Ide Saintifik Umum Dimensi Saintifik dan Pengetahuan Konten Kimia

38

B. Pembahasan

1. Dimensi Saintifik dan Pengetahuan Konten Kimia

a. Ide Saintifik Umum

Ditinjau dari aspek ide saintifik umum, terdapat delapan poin indikator literasi kimia yang digunakan untuk mengungkap profil literasi sains dalam soal UN maupun olimpiade kimia tingkat provinsi pada tahun 2011-2013. Indikator tersebut adalah poin a menyatakan merencanakan eksperimen untuk membuktikan suatu teori kimia, poin b menyatakan mampu mengidentifikasi masalah untuk diselidiki, poin c menyatakan merumuskan hipotesis untuk meramalkan kemungkinan-kemungkinan yang dapat terjadi dalam suatu percobaan ilmiah, poin d menyatakan menggunakan hasil eksperimen untuk menjelaskan fenomena dunia, poin e menyatakan menjelaskan pengetahuan faktual, poin f menyatakan menjelaskan pengetahuan konseptual, poin g menyatakan menjelaskan pengetahuan prosedural , dan poin h yang menyatakan menjelaskan pengetahun epistemik. Hasil analisis yang telah diperoleh pada kedelapan indikator tersebut, kemudian disajikan dalam bentuk diagram dalam Gambar 1. 39 Gambar 1. Persentase Rata-Rata Aspek Ide Saintifik Umum dalam Soal UN dan Olimpiade Kimia Tingkat Provinsi Tahun 2011-2013 Keterangan: a : merencanakan eksperimen untuk membuktikan teori kimia b: mampu mengidentifikasi masalah untuk diselidiki c: merumuskan hipotesis untuk meramalkan kemungkinan-kemungkinan yang dapat terjadi dalam percobaan ilmiah d: menggunakan hasil eksperimen untuk menjelaskan suatu fenomena e: menjelaskan pengetahuan faktual f: menjelaskan pengetahuan konseptual g: menjelaskan pengetahuan prosedural h: menjelaskan pengetahuan epistemik Hasil analisis yang diperoleh pada poin a yang menyatakan merencanakan eksperimen untuk membuktikan suatu teori kimia, dan c yang menyatakan merumuskan hipotesis untuk meramalkan kemungkinan- 20 40 60 80 100 120 a b c d e f g h r ata -ra ta Indikator UN OP 40 kemungkinan yang dapat terjadi dalam suatu percobaan ilmiah menunjukkan persentase rata-rata sebesar 0 dalam soal UN maupun olimpiade. Hasil tersebut perlu dijadikan perhatian, mengingat kimia adalah ilmu eksperimen dimana setiap konsep, teori yang ada pada ilmu tersebut berawal dari hasil eksperimen para ilmuwan pada masa lalu yang tidak terlepas dari metode ilmiah yang mencakup aspek poin diatas, dan siswa perlu dilatih untuk mampu berfikir sampai pada taraf tersebut. Sehubungan dengan itu, diharapkan dalam penyusunan soal UN, soal Olimpiade maupun soal ulangan lainnya untuk tidak mengesampingkan aspek ini. Poin selanjutnya adalah poin b yang menyatakan mampu mengidentifikasi masalah untuk diselidiki, pada poin ini persentase rata-rata yang diperoleh untuk soal UN dan Olimpiade sebesar 26,98 dan 59,63. Berikut adalah contoh soal UN dan olimpiade yang mengungkap adanya indikator pada poin b tersebut: 1 UN13. A. 05 Perhatikan sifat fisik 2 buah zat berikut No Sifat Fisik Zat X Zat Y 1 Kelarutan dalam air Larut Tidak larut 2 Daya hantar Menghantarkan Tidak menghantarkan 3 Titik didih 881 o C -35 o C Jenis ikatan yang terdapat pada zat X dan zat Y berturut-turut adalah.... A. Ionik dan kovalen non polar B. Kovalen dan kovalen non polar C. Kovalen polar dan koordinasi D. Kovalen non polar dan koordinasi E. Kovalen polar dan ionik 41 2 OP12. ES. 01 Senyawa A adalah suatu senyawa hidrida dari unsur non logam yang dalam tabel periodik terletak pada golongan 14.Pada temperatur kamar, senyawa A adalah gas yang mudah terbakar. Senyawa A dapat bereaksi dengan leburan unsur B yang berwarna kuning yang pada temperatur tinggi menghasilkan senyawa C dan D. Dalam temperatur kamar, senyawa D berupa gas yang memiliki bau