PROFIL MODEL MENTAL SISWA PADA MATERI TERMOKIMIA DENGAN MENGGUNAKAN TDM-POE.

PROFIL MODEL MENTAL SISWA PADA MATERI TERMOKIMIA DENGAN MENGGUNAKAN TDM-POE

SKRIPSI

diajukan untuk memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Kimia

oleh Intan Fitriyani

1000138

JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2014

PROFIL MODEL MENTAL SISWA PADA MATERI TERMOKIMIA DENGAN MENGGUNAKAN TDM-POE

Oleh Intan Fitriyani

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

© Intan Fitriyani 2014 Universitas Pendidikan Indonesia

Agustus 2014

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhnya atau sebagian, dengan dicetak ulang, difotokopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR ISI

PERNYATAAN ... i

ABSTRAK ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

UCAPAN TERIMA KASIH ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR LAMPIRAN ... xi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang Penelitian ... 1

B. Identifikasi dan Rumusan Masalah Penelitian ... 5

C. Tujuan Penelitian... 6

D. Manfaat Penelitian... 6

E. Struktur Organisasi Skripsi ... 7

BAB II KAJIAN PUSTAKA ... 8

A. Profil Model Mental ... 8

1. Pengertian dan Pengelompokan Model Mental ... 8

2. Representasi Kimia Sebagai Gambaran Model Mental ... 11

3. Penafsiran Profil Model Mental ... 14

B. TDM-POE ... 17

C. Termokimia ... 19

1. Kalorimetri ... 20

2. Hukum Hess ... 22

3. Perubahan Entalpi Pembentukan Standar ... 22

D. Penelitian yang Relevan ... 23

BAB III METODE PENELITIAN... 25

vi

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

B. Metode Penelitian ... 25

C. Desain Penelitian ... 26

D. Definisi Operasional ... 28

E. Instrumen Penelitian ... 28

F. Proses Pengembangan Instrumen ... 29

1. Hasil Validasi Kesesuaian Indikator Soal Terhadap Kompetensi Inti (KI) dan Kompetensi Dasar (KD) ... 31

2. Hasil Validasi Kesesuaian Butir Pertanyaan dalam TDM-POE Terhadap Indikator ... 33

3. Hasil Validasi Kesesuaian Jawaban Terhadap Pertanyaan dalam TDM-POE ... 34

4. Hasil Uji Coba Aspek Keterbacaan TDM-POE ... 34

G. Teknik Pengumpulan Data ... 35

H. Analisis Data ... 35

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 43

A. Profil Model Mental Siswa dalam Memprediksikan Reaksi Penetralan ... 43

1. Profil Model Mental Siswa dalam Memprediksikan Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl Berdasarkan Hukum Hess ... 43

2. Profil Model Mental Siswa dalam Memprediksikan Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl Berdasarkan data ... 50

B. Profil Model Mental Siswa dalam Menentukan Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl Berdasarkan Hasil Pengamatan Pengukuran Reaksi Penetralan Menggunakan Kalorimeter... 57

vii

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

C. Profil Model Mental Siswa dalam Menjelaskan Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl Berdasarkan Hasil

Prediksi dan Hasil Pengamatan ... 67

1. Profil Model Mental Siswa dalam Menjelaskan Penentuan ∆H Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl .. 67

2. Profil Model Mental Siswa dalam Menjelaskan Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl pada Level Submikroskopik ... 74

3. Profil Model Mental Siswa dalam Menjelaskan Reaksi Penetralan dengan Menggambarkan Diagram Tingkat Energi Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl ... 80

D. Penafsiran Profil Model Mental Siswa... 90

1. Miskonsepsi ... 90

2. Troublesome Knowledge ... 94

3. Threshold Concept ... 96

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 100

A. Kesimpulan... 100

B. Saran ... 101

DAFTAR PUSTAKA ... 103

viii

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR TABEL

3.1. Pengelompokan Profil Model Mental Siswa dalam Memprediksikan Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl Berdasarkan Hukum Hess... 36 3.2. Pengelompokan Profil Model Mental Siswa dalam Memprediksikan

Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl Berdasarkan data ... 37 3.3. Pengelompokan Profil Model Mental Siswa dalam Menentukan

Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl Berdasarkan Hasil Pengamatan ... 38 3.4. Pengelompokan Profil Model Mental Siswa dalam Menjelaskan

