910 cm-1 menjadi 894,9 cm-1. Hal ini menunjukkan bahwa Cr(III) yang teradsorpsi

[Type text]

548

pada permukaan S. cerevisiae terjadi melalui pori atau dengan mekanisme

pemerangkapan.

Gambar.1. Spektra inframerah biomassa S. cerevisiaesebelum berinteraksi berinteraksi dengan Cr (III)

Gambar 2. Spektra inframerah biomassa Saccharomyces cerevisiaesetelah berinteraksi dengan Cr (III)

[Type text]

549

Pengaruh pH medium

Adsorpsi Cr (III) oleh biomassa S. cerevisiae pada pH 2, 3, 4, 5, 6, dan 7

disajikan pada Tabel 1. Visualisasikan adsorpsi Cr(III) dengan pengaruh pH medium

disajikan pada Gambar 3.

Tabel 1. Adsorpsi 100 mg Cr(III) oleh biomassa S. cerevisiaedengan berbagai harga pH medium

pH [Cr]eq(mg/L)

[Cr(III)] teradsorpsi(mg/L)

% [Cr(III)]teradsorp

[Cr(III)]teradsorpsi (mg/g)

2 93.9587 6.0413 6.0413 1.51033 84.0507 15.9493 15.9493 3.98734 91.1125 8.8875 8.8875 2.22195 92.8531 7.1469 7.1469 1.78676 91.7892 8.2108 8.2108 2.05277 95.4143 4.5857 4.5857 1.1464

Gambar 3 tampak bahwa adsorpsi Cr (III) dengan berbagai pH medium oleh

biomassa S. cerevisiae maksimum pada pH 3 adalah sebesar 15.9493 %, atau dalam satu

gram adsorben dapat teradsorpsi Cr (III) sebesar 3.9873 mg. Pada pH 2 adsorpsi Cr (III)

adalah kecil dan pada pH 4-7 adsorpsi Cr (III) juga menurun.

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8

pH

n,a

dsorp

siC

r(m

g/g

)

Gambar 3 . Pengaruh pH medium terhadap adsorpsiCr(III) oleh biomassa S. cerevisiae

Adsorpsi kation logam pada adsorben sangat dipengaruhi oleh sifat permukaan

adsorben dan larutan ion logamnya. Dengan kenaikan pH medium, ion logam yang

terhidrat di dalam medium akan mengalami hidrolisis menurut persamaan umum berikut

ini :

[OH-] [OH-] [OH-] [OH-]

M2+ --------> MOH + --------> M(OH)2 ------->M(OH)3- -------> M(OH)4

2-

[Type text]

550

Di dalam medium air Cr (III) umumnya sebagai kompleks [Cr(H2O)6]3+. Kompleks

ini dengan kenaikan pH medium akan terhidrolisis seperti persamaan di atas, membentuk

[CrOH]2+, kemudian [Cr(OH)2]+ dan selanjutnya membentuk [Cr(OH)3] dan [Cr(OH)4]-

(Minear and Keith, 1982). Cr (III) pada pH mendekati 6 mengendap sebagai [Cr(OH)3].

Sementara itu pada pH tinggi permukaan adsorben menjadi bermuatan negatif. Oleh

karena itu akan terjadi tolak menolak dengan spesies logam yang bermuatan negatif,

akibatnya adsorpsinya menurun.

Adsorpsi Cr(III) terjadi maksimum pada pH 3, dikarenakan di dalam larutan lebih

banyak terbentuk kompleks hidrokso logam (MOH+), sementara permukaan biomassa

mengalami deprotonasi menjadi lebih bermuatan negatif sehingga terjadi gaya tarik

menarik yang mengakibatkan adsorpsi meningkat.

Penentuan Kapasitas Adsorpsi

Visualisasi data adsorpsi Cr(III) oleh biomassa S. cerevisiae pada berbagai

konsentrasi awal disajikan pada Gambar 4. Untuk mengetahui jumlah adsorbat (zat

terlarut) yang terserap oleh adsorben dan hubungan antara jumlah zat terlarut yang

terserap dengan jumlah zat terlarut pada saat setimbang dapat digunakan model isoterm

adsorpsi LangmuirCn n K

Cnm m

1

n adalah jumlah zat terlarut yang terserap oleh adsorben dalam mol per gram adsorben

sedangkan Cadalah jumlah zat terlarut (konsentrasi) pada saat setimbang (mol/L).

0.00E+00

2.00E-05

4.00E-05

6.00E-05

8.00E-05

1.00E-04

1.20E-04

0.0E+00 2.0E-03 4.0E-03 6.0E-03 8.0E-03 1.0E-02

[Cr]eq (m ol/L)

n,

adso

rpsi

Cr(

mg

/g)

Gambar 4. Kurva isoterm adsorpsi Langmuir S. cerevisiaeterhadap Cr (III) pada pH 3

[Type text]

551

y = 6053.1x + 28.335R2 = 0.9169

0.00E+00

2.00E+01

4.00E+01

6.00E+01

8.00E+01

1.00E+02

0.00E+00 2.00E-03 4.00E-03 6.00E-03 8.00E-03 1.00E-02

[Cr]eq (mol/L)

[Cr]

eq/n

Gambar 5. Linieritas persamaan Isoterm Langmuiradsorpsi Cr (III) oleh biomassa S. cerevisiae

Pada Gambar 4, terlihat bahwa secara keseluruhan isoterm adsorpsi memberikan

bentuk isoterm Langmuir, yakni adsorpsi menunjukkan bahwa kenaikan konsentrasi awal

diikuti dengan meningkatnya jumlah zat yang teradsorpsi sehingga tercapai keadaan

setimbang. Dari kurva isoterm adsorpsi Langmuir, penerapan data-data pada Gambar 4

diperoleh persamaan linier seperti pada Gambar 5, dengan Y = 6053,1x + 28,335,

kapasitas adsorpsi (nm), konstanta kesetimbangan adsorpsi, K dan penerapan harga K

pada energi adsorpsi E = RT Ln K seperti disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Parameter Langmuir adsorpsi Cr (III) oleh biomassa S. cerevisiae

pHmedium

nm(mol/g )

K(mol L-1)-1

E = - ΔGkJ/ mol-1

3 2.10-4 213.6263 13,3790

Mekanisme Adsorpsi.

Untuk mengetahui mekanisme adsorpsi atau jenis interaksi yang terjadi antara

kation Cr(III) dengan biomassa S. cerevisiae dilakukan dengan cara menjenuhkan lebih

dulu adsorben dengan kation Cr(III), kemudian mendesorpsinya dengan eluen-eluen yang

memiliki kekuatan mendesorpsi berbeda, yaitu H2O untuk mengetahui interaksi secara

pemerangkapan, KNO3 untuk mengetahui mekanisme pertukaran ion, HNO3 untuk

mengetahui mekanisme jenis ikatan hidrogen dan dengan eluen Na2EDTA untuk

mengetahui kation logam yang membentuk kompleks. Hasil desorpsi kation logam

Cr(III) disajikan pada Tabel 3.