khas yang menyengat, sedangkan senyawa C dapat bereaksi dengan gas E yang berwarna hijau muda yang menghasilkan senyawa F dan unsur B. Senyawa F juga dapat dihasilkan dari reaksi langsung antara A dan E. Semua senyawa di atas mengandung unsur nonlogam. Tentukan rumus senyawa yang sebenarnya dari A sampai F, dan kemudian tuliskan persamaan reaksi untuk membuktikan senyawa tersebut. Soal UN13.A.05 merupakan soal yang mengungkap kemampuan mengidentifikasi masalah untuk diselidiki yaitu peserta didik diminta untuk menentukan jenis ikatan dari suatu zat yang sudah diketahui sifat fisiknya meliputi kelarutan dalam air, daya hantar dan titik didih zat tersebut. Melalui ciri sifat tersebut diharapkan peserta didik mampu mengidentifikasi dengan benar jenis ikatan yang ada pada kedua jenis zat. Selanjutnya, soal OP12.ES.01 digolongkan sebagai soal yang mengungkap kemampuan mengidentifikasi masalah untuk diselidiki, hal ini didasari alasan bahwa soal tersebut meminta peserta didik untuk mampu menganalisis dan mengidentifikasi rumus kimia senyawa yang tepat berdasarkan ciri-ciri yang dimilikinya. Soal ini menjelaskan pula bahwa terdapat keterkaitan antara satu senyawa dengan senyawa lain yang diselidiki sehingga untuk mampu menjawab dibutuhkan kemampuan dalam menganalisis. Berikutnya, pada poin d yang menyatakan menggunakan hasil eksperimen untuk menjelaskan suatu fenomena menunjukkan persentase rata-rata untuk soal UN dan Olimpiade sebesar 12,59 dan 4,59. Berikut adalah contoh 42 soal menggunakan hasil eksperimen untuk menjelaskan suatu fenomena yang terdapat dalam soal UN dan olimpiade: 1 UN13. A. 10 Perhatikan data uji percobaan larutan berikut No Pengamatan pada Elektroda Lampu 1 Tidak ada gelembung Padam 2 Sedikit gelembung Padam 3 Sedikit gelembung Redup 4 Banyak gelembung Redup 5 Banyak gelembung Menyala Pasangan senyawa yang merupakan larutan elektrolit kuat dan nonelektrolit berturut-turut ditunjukkan dengan oleh larutan nomor.... A. 1 dan 3 B. 2 dan 5 C. 4 dan 5 D. 5 dan 1 E. 5 dan 3 2 OP11. PG. 19 Perhatikan reaksi dalam larutan akua berikut ini I - aq+ OCl - aq IO - aq + Cl - aq Dan berikut ini adalah data konsentrasi awal dan laju awal untuk konsentrasi ini 43 [I - ], M [OCl - ], M Laju Awal, M s -1 0,1000 0,0500 3,05 x 10 -4 0,2000 0,0500 6,10 x 10 -4 0,3000 0,0100 1,83 x 10 -4 0,3000 0,0200 3,66 x 10 -4 Manakah pernyataan hukum laju untuk reaksi tersebut? A. Laju = r = k = [I - ] B. Laju = r = k = [OCl - ] C. Laju = r = k = [I - ] 2 D. Laju = r = k = [I - ] [OCl - ] E. Laju = r = k = [I - ] 2 [OCl - ] Soal tersebut dikategorikan sebagai soal yang menggunakan data eksperimen, hal itu dapat dilihat dari penyajian data yang disajikan secara berulang. Data tersebut kemudian digunakan sebagai informasi untuk menjawab permasalahan yang diajukan oleh soal. Poin berikutnya adalah poin e yang menyatakan menjelaskan pengetahuan faktual. Pengetahuan faktual merupakan pengetahuan yang memiliki ciri yang tampak lebih nyata dan operasional, bersifat penjelasan singkat, dan bersifat kebendaan yang dapat lebih mudah di observasi, dapat berupa definisi pengetahuan, pengetahuan umum dan komponennya, baik dalam bentuk proses atau hasil pekerjaan manusia atau alam Kuswana, 2012. Pengetahuan faktual dapat pula dinyatakan sebagai suatu kenyataan atau kebenaran dari suatu hal, dapat berupa nama objek, peristiwa sejarah, lambang, nama tempat, nama orang, dan komponen suatu benda. Hasil analisis menunjukkan persentase rata-rata untuk soal UN dan Olimpiade sebesar 15,43 dan 7,34. Berikut adalah contoh soal UN yang mengungkap adanya poin e tersebut: 1 UN13. A. 40 44 Berikut ini adalah beberapa proses pengolahan unsur: 1 Goldschmit 