Penentuan Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl . 39 3.5. Pengelompokan Profil Model Mental Siswa dalam Menjelaskan

Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl pada Level Submikroskopik ... 40 3.6. Pengelompokan Profil Model Mental Siswa dalam Menjelaskan ∆H

Reaksi Penetralan dengan Menggambarkan Diagram Tingkat Energi Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl ... 41 4.1. Profil Model Mental Siswa dalam Memprediksikan Reaksi Penetralan

ix

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

4.2. Profil Model Mental Siswa dalam Memprediksikan ∆H Reaksi

Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl Berdasarkan data 51 4.3. Profil Model Mental Siswa dalam Menentukan Reaksi Penetralan

Berdasarkan Hasil Pengamatan ... 58 4.4. Profil Model Mental Siswa dalam Menjelaskan Penentuan Reaksi

Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl ... 68 4.5. Profil Model Mental Siswa dalam Menjelaskan Reaksi Penetralan

Larutan NaOH dengan Larutan HCl pada Level Submikroskopik ... 75 4.6. Profil Model Mental Siswa dalam Menjelaskan Reaksi Penetralan

dengan Menggambarkan Diagram Tingkat Energi Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl ... 81

x

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR GAMBAR

2.1. Representasi Kimia Sebagai Gambaran Model Mental ... 12 2.2. Kalorimeter Coffee-Cup ... 21 3.1. Alur Penelitian ... 27

xi

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Rekapitulasi Hasil Validasi Instrumen Penelitian ... 107

Lampiran 2 Instrumen Penelitian ... 123

Lampiran 3 Jawaban Pertanyaan dalam TDM-POE ... 125

Lampiran 4 Rekapitulasi Jawaban Siswa dalam TDM-POE ... 129

Lampiran 5 Surat Izin Penelitian Skripsi ... 136

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

ABSTRAK

Penelitian yang telah dilakukan berjudul “Profil Model Mental Siswa pada Materi Termokimia dengan Menggunakan TDM-POE”. Subjek penelitian terdiri dari 35 siswa SMA kelas XI di salah satu SMA Negeri di kabupaten Garut yang sudah mempelajari termokimia. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh profil model mental siswa, miskonsepsi, troublesome knowledge, dan threshold concept pada materi termokimia. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode deskriptif dengan instrumen TDM-POE. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kemampuan siswa dalam memprediksikan, mengamati, dan menjelaskan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl masih kurang. Sebagian besar siswa cenderung hanya menghafalkan konsep kimia yang berkaitan dengan level simbolik dan tidak memahami makna dari simbol yang digunakan. Selanjutnya, sebagian besar siswa belum mampu mengaitkan hasil pengamatan pada level makroskopik dengan level simboliknya untuk menentukan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl. Kemudian, sebagian besar siswa cenderung memberikan penjelasan melalui persamaan ion bersih atau persamaan reaksi kimia pada level simbolik ketika menjelaskan reaksi penetralan pada level submikroskopik. Selain itu, terdapat sembilan miskonsepsi yang dialami oleh siswa yaitu reaksi tidak bergantung pada fasa reaktan dan produk, tanda (+) dan (–) tidak berpengaruh terhadap perhitungan dan nilai , reaksi tidak

tergantung pada banyaknya zat yang bereaksi, sama dengan , penetralan sama dengan H2O(l), reaksi = reaktan – produk, reaksi = reaktan + produk, reaksi berdasarkan kalorimetri dapat

ditentukan dengan 2 cara yaitu (1) = m × c × ∆t dan (2) = × ∆t, dan nilai reaksi akan berbeda jika diperoleh dengan menggunakan cara yang berbeda. Selanjutnya, terdapat empat troublesome knowledge yaitu memanipulasi persamaan termokimia untuk memperoleh reaksi penetralan, menentukan sistem dan lingkungan dalam konteks kalorimeter, menjelaskan reaksi penetralan pada level submikroskopik, dan menggambarkan diagram tingkat energi. Kemudian terdapat tiga threshold concept yaitu keadaan standar, H sebagai fungsi keadaan, dan sebagai besaran ekstensif.