Pada Tabel 3. tampak bahwa persentase desorpsi Cr(III) yang terbesar adalah

dengan eluen KNO3 yang dapat digunakan menunjukkan mekanisme adsorpsi Cr(III)

[Type text]

552

Tabel 3. Desorpsi kation Cr(III) pada biomassa S. cerevisiae

Pelarut Persentase Cr (III) yang terdesorpsi (%)

H2O 7,94KNO3 26,73HNO3 7,03

Na2EDTA 6,74Jumlah 48,44

dengan situs aktif biomassa S. cerevisiae adalah mekanisme pertukaran ion, kemudian

mekanisme adsorpsi berikutnya adalah melalui pemerangkapan, pembentukan ikatan

hidrogen dan melalui pembentukan kompleks. Apabila dikonfirmasikan pada harga

energi adsorpsinya, adsorpsi Cr(III) dengan biomassa S. cerevisiae menunjukkan adsorpsi

fisika dan demikian pula jika dikaji bilangan gelombang data spektra FTIR S. cerevisiae

yang belum dan telah berinteraksi dengan Cr(III) tampak ada pergeseran yang relatif

kecil. Hal ini menunjukkan bahwa mekanisme adsorpsi Cr(III) dengan situs-situs aktif S.

cerevisiae menjadi beraksi ganda, seperti yang dikemukakan Schiewer dan Volesky

(2000) dan Kim, et al. (2005). Berdasarkan klasifikasi Pearson, kation Cr(III) termasuk

asam keras, sehingga akan membentuk ikatan yang kuat dengan basa keras, seperti –OH,

-COO-, -NH2-, dan gugus gugus fungsional ini yang telah teridentifikasi ada pada situs

biomassa S. cerevisiae.

SIMPULAN

1. Gugus fungsional biomassa S. cerevisiae yang berperan dalam adsorpsi adalah gugus

hidroksil –OH (basa keras), -COO- (basa keras), dan N-H (basa keras).

2. Adsorpsi Cr (III) dengan berbagai pH medium oleh biomassa S. cerevisiae maksimum

pada pH 3 adalah sebesar 15.9493 %, atau dalam satu gram adsorben Cr (III)

teradsorpsi sebesar 3.9873 mg.

3. Kapasitas adsorpsi (nm) S. cerevisiae terhadap Cr(III) sebesar 2.10-4 mol/g konstanta

kesetimbangan adsorpsi, K sebesar 213.6263 (mol L-1)-1 dan energi adsorpsi sebesar

13,3790 kJ/ mol-1, termasuk energi adsorpsi fisika.

UCAPAN TERIMA KASIH

Pada kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih kepada Direktorat Jenderal

Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional melalui Program Penelitian

Fundamental yang telah mendanai penelitian ini dan kepada Jundi, Friska, Istiqomah

yang membantu dalam pengumpulan data.

[Type text]

553

DAFTAR PUSTAKA

Adamson, A.W.,1990, Physical Chemistry of Surface, 4nd ed. John Wiley, New York.Amaria, S.E. Cahyaningrum, R. Agustini, 2005. Imobilisasi Saccharomyces cerevisiae

Limbah Fermentasi Industri Bir melalui Pembentukan Sol Gel Silika danAplikasinya Untuk Adsorpsi Kation-kation Logam Berat, Lembaga Penelitian,Universitas Negeri Surabaya

Amaria, Suyono, Cahyaningrum, S.E., 2003, Pemanfaatan Saccharomyces cereviceaedari Limbah Industri Bir Sebagai Bahan Penyerap Kation Timbal Dalam Mediumair, Lembaga Penelitian, Universitas Negeri Surabaya.

Amaria, Suyono, Isnawati, 2000, Penghilangan Timbal Menggunakan BiomassaSaccharomyces cereviceae dari Limbah Industri Bir, Lembaga PenelitianUniversitas

Choi S.B. and Yun, Y.S.,. Lead Biosorption by Waste Biomass of Corynebacteriumglutamicum Generated from Lysine Fermentation Process, Biotechnology Letter26: 331-336.

Douglas, B. , McDaniel D., and Alexander, J.1994. Conceps And Models Of InorganicChemistry, Third Edition, John Wiley & Sons, Inc. Canada.

Fardiaz, S. 1992. Mikrobiologi Pangan. Jakarta, Gramedia Pustaka Utama.Gadd,G.M., 1990, In Biotechnology. Biosorption , Chemistry and Industry : 421 –426Kim, Tae Young, Sun-Kyu Park, Sung-Yong Cho, Hwan-Beom Kim, Yong Kang, Sang-

Done Kim, dan Seung-Jai Kim, 2005. Adsorption of Heavy Metal by BreweryBiomass, Korean J. Chem. Eng., 22 (1) , 91-98.

Oscik, J., 1982, Adsorption, Ellis Horwood Limited, England.Patzak M., Dostalek P., Fogarty R.V. Safarik I. and Tobin J.M, 1997, Develepment of

Magnetic Biosorbents For Metal Uptake, Biotechnology Techniques, Vol.11,No. 7: 483 – 487.

Ramelow, U.S., Guidry N.C.Fisk, S.D., 1996 A Kinetic study of Metal ion binding byBiomass Immobilized in polymer, Journal Hazardous Materials, 46. 37-55

Sastrohamidjojo,H., 1992, Spektroskopi Inframerah, Liberty, Yogyakarta.Schiewer, S. dan Volesky B.2000. Biosorption Processes for Heavy Metal Removal,

Chapman and Hall, London. UK.Sehol, M. 2004. Immobilisasi Asam Humat Pada Kitin dan Alikasinya Sebagai Adsorben

Cr(III), Tesis S2, Program Pasca Sarjana, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.Shaw,D.J., 1983, Introduction to Colloid and Surface Chemistry, New York.: Butterworth

& Co.Ltd.Silverstein, R.M.; Bassler,G.C. and Morrill T.C., 1991, Spectrosmetric Identification of

Organic Compounds fifth Edition , John Wiley & Sons, Inc, New York.Stevenson, F.J., 1994, Humus Chemistry, John Wiley & Sons, Inc., New York.Stum,W. and Morgan,J.J., 1981, Aquatic Chemistry, New York : John Wiley and Sons.Suh J.H., Yun J.W. and Kim D.S.,1998., Comparison of Pb2+ Accumulation

Characteristics Between Live and Dead Cells of Saccharomyces cerevisiae andAureobasidium pullulans, Biotechnology Letters, Vol. 20, No.3 : 247-251.

Vijayaraghavan, K.; Jegan, J.R.; and Velan, M. 2004. Copper removal from aqueoussolution by marine green algae ulva Reticulata. Electronic Journal ofBiotechnology. Vol. 7(1).

Volesky, B and Holan, Z.R., 1995, Biosorption of Heavy Metal, Biotechnol. Prog. Vol11, no.3.