2 Wohler 3 Haber-Bosch 4 Frasch dan 5 Dow Proses pengolahan magnesium ditunjukkan oleh nomor.... A. 5 B. 4 C. 3 D. 2 E. 1 2 OP13. PG. 13 Bila fenol merah digunakan sebagai indikator dalam titrasi larutan HCl dengan NaOH, indikator cenderung berubah warna dari kuning menjadi merah pada titik akhir titrasi. Perubahan warna ini terjadi dengan tiba-tiba karena: A. Fenol merah adalah assam kuat yang mampu dissosiasi cepat. B. Larutan yang sedang dititrasi cenderung perubahan pH yang besar mendekati titik akhir titrasi. C. Fenol merah cenderung reaksi irreversibel dalam laruta basa. D. Fenol merah adalah asam lemah yang berwarna merah dan basa konjugasinya berwarna kuning. E. Fenol merah terlibat dalam langkah penentu laju reaksi antara H 3 O + dan OH - . Soal UN13.A. 40 dinyatakan soal yang mengungkap pengetahuan faktual karena soal tersebut hanya menyajikan informasi spesifik dan singkat mengenai nama-nama proses pengolahan unsur. Dari pernyataan tersebut, jawaban yang paling tepat mengenai proses pengolahan unsur magnesium adalah pada poin A yang berupa proses Down. Kenyataan akan nama proses pengolahan tersebut tidak berubah dari dahulu hingga sekarang, dan menjadi sebuah kebenaran yang diakui hingga saat ini. Selanjutnya, soal OP13.PG.13 merupakan soal yang mengungkap pengetahuan faktual, hal ini didasari dengan adanya aspek makroskopik yang 45 disajikan dalam soal. Aspek makroskopik yang dimaksud adalah adanya perubahan warna indikator fenol merah dari kuning menjadi merah pada titik akhir titrasi antara HCl dengan NaOH. Fenomena yang terjadi dalam perubahan warna tersebut merupakan suatu bentuk kenyataan atau fakta. Poin yang diungkap berikunya adalah poin f yaitu menjelaskan pengetahuan konseptual. Pengetahuan konseptual menurut Kuswana 2012 meliputi pengetahuan tentang klasifikasi dan kategori dan pengetahuan tentang prisip dan generalisasi yang termasuk didalamnya adalah pengetahuan hukum- hukum dasar kimia dan prinsip-prinsip utama dalam suatu pembelajaran. Hasil yang diperoleh dalam poin ini menunjukkan persentase untuk soal UN dan Olimpiade sebesar 97,93 dan 100. Berikut adalah contoh soal UN dan Olimpiade yang menjelaskan pengetahuan konseptual: 1 UN13. A. 30 Pada reaksi kesetimbangan: 2 HBr g H 2 g + Br 2 g ∆H = + 72,8 kJ Jika pada kesetimbangan tersebut suhu dinaikkan maka kesetimbangan.... A. Bergeser ke kanan karena reaksi endoterm B. Bergeser ke kiri karena reaksi endoterm C. Tetap karena reaksi endoterm D. Bergeser ke kiri, karena reaksi eksoterm E. Bergeser ke kanan karena reaksi eksoterm 2 OP13. PG. 10 Ion-ion berikut ini dapat bertindak sebagai asam Bronsted atau basa Bronsted kecuali.... A. CO 3 = B. HPO 4 = C. HSO 3 - D. H 2 O E. HS - 46 Soal UN13.A.30 dinyatakan sebagai soal yang mengungkap pengetahuan konseptual dikarenakan untuk mampu menjawab pertanyaan yang diajukan membutuhkan pemahaman akan konsep mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan kimia diantaranya adalah faktor suhu, apabila suhu dinaikkan maka kesetimbangan akan bergeser ke arah reaksi endoterm, sehingga jawaban yang tepat untuk pertanyaan tersebut adalah poin A. Soal OP13.PG.10 dinyatakan sebagai soal yang mengungkap pengetahuan konseptual dikarenakan untuk mampu menjawab pertanyaan yang diajukan membutuhkan pemahaman akan konsep mengenai asam basa Bronsted-Lowry. Asam Bronsted merupakan spesi yang dapat memberikan proton donor proton, sedangkan basa Bronsted merupakan spesi yang dapat menerima proton akseptor prton sehingga jawaban yang tepat pada soal tersebut adalah poin A karena CO 3 2- tidak dapat bertindak sebagai asam Bronsted. Poin g yaitu menjelaskan pengetahuan prosedural. Pengetahuan