Kata Kunci: profil model mental, TDM-POE, termokimia, tiga level representasi, miskonsepsi, troublesome knowledge, threshold concept

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

ABSTRACT

Research has been conducted with the title “Profile of Student’s Mental Model on Thermochemistry Subject with TDM-POE”. The subjects in this study were 35 students of class XI in one of the high schools in Garut. The purpose of this study was to obtain a profile of students' mental models, misconceptions, troublesome knowledge, and threshold concept on thermochemistry Subject. The method used in this research was descriptive method with instruments TDM-POE. The results showed that the students ability to predict, observe, and explain of neutralization reaction of NaOH solution with HCl solution was still lacking. Most students tended to memorize chemical concepts related to symbolic level and they did not understand the meaning of the symbols used. Furthermore, most students were unable to connect the results of observations at the macroscopic level with the symbolic level to determine of neutralization reaction of NaOH solution with HCl solution. Then, most students tended to give an explanation by a net ionic equation or a chemical reaction equation at the symbolic level when explaining of neutralization reaction at the submicroscopic level In addition, there were nine misconceptions held by students that ΔH reaction did not depend on the phase of reactants and products, the sign (+) and (–) did not affect the calculation and the value of , reaction did not depend on the number of substances which react, = , neutralization = H2O(l), reaction = reactants – products, reaction = reactant + products, reaction could be determined by two ways: (1) = m × c × ∆t and (2) = × ∆t, and the value of reaction would be different if obtained using different ways. Furthermore, there were four troublesome knowledge that manipulate thermochemical equations to obtain neutralization reaction, determine the system and the environment in the context of the calorimeter, explain submicroscopic level of neutralization, and illustrates the energy diagram. Then there were three threshold concept that is the standard state, H as a function state, and as extensive scale.

Keywords: profile of mental model, TDM-POE, thermochemistry, three levels of representation, misconceptions, troublesome knowledges, threshold concepts

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Penelitian

Kimia adalah ilmu yang mempelajari materi dan sifatnya, perubahan materi dan energi yang menyertai perubahan tersebut (Whitten dkk., 2004). Johnstone (dalam Jansoon dkk., 2009) mengemukakan bahwa karakteristik ilmu kimia diperlihatkan oleh tiga level representasi kimia yaitu level makroskopik, submikroskopik dan level simbolik. Level makroskopik merupakan level nyata, fenomena kimia dijelaskan sesuai dengan yang terlihat. Begitu pun dengan level submikroskopik merupakan level nyata, namun menunjukkan tingkat partikulat seperti menggambarkan bagaimana pergerakan elektron, partikel atau atom. Sedangkan level simbolik merupakan level representasi berupa simbol, persamaan kimia, dan persamaan matematika.

Kemampuan siswa dalam memahami dan mempertautkan ketiga level representasi kimia mencerminkan model mental yang dimilikinya (Chittleborough, 2004). Menurut Wang (2007) model mental adalah representasi internal mengenai ide-ide selama proses berpikir kognitif siswa berjalan. Siswa menggunakan model mental mereka untuk memberikan alasan, menggambarkan, menerangkan, dan memprediksikan suatu fenomena berdasarkan pengetahuan yang mereka miliki. Johnstone (dalam Jansoon dkk., 2009) mengemukakan bahwa untuk memiliki model mental yang utuh, siswa harus memahami pengetahuan pada tiga level representasi. Hal ini sesuai dengan yang diungkapkan oleh Treagust dkk. dalam Jansoon dkk. (2009) jika siswa memahami dan dapat mempertautkan ketiga level representasi, maka siswa dapat memahami konsep secara utuh sehingga mengurangi miskonsepsi.

Pada kenyataannya, sebagian besar siswa memiliki model mental yang tidak utuh. Mereka tidak dapat mempertautkan ketiga level representasi kimia dalam memahami suatu konsep. Dori dan Hameiri (dalam Jansoon dkk., 2009)