Young, M.M. 1985. Comprehensive Biotechnology . Oxford, Pergamon Press

526

ABSTRAK

PENERAPAN PENILAIAN PSIKOMOTOR PADA MATERI HUKUMKEKEKALAN MASSA SISWA KELAS X-l SMA NEGERI 4 SURABAYA

MELALUI LESSON STUDY

Oleh:Dra. Sri Umiyati, Agus Widiyono, S.Pd., Lilik Sudariati, S.Pd.,

Dra. Dewi Farkhanah, Prapmiwati, S.Pd.

Peserta Diklat Lesson Study Untuk Sekolah Kawasan di Surabaya

Kenyataan yang dihadapi guru saat ini adalah sulit melakukan penilaianaktivitas belajar siswa. Hal ini disebabkan oleh adanya jumlah siswa yang besardalam satu kelas yaitu rata-rata 40 siswa. Untuk melakukan penilaian psikomotorsering kali dilakukan dengan mengamati aktivitas siswa secara global atau tidakrinci.

Lesson Study merupakan model pembinaan profesi guru yang diharapkan dapatmeningkatkan kualitas guru dan hasil belajar siswa, kegiatannya antara lainmelibatkan beberapa observer (pengamat) ketika penerapan pembelajaran (do)selain seorang guru model.

Pada tanggal 27 November 2007 diadakan kegiatan Open Lesson di kelas X-lSMA Negeri 4 Surabaya dengan Materi Hukum Kekekalan Massa denganmelibatkan observer yang cukup banyak (10-12 orang). Hasil observasi kegiatantersebut dapat membantu guru untuk menilai siswa selama kegiatan pembelajaranberlangsung, bahkan penilaian dapat dilakukan lebih rinci pada aspek psikomotor.

Key word:Lesson Study, penilaian psikomotor

527

PendahuluanLatar Belakang

Proses pembelajaran di sekolah dewasa ini lebih dituntut kepada studentcentered, di mana siswa memegang peranan penting dalam mengembangkan danmemperbaiki konsepsinya, sedangkan tugas guru dalam proses ini menjadi fasilisator,merangsang pemikiran, menciptakan permasalahan, membiarkan siswamengungkapkan gagasan dan konsepnya, serta kritis menguji konsep siswa. Yangterpenting untuk guru adalah mendengarkan dan menghargai gagasan pemikiran siswaapapun adanya, apakah pemikiran itu benar atau salah. Selain itu guru juga harusmenguasai bahan secara luas dan mendalam sehingga dapat lebih fleksibel menerimagagasan, siswa yang berbeda dan juga harus dapat memberi penilaian yang tepat atashasil belajar siswa.

Ada dua hal yang berkaitan Kimia di SMA/MA, yaitu kimia sebagai produk(pengetahuan kimia yang berupa fakta, konsep, prinsip, hukum dan teori) temuanilmuwan dan kimia sebagai proses (kerja ilmiah). Oleh sebab itu pembelajaran kimiadan penilaian hasil belajar kimia harus memperhatikan karakteristik ilmu kimia sebagaiproduk dan proses. Jadi penilaian terhadap siswa dalam belajar kimia tidak hanyameliputi aspek kognitif saja juga perlu aspek psikomotor yang selama ini sulitdilakukan oleh guru.

Berdasarkan uraian di atas maka sangatlah diperlukan suatu pembenahan didalam proses belajar mengajar untuk dapat meningkatkan kualitas pembelajaran siswa,salah satu upaya untuk meningkatkan kualitas pembelajaran., dan bagaimana penilaianpsikomotor bisa dilakukan dengan tepat oleh guru, salah satu alternatifnya melaluikegiatan Lesson Study

Sistem PenilaianPenilaian adalah istilah umum yang mencakup semua metode yang bisa digunakan

untuk menilai unjuk kerja siswa baik secara individu maupun kelompok, sedangkanproses penilaian mencakup pengumpulan bukti untuk menunjukkan pencapaian belajarsiswa, adapun aspek penilaian bisa berupa kognitif, psikomotor dan afektif.

Dalam pembahasan ini menekankan pada penilaian psikomotor di mana penilaianpsikomotor di SMA meliputi tiga jenis kegiatan :

a. Presentasib. Diskusi kelompokc. PraktikumBanyak aspek yang dapat dinilai pada kegiatan praktikum di antaranya : Menentukan alat dan bahan Menggunakan alat Membaca data Menarik kesimpulan Membuat diagram Membaca diagram Membedakan diagram Menyelesaikan soal Tampilan presentase Tampilan kemampuan menjawab pertanyaan

528

Ketepatan menggunakan alat Ketrampilan menggunakan bahan dsb

Dari sekian banyak aspek yang dinilai, walaupun guru hanya mengambil beberapaaspek saja, kenyataan yang dihadapi oleh guru sulit untuk melakukan kegiatanaktifitas siswa berupa penilaian psikomotor tadi, hal ini disebabkan oleh adanyajumlah siswa yang besar dalam 1 kelas terdapat 40 siswa, sehingga untukmelakukan penilaian psikomotor sering kali dilakukan dengan mengamati aktifitassiswa secara global atau tidak rinci yang akhirnya menghasilkan nilai yang tidaktepat. Dengan keadaan demikian perlu adanya upaya guru untuk meningkatkankinerjanya secara kolaboratif untuk mencapai profesionalisme guru.

Lesson StudyApa Lesson Study?

Lesson study adalah model pembinaan profesi pendidik melalui pengkajianpembelajaran secara kolaboratif dan berkelanjutan berlandaskan prinsip-prinsipkolegalitas dan mutual_learning untuk membangun komunitas belajar. Gambar Imemperlihatkan tahapan pelaksanaan pengkajian pembelajaran melalui kegiatan lessonstudy.

Pelaksanaan pengkajian pembelajaran melalui kegiatan lesson study dilakukandalam siklus-siklus kegiatan yang tiap siklusnya terdiri dari 3 tahapan (Plan, Do, See).Tahap pertama, Plan, membuat perencanaan pembelajaran yang berpusat pada siswasecara kolaboratif. Tahap kedua, DO, menerapkan rencana pembelajaran di kelas olehseorang guru sementara guru lain mengamati aktifitas siswa dalam pembelajaran.Tahapan ketiga, SEE, diskusi pasca pembelajaran untuk merefleksikan efektifitaspembelajaran yang dilaksanakan langsung setelah pembelajaran selesai. Hasil refleksimerupakan masukan untuk perencanaan pada siklus berikutnya agar pembelajaran lebihbaik dari siklus sebelumnya. Setiap tahapan pengkajian pembelajaran harusdilaksanakan secara kolaboratif dan tidak pernah berakhir melakukan perbaikanpembelajaran.