prosedural merupakan pengetahuan bagaimana melakukan sesuatu, seperti pengetahuan mengenai keterampilan, teknik, metode yang secara keseluruhan dianggap sebagai prosedur atau rangkaian langkah-langkah Kuswana, 2012. Hasil analisis pada poin g ini menunjukkan persentase rata-rata untuk UN dan Olimpiade sebesar 3,96 dan 2,75. Berikut adalah contoh soal yang mengungkap adanya indikator menjelaskan pengetahuan prosedural: 1. UN13.B.33 Perhatikan persamaan reaksi redoks yang terjadi pada proses pembuatan gas klorin dalam industri berikut NaCl aq + a H 2 O l b Cl 2 g + c H 2 g + d NaOH aq 47 Harga koefisien a, b, dan c berturut-turut adalah... A. 1, 1, dan 2 B. 1, 2, dan 1 C. 2, 1, dan 1 D. 2, 1, dan 2 E. 2, 2, dan 1 2 OP13. ES.05 Proses kontak adalah salah satu proses yang digunakan untuk memproduksi asam sulfat, H 2 SO 4, dalam skala industri. Proses ini terdiri dari empat tahap utama: tahap pertama adalah reaksi antara leburan belerang dengan gas oksigen menghasilkan gas belerang dioksida. Tahap kedua adalah proses penambahan oksigen berlebih kepada produk dari tahap pertama untuk menghasilkan gas belerang trioksida. Tahap ketiga adalah reaksi antara gas belerang trioksida dengan asam sulfat cair menghasilkan cairan oleum H 2 S 2 O 7 . Tahap keempat adalah proses penambahan air kepada oleum sehingga menghasilkan asam sulfat pekat. Pada produksi ini digunakan katalis vanadium pentoksida, serta harus pada suhu kondisi relatif tinggi 450 o C dan tekanan relatif tiggi 2-9 atm. a. Tuliskan persamaan reaksi yang setara beserta fasa yang sesuai untuk setiap senyawa yang terlibat dalam reaksi untuk keempat tahap utama dalam proses kontak. b. Katalis vanadium pentaoksida pada proses kontak berfungsi untuk mempercepat reaksi tahap-2. Mekanismenya, vanadium pentaoksida tereduksi menjadi vanadium IV teroksidasi kembali menjadi V 2 O 5 ketika bereaksi dengan oksigen. Tuliskan kedua tahap reaksi redoks yang sesuai dengan mekanisme tersebut. Soal UN13. B. 33 dinyatakan sebagai soal yang mengungkap pengetahuan prosedural. Prosedur yang disajikan dalam soal ini masih belum runtut, hanya sebagian dari keseluruhan prosedur yang ada yaitu berhubungan dengan reaksi redoks yang terjadi dalam pembuatan gas klorin di skala industri, sedangkan untuk soal OP13.ES.05 menyajikan prosedur pembuatan asam sulfat melalui proses kontak dengan lebih runtut dan jelas, yaitu dengan menyajikan tahapan dalam proses kontak beserta penjelasannya. Pengetahuan prosedural yang disajikan dalam soal dapat membantu memperluas wawasan peserta didik 48 sekaligus memotivasi peserta didik untuk dapat mencintai lapangan pekerjaan yang berkaitan dengan bidangnya. Poin terakhir yaitu poin h yang menyatakan menjelaskan pengetahuan epistemik. Hasil analisis terhadap soal UN maupun Olimpiade menunjukkan persentase rata-rata 0. Berdasar hasil yang diperoleh maka dapat disimpulkan bahwa pada dimensi pengetahuan untuk UN dan Olimpiade hanya sampai pada tingkat pengetahuan prosedural. Melihat hasil analisis yang telah dilakukan dalam dimensi ide saintifik umum untuk soal UN maupun olimpiade, profil literasi sains terbesar terdapat pada aspek poin f yang menyatakan menjelaskan pengetahuan konseptual, dilanjutkan poin b yang menyatakan mengidentifikasi masalah untuk diselidiki, selanjutnya poin e yang menyatakan menjelaskan pengetahuan faktual, poin d yang menyatakan menggunakan hasil eksperimen untuk menjelaskan fenomena dunia, dan poin g yang menyatakan menjelaskan pengetahuan prosedural sedangkan tiga poin yang lainnya menghasilkan persentase rata-rata 0, artinya tidak ditemukan kelima aspek poin tersebut dalam soal UN maupun olimpiade.

C. Karakteristik Kimia Ide Pokok