Gambar 1. Siklus Kegiatan Lesson Study

PLAN(merencanakanpembelajaranyang berpusat

pada siswa)

DO(melaksanakanpembelajarandan observasi)

SEE(merefleksikan efektifitas

pembelajaran untukperbaikan)

529

Pengetahuan materi ajar maupun keterampilan guru membelajarkan siswadibangun dalam komunitas belajar melalui sharing pendapat diantara anggotakomunitas dengan lebih menekankan prinsip-prinsip kolegalitas dan mutual learning.Dosen bisa saja berada dalam komunitas belajar diantara guru-guru, akan tetapi dosentidak perlu merasa superior dan tidak perlu menceramahi guru-guru. Dosen sebagainara sumber memang perlu mengkoreksi kesalahan konsep-konsep melalui sharingpendapat yang didukung fakta yang benar secara santun dan bijak sehingga semuaanggota komunitas belajar merasa nyaman.

Mengapa Lesson Study?Ilmu penget ahuan dan teknologi cepat sekali berkembang oleh karena itu

pengetahuan dan keterampilan guru pun harus selalu dimutahirkan secara periodik,sebulan sekali, setahun sekali, atau lima tahun sekali. Walau seorang guru lulus darisuatu lembaga pendidikan guru terkemuka, apabila yang bersangkutan tidak pemahdiikut sertakan dalam pelatihan maka guru tersebut akan ketinggalan informasiperkembangan pengetahuan dan teknologi. Selanjutnya guru tersebut akan menyendirimelakukan persiapan dan tertutup terhadap inovasi serta saran untuk perbaikan.Kemungkinan besar guru seperti itu mendominasi kelas dengan ceramahnya, tidakmemberi kesempatan kepada siswa untuk berkreatifitas.

Sementara Peraturan Pemerintah RI Nomor 19 Tahun 2005 tentang StandarNasional Pendidikan, pasal 19, ayat 1 mengatakan bahwa "Proses pembelajaran padasatuan pendidikan diselenggarakan secara interaktif, inspiratif, menyenangkan,menantang, memotivasi peserta didik untuk berpartisipasi aktif serta memberikanruang yang cukup bagi prakarsa, kreatifi tas, dan kemandirian sesuai bakat, minat,dan perkembangan ftsik dan psikologis peserta didik.

Selain itu Undang-Undang Nomor 14 Tahun 2005 tentang Guru dan Dosenmengisyaratkan bahwa guru profes ional harus memiliki 4 kompetensi secaraterpadu. Keempat kompetensi tersebut melipu ti kompetensi pedagogi, kompetensiprofesional, kompetensi kepribadian, dan kompetensi sosial. Kompetensi pedagogi dankompetensi profesional dapat diindikasikan oleh kemampuan guru membuatperencanaan pembelajaran yang berpusat pada siswa dan keterampilan gurumembelajarkan siswa, membuat siswa kreatif. Kompetensi kepribad ian dapatditunjukan guru melalui etos kerja, selalu bersemangat dan kerja keras melakukaninovasi pembelajaran. Kemudian, kompetensi sosial tercermin dari kemampuanberkomunikasi secara efektif dan efisien.

Pemutahiran pengetahuan dan keterampilan guru serta implementasi PP No 19Tahun 2005 dan UU Nomor 14 Tahun 2005 merupakan tantangan bagi kita untukmelakukan pembinaan guru secara sistematik dan berkelanjutan bagi seluruh guru.Lesson study menawarkan solusi bagi pembinaan guru di Indonesia karena lessonstudy adalah model pembinaan profesi pendidik melalui pengkajian pembelajaransecara kolaboratif dan berkelanjutan berlandaskan prinsip -prinsip kolegali tas danmutual learning untuk membangun komunitas belajar.

Implementasi Lesson StudyMelakukan persiapan Lesson Study

Sebagaimana telah dikemukakan sebelumnya bahwa lesson study pada dasarnyameliputi tiga tahapan kegiatan yakni perencanaan, implementasi, dan .refleksi . Untuk

530

mempersiapkan sebuah lesson study hal pertama yang sahgat penting adalahmelakukan persiapan . Tahap awal persiapan dapat dimulai dengan melakukanidenti fikasi masalah pembelaj aran yang meliputi materi ajar, teaching material s,strategi pembelajaran, dan siapa yang akan berperan menjadi guru. Materi ajar yangdipilih tentu harus disesuaikan dengan kurikulum yang berlaku serta program yangsedang berjalan di sekolah. Analisis mendalam tentang materi ajar yang dipilih perludilakukan secara bersama-sama untuk memperoleh alternatif terbaik yang dapatmendorong proses belajar siswa secara optimal . Pada tahapan analisis tersebut perludipertimbangkan kedalaman materi yang akan disajikan ditinjau antara lain darituntutan kurikulum, latar belakang pengetahuan dan kemampuan siswa, kompetensiyang akan dikemban gkan , sert a kemungkinan -kemu ngkinan pengembangandalam kaitannya dengan materi terkait. Dalam kaitannya dengan materi ajar yangdikembangkan, juga perlu dikaji kemungkinan-kemungkinan respon siswa pada saatproses pembelajaran berlangsung. Hal ini sangat penting dilakukan terutama untukmengantisipasi respon siswa yang tidak terduga. Jika materi ajar yang dirancangternyata terlalu sulit bagi siswa, maka kemungkinan alternatif intervensi guru untukmenyesuaikan dengan tingkat kemampuan siswa perlu dipersiapkan secara matang.Sebaliknya, jika temyata materi ajar yang dirancang tcrlalu mudah bagi siswa makakemungkinan intervensi yang bersifat pengembangan perlu juga dipersiapkan. Dengandemikian, sebelum implementasi pembelajaran berlangsung guru telah memilikikesiapan yang mantap sehingga proses pembelajaran yang terjadi pada saat lessonstudy dilaksanakan mampu mengoptimalkan proses dan hasil belajar siswa sesuaidengan yang diharapkan.Selain aspek materi ajar, guru secara berkelompok perlu mendiskusikan strategipembelajaran yang akan digunakan yakni meliputi pendahuluan, kegiatan inti, dankegiatan akhir. Analisis kegiatan tersebut dapat dimulai dengan mengungkapkanpengalaman masing-masing dalam mengajarkan materi yang sama. Berdasarkananalisis pengalaman tersebut selanjutnya dapat dikembangkan strategi baru yangdiperkirakan dapat menghasilkan proses belajar siswa yang optimal. Strategipembelajaran yang dipilih antara lain dapat meliputi bagaimana melakukanpendahuluan agar siswa termotivasi untuk melakukan proses belajar secara aktif;aktivitas-aktivitas belajar bagaimana yang diharapkan dilakukan siswa pada kegiataninti pembelajaran; bagaimana rancangan interaksi antara siswa dengan materi ajar,interaksi antar siswa, serta interaksi antara siswa dengan guru; bagaimana prosespertukaran hasil belajar (sharing) antar siswa atau antar kelompok harus dilakukan;bagaimana strategi intervensi guru pada level kelas, kelompok, dan individu; sertabagaimana aktivitas yang dilakukan siswa pada bagian akhir pembelajaran. Agar prosespembelajaran dapat berjalan secara mulus, maka rangkaian aktivitas dari awal sampaiakhir pembelajaran perlu diperhitungkan secara cermat termasuk alokasi waktu yangtersedia. Juga telah tersusun format penilaian aspek psikomotor yang meliputi:Menentukan alat dan bahan, Menggunakan alat dan bahan, Membaca data, dan Menarikkesimpulan

Pelaksanaan pembelajaran dalam Lesson StudyOpen Lesson dilakukan di SMA Negeri 4 Surabaya oleh guru peserta

Pendidikan dan Latihan (Penlat) Lesson Study pada tanggal 27 November 2007, Matapelajaran Kimia Materi ajar Hukum Kekekalan Massa di kelas X-1 diikuti oleh 12 gurudan salah satu guru sebagai guru model serta tiga orang dosen pendamping.

531

Sebelum melaksanakan proses pembelajaran, perlu dilakukan pertemuan singkat(briefing) yang dipimpin oleh Kepala Sekolah. Pada pertemuan ini, setelah KepalaSekolah menjelaskan secara umum kegiatan lesson study yang akan dilakukan,selanjutnya guru yang bertugas untuk melaksanakan pembelajaran hari itu diberikesempatan mengemukakan rencananya secara singkat. Informasi ini sangat pentingbagi para observer terutama untuk merancang rencana observasi yang akan dilakukandi kelas. Selesai guru menyampaikan penjelasan, selanjutnya Kepala Sekolahmengingatkan kepada para observer untuk tidak mengganggu jalannya prosespembelajaran. Observer dipersilahkan untuk memilih tempat strategis sesuai rencanapengamatannya masing-masing.

Setelah acara briefing singkat dilakukan, selanjutnya guru yang bertugassebagai pengajar (guru model) melakukan proses pembelajaran sesuai dengan rencana.Walaupun pada saat pembelajaran hadir sejumlah observer, guru hendaknya dapatmelaksanakan proses pembelajaran sealamiah mungkin. Berdasarkan pengalamanlesson study yang sudah dilakukan, proses pembelajaran dapat berjalan secara alamiah.Hal ini dapat terjadi karena observer tidak melakukan intervensi apapun terhadap siswa.

Pelaksanaan kegiatan RefleksiSetelah kegiatan pembelajaran berakhir dilakukan refleksi (see), selain dihadiri seluruhguru yang terlibat, hadir pula kepala sekolah.

Langkah-langkah kegiatan yang dilakukan dalam refleksi adalah sebagaiberikut:

■ Pemandu memperkenalkan peserta refleksi yang ada di ruangan sambi lmenyebutkan masing-masing bidang keahliannya.

■ Pemandu menyampaikan agenda kegiatan refleksi yang akan dilakukan(sekitar 2 menit).

■ Pemandu menjelaskan aturan main tentang cara memberikan komentaratau mengajukan umpan balik. Aturan tersebut meliputi tiga hal berikut: (1)Selama diskusi berlangsung, hanya satu orang yang berbicara (tidak ada yangberbicara secara bersamaan), (2) Setiap peserta diskusi memilikikesempatan yang sama untuk berbicara, dan (3) Pada saat mengajukanpendapat, observer harus mengajukan bukti -bukti hasil pengamatan sebagaidasar dari pendapat yang diajukannya (tidak berbicara berdasarkan opini).

■ Guru yang melakukan pembelajaran diberi kesempatan untuk berbicarapaling awal, yakni mengomentari tent ang proses pembelaj aran yang telahdilakukannya . Pada kese mpatan itu, guru ters ebut haru smengemukakan apa yang telah terjadi di kelas yakni kejadian apa yangsesuai harapan, kejadian apa yang tidak sesuai harapan, dan apa yangberubah dari rencana semula. (15 sampai 20 menit).

■ Ber iku tnya per wak ila n gur u yang men jad i ang got a kel ompok padasaa t pen gem ban gan ren can a pembelajaran diberi kesempatan untukmemberikan komentar tambahan.

■ Pemandu memberi kesempatan kepada setiap observer untuk mengajukanpendapatnya. Pada kesempatan ini tiap observer memiliki peluang yang samauntuk mengajukan pendapatnya,

■ Pemandu berterimakasih kepada seluruh partisipan dan mengumumkankegiatan lesson study berikutnya.

532

Kegiatan refleksi harus dilaksanakan segera setelah selesai pembelajaran. Halini dimaksudkan agar setiap kejadian yang diamati dan dijadikan bukti pada saatmengajukan pendapat atau saran terjaga akurasinya karena setiap orang dipastikanmasih bisa mengingat dengan baik rangkaian aktivitas yang dilakukan di kelas. Dalamkegiatan ini paling tidak ada tiga orang yang harus duduk di depan yaitu KepalaSekolah, Guru yang melakukan pembelajaran, dan tenaga ahli yang biasanya datangdari Perguruan Tinggi. Dalam acara ini, Kepala Sekolah bertindak sebagai pemandudiskusi.

Hasil dan PembahasanBerdasar hasil observasi terhadap aspek psikomotor siswa selama pembelajarandiperoleh data secara keseluruhan sebagai berikut :

Tabel 1. Penilaian Psikomotor

No Aspek Yang Dinilai Nilai1234

Menentukan alat dan bahanMenggunakan alat dan bahanMembaca dataMenarik kesimpulan

91,6680,8375,0074,16

Berdasarkan tabel di atas menunjukkan bahwa observer menilai siswa dalammenentukan alat dan bahan dengan nilai sebesar 91,66 dan dapat menggunakan alatdan bahan dengan nilai 80,83 ini berarti siswa dapat menjalani tugas praktek kelompokdengan baik, sedangkan pada membaca data dengan menarik kesimpulan berarti siswamasih dalam kategori cukup baik, ini diperoleh dengan nilia sebesar dan 74,16. Dengandata tabel tersebut diatas maka diperoleh rerata nilia sebesar 80,425 ini menunjukkanbahwa rerata skor tersebut masuk kategori baik, bila melihat rata rentang nilai sebagaiberikut di bawah ini :

0 – 40 : Kurang 40 – 80 : Cukup 80 – 120 : Baik

Berikut penyajian hasil Angket Siswa setelah melakukan kegiatan praktek(perhatikan tabel 2).

Tabel 2 Respon Siswa

No Respon, Tanggapan Siswa TerhadapKBM Berupa Praktek Persentase

1 Apa pembelajaran hari ini menarik ?Jawaban :

Menarik80 %

533

2

3

4

Apa yang didapat dari pembelajaran hari ini ?Jawaban :

Menambah Pengetahuan / Pengalaman baru dalammelakukan praktek

Apa yang sebaiknya ditingkatkan pada pembelajaran ?Jawaban : Penguasaan Materi Peningkatan Disiplin Pengadaan fasilitas yang memadai

Apa yang seharusnya tidak dilakukan padapembelajaran ?Jawaban : Ramai / Gaduh Mengabaikan aturan Tidak perhatian

97,5 %

100 %

100 %

Jadi aspek penilaian psikomotor yang dilakukan melalui kegiatan lesson study yangmelibatkan 12 orang observer menghasilkan suatu penilaian psikomotor yang bisadipercaya dan rinci.

Berdasarkan tabel 2 yang diperoleh dari respon siswa, dalam hal inimenunjukkan bahwa siswa sangat menyenangi pembelajaran ini bila dilihat padaprosentase yang mencapai 80 %, sedangkan pada pembelajarannya siswa merasaadanya pembelajaran dengan lesson study pengetahuan menjadi bertambah, ditambahpengalaman baru yang selama ini belum pernah didapat, ini ditunjukkan dengan hasilprosentase sebesar 97,5 %. Selanjutnya untuk peningkatan pada pembelajaran yangdilakukan pada lesson study mendapat tanggapan positif oleh siswa dengan prosentasesebesar 100 %, hal ini ditunjukkan pada penguasaan materi lebih ditingkatkan,peningkatan disiplin baik oleh guru, siswa dan observer, serta pengadaan fasilitaskebutuhan yang memadai, di samping ketiga unsur yang menjadi penilaian di atas,tidak kalah pentingnya pada unsur keempat atau terakhir ini 100 % siswa menghendakidalam melakukan pembelajaran dengan praktek, siswa tidak ramai/gaduh, mentaatiaturan-aturan dan perhatian yang serius.

Kesimpulan dan SaranKesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan di atas tentang penilaian psikomotor yangdilakukan oleh observer, dan ditunjang respon siswa setelah mengikuti KBM, ternyatadiperoleh hasil yang sinergis antara tim observer dengan respon siswa, maka dapatdisimpulkan:

1. Penerapan Lesson Study dengan melibatkan banyak observer dapatmempermudah guru dalam melakukan penilaian psikomotor lebih rinci.

2. Siswa merasa senang dan tidak mersa terganggung belajar walaupun hadirsejumlah observer di kelas.

Saran :

534

Sebaiknya kegiatan lesson study diadakan sebulan sekali karena disamping siswamenyenangi, maka akan berdampak peningkatan profesionalisme guru, selainpeningkatan prestasi siswa.

Sebagai sekolah kawasan nantinya maka sangatlah perlu adanya pioner-pionerlesson study dari tim yang dibina oleh lembaga-lembaga Dinas Pendidikan yanglebih profesional lagi, agar sekolah kawasan tidak menjadi impian sematamelainkan kenyataan.

Daftar Pustaka

Depdiknas, Direktorat Jendral Manajemen Pendidikan Dasar Dan Menengah DirektoratPembinaan SMA, 2006. Silabus Mata Pelajaran Kimia.

Ibrahim, M. Fida Rahmadiarti, Muhamad Nur dan Ismono. 200. PembelajaranKooperatif. Surabaya : UNESA University Press.

Kurikulum 2004, Pola Induk Pengembangan Sistem Penilaian. Depdiknas.

Lutfi, Achmad. 2007. Apa, Mengapa, dan Bagaimana Lesson Study. Makalahdisampaikan dalam Pelatihan Lesson Study Guru SMP dan SMA Negeri Se-KotaSurabaya tanggal 19 s/d 28 Nopember 2007. Kerjasama antara Dinas PendidikanKota Surabaya dengan FMIPA Unesa.

Mulyasa, E. 2002. Kurikulum Berbasis Kompetensi. Konsep, Karakteristik, danImplementasi : Bandung : PT. Remaja Rosda Karya.

Manuharawati. 2007. Iplementasi Lesson Study. Makalah disampaikan dalam PelatihanLesson Study Guru SMP dan SMA Negeri Se-Kota Surabaya tanggal 19 s/d 28Nopember 2007. Kerjasama antara Dinas Pendidikan Kota Surabaya denganFMIPA Unesa.

535

Pengembangan Media Pembelajaran Ekstraksiuntuk Menunjang Perkuliahan Kimia Analitik II

Drs. SukarminJurusan Kimia FMIPA Unesa

Sukar_min@unesa.ac.id

AbstrakSalah satu kendala yang dihadapi mahasiswa dalam menempuh matakuliah KimiaAnalitik II adalah keterampilan menggunakan alat-alat pemisahan ekstraksi. Kurangterampilnya mahasiswa dalam menggunakan alat-alat ekstraksi akan mengakibatkandata percobaan yang tidak valit serta terjadinya kecelakaan kerja. Selama ini untukmentgatasi kendala tersebut, dilakukan demonstrasi pengunaan alat-alat ekstraksisebelum mahasiswa melakukan eksperimen. Cara tersebut dirasa kurang efektif karenaterlalu banyak waktu, tenaga, dan biaya yang dikeluarkan.Untuk mengatasi permasalahan tersebut, telah dikembangkan media pembelajaranekstraksi. Media tersebut berisi ringkasan materi ekstraksi dan video ekstraksi yangmenekankan langkah-langkah ekstraksi yang benar yang dikemas secara interaktigdengan software macromedia.Setelah mengikuti pembelajaran dengan menggunakan media ekstraksi diperoleh hasil:1) mahasiswa mampu membuat instrumen penilaian kinerja ekstraksi. 2) mahasiswadapat melaksanakan praktikum ekstraksi dengan benar.Kata kunci: Media pembelajaran, ekstraksi.

PENDAHULUANMatakuliah Dasar-dasar Pemisahan Kimia (DDPK) merupakan salah satu

matakuliah rumpun kimia analisis. Materi yang diajarkan pada matakuliah DDPKterdiri dari: 1) destilasi, 2) ekstraksi, 3) kromatografi, 4) elektrografimetri. Pada setiapjenis pemisahan tersebut mahasiswa harus melakukan praktikum.

Salah satu kendala yang dihadapi mahasiswa dalam menempuh matakuliahDDPK adalah keterampilan menggunakan alat-alat pemisahan ekstraksi. Kurangterampilnya mahasiswa dalam menggunakan alat-alat ekstraksi akan mengakibatkandata percobaan yang tidak valit serta terjadinya kecelakaan kerja. Selama ini untukmengatasi kendala tersebut, dilakukan demonstrasi pengunaan alat-alat ekstraksisebelum mahasiswa melakukan eksperimen. Cara tersebut dirasa kurang efektif karenaterlalu banyak waktu, tenaga, dan biaya yang dikeluarkan. Setiap angkatan jurusankimia menerima empat kelas, sehingga dosen harus mendemonstrasikan empat kali.

Untuk mengatasi kendala di atas perlu dibuat media berbasis computer yangbersifat interaktif dan komunikatif dalam menggambarkan tata cara menggunakan alat-alat ekstraksi. Dengan media tersebut dosen/mahasiswa dapat menjalankan/memutarmedia tersebut berulang kali. Jika waktu terbatas, mahasiswa dapat mempelajari dirumah masing-masing.

Tujuan umum penelitian ini adalah pengembangan media ekstraksi berbasiskomputer sebagai upaya meningkatkan kualitas pembelajaran Tujuan khususnyaadalah menghasilkan media ekstraksi yang dapat menunjang pelaksanaan praktikumekstraksi. Selain itu untuk mengetahui respon mahasiswa terhadap media yangdikembangkan.

536

PENGEMBANGAN MEDIAPengembangan media dilakukan dengan menggunakan model 4D, yaitu define

(pendefinisian), design (desain), Develop (pengembangan) dan Disseminate(diseminasi) oleh Thiagarajan, Semmel dan Semmel (1974).

1. Define (pendefinisian)Dari diagnostik awal ditemukan bahwa mahasiswa banyak mengalami kesulitan

dalam melakukan percobaan ekstraksi. Mula-mula peneliti melakukan analisis awaluntuk memilih metode yang tepat. Dari analisis tersebut terpilih metode pemodelan.Model yang digunakan adalah media interaktif yang didalamnya terdapat ringkasanmateri, vodeo tentang langkah-langkah pemisahan ekstraksi dan cara mengolah dataekstraksi.

2. Design (desain)Pada tahap ini dilakukan disain media pembelajaran yang bersifat interaktif,

artinya pemakai dapat melakukan interaksi secara langsung dengan media. Bagian-bagian yang dimunculkan di layar komputer meliputi:.

a. Halaman pembukaHalaman pembuka berisi judul media dan identitas peneliti

b. Bagian menuPada bagian ini berisi menu program. Pemakai dapat memilih program yang

dikehendaki dengan cara “mengklik” tombol.

c.PendahuuanBerisi penjelasan tentang pengertian ekstraksi dan hukum distribusi nerntz

d. Koefisien distribusi dan perbandingan distribusiBerisi penjelasan tentang cara menentukan koefisien distribusi pada disosiasi,asosiasi, dan pengompleksan

Gambar 1. Tampilan halaman koefisien distribusi untuk dissosiasi

537

e.Hasil ekstraksiBerisi penurunan rumus untuk menentukan hasil suatu ekstraksi dan contohperhitungan.

Gambar 2. Contoh soal untuk perhitungan hasil ekstraksif. Bagian percoban

Berisi 1) prosedur percobaan, 2) alat dan bahan, 3) pengenceran, 4) ekstraksi, 5)titrasi, 6) Hitungan.

Gambar 3. Video interaktif pelaksanaan percobaan ekstraksi

3. Develop (pengembangan)Pada tahap ini dilakukan pemrograman, penyusunan instrumen, validasi dan

ujicoba terbatas. Pemrogram dilakukan dengan program (software) utama MaromediaFlash. Program pendukung terdiri dari Macromedia FreeHand, Adobe Photoshop, danSwis. Setelah pemrograman dan penyusunan instrumen selesai, dilakukan validasimedia dan instrumen. Validasi dilakukan oleh dosen analitik. Dari hasil validasidilakukan analisis dan revisi I. Setelah revisi I, dilakukan ujicoba terbatas kepada 10mahasiswa. Dari hasil ujicoba terbatas, dilakukan analisis dan revisi II.

538

4 Disseminate (diseminasi)Pada tahap ini media interaktif yang telah dikembangkan diaplikasikan untuk

mendukung proses perkuliahan Kimia Analitik II: Dasar-dasar pemisahan kimia . Padatahap ini, aplikasi program dilakukan dalam tiga tahap, yaituTahap I: penjelasan materi dan Pemodelan pelaksanaan pemisahan ekstraksi.Tahap II. Mahasiswa melakukan simulasi pemisahan ekstraksi.Tahap III. Pelaksanaan praktikum dan pengolahan data dengan media interaktif.

HASIL PENELITIAN1. Prototipe media pembelajaran ekstraksi

Media pembelajaran ekstraksi yang telah dikembangkan berisi menu pilihan,ringkasan materi ekstraksi, vodeo pelaksanaan praktikum, dan pengolahan hasilpercobaan. Ringkasan materi terdiri dari pengertian ekstraksi, koefisien distribusi,perbandingan distribusi, hasil ekstraksi, dan conroh soal. Video pelaksanaan praktikumberisi prosedur praktikum, alat dan bahan, video pengenceran, video ekstraksi, videotitrasi, dan perhitungan data hasil percobaan. Komponen-komponen tersebut disatukandengan software macromedia flash untuk menghasilkan media pembelajaran yanginteraktif.

Media interaktif tersebut dikemas dalam satu CD. Untuk menjalankan programtersebut diperlukan seperangkat komputer dengan kualifikasi minimal pentium I yangdilengkapi dengan CD ROOM. Media tersebut dilengkapi dengan file autorun,sehingga begitu dimasukkan dalam CD ROOM program akan otomatis berjalan.

2. Penerapan Media InteraktifSetelah melalui tahap pendefinisian, desain dan pengembangan, selanjutkan

dilakukan diseminasi. Diseminasi dilakukan dengan menerapkan media dalamperkuliahan. Diseminasi dilakuka pada mahasiswa prodi kimia angkatan 2003 yangmemprogram matakuliah Kimia Analitik II. Diseminasi dilakukan dalam 3 tahap,dengan hasil sebagai berikut.

a. Tahap ITahap pertama diisi dengan menjelaskan teori pendukung pemisahan ekstraksi.

Penjelasan dilakukan dengan menggunakan media pembelajaran ekstraksi. Setelahpenjelasan teori pendukung selesai dilanjutkan latihan soal. Pada tahap ini memerlukanwaktu satu kali pertemuan (4 sks). Pengerjaan soal-soal dilakukan secara berkelompok,sesuai kelompok praktikum.

b. Tahap IIPada tahap ini, dilakukan pemodelan pelaksanaan ekstraksi. Pemodelan dipandu

oleh media pembelajaran ekstraksi. Pemodelan diulang 3 kali, pada pemodelanpertamana penayangan dipandu oleh dosen. Pada penayangan kedua dan ketigamahasiswa mengoperasikan sendiri. Mahasiswa diminta mengamati langkah-langkahpercobaan dengan cermat dan mahasiswa diminta untuk menyusun instrumen kinerjauntuk kegiatan praktikum pemisahan dengan ekstraksi tersebut. Instrumen kinerjatersebut untuk selanjutnya digunakan untuk penilaian mahasiswa pada saat simulasi.Langkah berikutnya adalah simulasi oleh masing-masing kelompok. Masing-masingkelompok mendemonstrasikan keterampilan menggunakan alat-alat demonstrasi. Untukmengetahui kualitas kinerja masing-masing kelompok, dilakukan pengamatan dengan

539

menggunakan instrumen kinerja ekstraksi. Pengamatan dilakukan oleh kelompok lain.Hasil pengamatan didiskusikan untuk melakukan perbaikan kinerja.

c. Tahap IIIPada tahap ini setiap kelompok melakukan percobaan di laboratorium. Selama

melakukan percobaan dilakukan pengamatan kinerja untuk mengetahui kualitas kinerjapada setiap langkah percobaan. Setelah melakukan percobaan, setiap kelompokmengumpulkan laporan sementara yang berisi data hasil pengamatan dan hasilperhitungan. Setelah semua proses pembelajaran ekstraksi selesai, mahasiswa diberiangket respon mahasiswa terhadap media pembelajaran yang telah dikembangkan.3. Analisis dataPengamatan dilakukan pada 11 kelompok praktikum Prodi Kimia angkatan 2003. Hasilpengamatan selama melakukan percobaan adalah sebagai berikut.

Tabel 1. Hasil kinerja percobaan ekstraksi

No Komponen yang diamatiPersentase (%)

Benar Salah1 Memasang alat

Corong pisah dalam posisi tegak 100 0Menutup kran corong pisah 100 0

2 Mengambil larutan iodMengambil iod dengan pipet gondok hingga tepatminiskus

100 0

Memindahkan iod ke dalam corong pisah 91 93 Mengambil klorofrom (dengan pompa ukur)

Menekan pompa ke bawah 100 0Menggeser skrup hingga skala yang ditentukan 100 0Menarik pompa hingga ketinggian maksimal 82 18Menekan hingga posisi nol. 100 0

4 Mengocok campuranPosisi jari telunjuk melindungi tutup corong pisah 100 0Tngan yang lain, posisi jari telunjuk dan ibu jarimengendalikan kran

100 0

Mengarahkan corong pisah ke arah yang aman 91 9Mengeluarkan gas melalui kran dengan posisi krandi atas

100 0

5 Memisahkan campuranMembuka tutup corong pisah 100 0Mengalirkan lapisan bawah hingga tepat batas lapisan 82 18

6 TitrasiMenambahkan indikator 100 0Titrasi dihentikan pada saat tepat terjadi perubahanwarna

100 0

Dari data tersebut menunjukkan bahwa dari 11 kelompok praktikum, 75% dapatmelakukan langkap-langkah pemisahan ekstraksi dengan benar. Sedangkan 25%melakukan kesalahan kecil. Beberapa kelasahan yang dilakukan mahasiswa, langsung

540

dikomentari oleh pengamat. Hal ini dilakukan agar data yang diperoleh tidakmempengaruhi langkah berikutnya.

Setelah melakukan proses pembelajaran tentang pemisahan ekstraksi,mahasiswa diminta tanggapannya tentang media pembelajaran ekstraksi yang telahdigunakan dalam pembelajaran. Hasil angket disajikan pada tabel 2.

Tabel 2. Hasil respon mahasiswa terhadap media pembelajaran ekstransi.

No PernyataanPenilaian

STS TS S SSTeori Ekstraksi1 Materi sesuai dengan tujuan instruksional 0.0 0.0 14.3 85.72 Membantu saya dalam memahami konsep ekstraksi 0.0 2.9 34.3 62.93 Mempermudah saya dalam memahami konsep “Koefisien

Distribusi”0.0 2.9 17.1 80.0

4 Mempermudah saya dalam memahami konsep“Perbandingan Distribusi” 0.0 5.7 37.1 57.1

5 Mempermudah saya dalam menurunkan rumus‘Perbandingan Distribusi” 0.0 2.9 14.3 82.9

6 Mempermudah saya dalam memahami alur perhitungan“Hasil ekstraksi” 0.0 5.7 28.6 65.7

7 Isinya mudah dipahami 0.0 0.0 48.6 51.48 Desain menariK 0.0 5.7 57.1 37.19 Alur program komunikatif (mudah dijalankan) 0.0 8.6 31.4 60.010 Media seperti ini perlu dikembangkan untuk pokok

bahasan lain 0.0 0.0 48.6 51.4

Percobaan Ekstraksi11 Memberikan gambaran yang jelas tentang langkah-

langkah ekstraksi 0.0 2.9 42.9 54.3

12 Komentar tertulis dalam media sangat membantu dalammemfokuskan hal-hal penting dalam menggunakan alat. 0.0 0.0 48.6 51.4

13 Tata cara penggunaan corong pisah disajikan dengan jelas 0.0 5.7 74.3 20.014 Banyak keterampilan /pengetahuan baru yang saya peroleh

dari media ini 0.0 14.3 45.7 40.0

15 Alur program komunikatif (mudah dijalankan) 0.0 8.6 45.7 45.716 Desain tampilan menarik. 0.0 14.3 57.1 28.617 Kualitas Video baik. 0.0 22.9 48.6 28.618 Media ini dapat mengantikan demonstrasi secara langsung 0.0 20.0 57.1 22.919 Simulasi perhitungan sangat membantu dalam pengolahan

data hasil percobaan 0.0 8.6 57.1 34.3

Berdasarkan data tersebut, dapat menunjukkan bahwa media ekstraksi dapatmenunjang perkuliahan kimia analitik II. Hal ini didasarkan pada respon mahasiswayang menyatakan bahwa 33% mahasiswa menyatakan setuju dan 64% mahasiswamenyatakan sangat setuju terhadap teori ekstraksi yang disajikan dalam media.Sedangkan respon mahasiswa terhadap percobaan ekstraksi yang dikemas dalam mediapembelajaran ekstraksi,53% mahasiswa menyatakan setuju dan 36% mahasiswa sangatsetuju.

541

Terdapat beberapa kekurangan yang perlu disempurnakan dalam penampilanmedia ekstraksi tersebut, yaitu desain media dan kualitas video. Peneliti akan terusberupaya untuk menyempurnakan penelitian ini

SIMPULANDari uraian di atas dapat diambil kesimpulan

1. Media pebelajaran ekstraksi dapat memperlancar pelaksanaan percobaanpemisahan dengan ekstraksi.

2. Mahasiswa memberi respon positif terhadap media pembelajaran ekstraksi.

DAFTAR PUSTAKAArends, Richrad I. 1997. Classroom Instruction and Management. New York: Mc

Graw-Hill Book Co.

Brooks,D.W.1995. ”Retrospective Tutorial”. Journal of Chemical Education.Sept.Vol.72. No.9 .p233(4)

Bruning, Roger H., Schraw, Gregory J. Ronning Royce R. 1995. Cognitive Psychologyand Instruction. New Jersey: Prentice-Hall.

Garnett,P., Hackling, Oliver,R. 1996. “Using Interactive Multimedia To SupportConsept Developimentin Introductory Chemistry Teaching and Learning”.Profesional Development Centre, Showcasing Best at ECU, 11 December.(http://www.cowan.edu.au/eddev/showcas/garnet.htm)

Heinich, R. 1999. Instructional Media and Technologies for Learning. USA: Prentice-Hall

Morrisey,D.J. et al. 1995. “Using Computer –Assisted Personalized Assigment forFreshman Chemistry” . Journal of Chemical Education.Feb. Vol 72.No.2 .p14(6)

Potillo,L.A.Kantarjieff,K.A.1995. “ A self-Pace Computer Tutorial on Concept ofSymetry” Journal of Chemical Education.May. Vol 72.No.5 .p399(2)

Pratomo, Heru dan Widjajanti, Endang. 1995. Kurikulum 1994 SMU SebagaiPerwujudan Pelaksanaan Pendidikan Kimia Untuk Semua. Majalah IlmiahCakrawala Pendidikan. Mei 1995 h. 83-89.

Sudjana,N., & Rivai,A. 1989. Teknologi Pengajaran. Bandung:Sinar Baru.