2

mengemukakan bahwa siswa dapat melihat, menyentuh, atau mencium hal-hal ketika melakukan percobaan pada tingkat makroskopik, tetapi sulit untuk menjelaskan sifat materi pada tingkat simbolik. Roseman (2011) menyatakan bahwa siswa mengalami kesulitan ketika membuat representasi dari persamaan reaksi. Harrison dan Treagust (dalam Chittleborough, 2004) mengungkapkan bahwa pemahaman siswa pada level submikroskopik masih rendah dan belum utuh. Laliyo (2011) mengemukakan bahwa pada umumnya siswa cenderung memiliki kesulitan dalam memahami atau menjelaskan konsep perubahan wujud zat pada level submikroskopik. Boo dan Gabel (dalam Chittleborough, 2004) mengungkapkan bahwa siswa mengalami kesulitan dalam mengaitkan satu level representasi ke level representasi yang lain. Ketika siswa gagal dalam menghubungkan ketiga level representasi kimia maka konsep yang mereka pahami akan terfragmentasi dan mungkin hanya mempelajari konsep pada permukaannya saja sehingga cenderung dihafal oleh siswa (Gabel dalam Marie, 2003). Beall & Prescott; Bunce, Gabel, & Samuel; Lythcott & Robinson (dalam Jansoon dkk., 2009) menyatakan bahwa siswa sering menggunakan persamaan matematika tanpa memahami konsep kimia atau ilmu yang mendasarinya. Untuk mendapatkan jawaban yang benar, siswa biasanya menghafal persamaan matematika dan memasukkan angka-angka daripada menyelesaikan soal menggunakan konsep dasar.

Model mental merupakan representasi kognitif pribadi yang bersifat unik dan individual sehingga model mental sulit untuk dieksplorasi, sulit untuk dipahami dan sulit untuk digambarkan (Coll & Treagust, 2002). Namun, meskipun bersifat pribadi dan subjektif ketika model mental ditempatkan dalam kelompok individu maka akan menjadi suatu pola atau model umum yang memiliki makna yang akan digunakan oleh kelompok ilmiah atau kelompok pengajaran. Dalam pengajaran, mengetahui profil model mental yang dimiliki siswa sangat penting bagi guru. Profil model mental siswa memberikan informasi tentang susunan atau kerangka konsep yang dimiliki siswa. Dengan mengetahui profil model mental siswa, guru dapat mengetahui miskonsepsi, troublesome

3

strategi, media, dan bahan ajar yang akan digunakan dalam proses pembelajaran sehingga setelah belajar kimia, siswa dapat memiliki konsep yang utuh. Nahum dkk. (dalam Halim dkk., 2013) menyarankan bahwa guru harus tahu bagaimana siswa membangun model mental mereka untuk memastikan bahwa siswa tidak mengembangkan model mental yang salah.

Menyelidiki profil model mental siswa tidaklah mudah (Sesen, 2013). Untuk menyelidiki profil model mental siswa, para peneliti telah menggunakan Tes Diagnostik Model Mental (TDM) yang berbeda. Jenis TDM yang sering digunakan yaitu two-tier multiple choice, open-ended responses, wawancara dengan pertanyaan dan gambar penuntun, wawancara berbasis model, dan wawancara berbasis masalah atau fenomena (Wang, 2007). TDM wawancara berbasis masalah atau fenomena digunakan untuk mengkaji bagaimana siswa menggunakan model mental yang dimiliki dalam memprediksikan dan menjelaskan masalah atau fenomena yang diberikan. Ada dua metode yang sering digunakan dalam TDM wawancara berbasis masalah atau fenomena ini yaitu

Interview-About-Events (IAE) dan Predict-Observe-Explain (POE). TDM-POE

menyelidiki profil model mental siswa dengan mengharuskan siswa melakukan tiga tugas. Pertama, siswa harus memprediksikan jawaban dari suatu fenomena atau masalah yang diberikan (predict). Kedua, siswa harus menggambarkan apa yang mereka lihat (observe). Ketiga, siswa harus menjelaskan jawaban hasil prediksi dan hasil pengamatan (explain) (Coştu dkk., 2009). TDM-POE efektif dalam mendiagnosa profil model mental siswa (Sesen, 2013; Liew & Treagust, 1998; Kala dkk., 2010).

TDM-POE telah digunakan oleh para peneliti dalam mengungkap profil model mental siswa pada beberapa materi dalam pembelajaran kimia. Kala dkk. (2012) melakukan penelitian mengenai profil model mental siswa berdasarkan TDM-POE pada materi asam-basa. Dari penelitian yang dilakukan diperoleh temuan bahwa mayoritas siswa mengalami miskonsepsi pada materi tersebut.Ipek dkk. (2010) melakukan penelitian mengenai profil model mental siswa berdasarkan TDM-POE pada materi kelarutan, pelarutan, dan pengaruh jenis zat terhadap kelarutan. Dari penelitian yang dilakukan diperoleh temuan bahwa

4

mayoritas mahasiswa calon guru mengalami miskonsepsi pada ketiga materi tersebut. Kemudian Kholidanata (2013) melakukan penelitian mengenai profil model mental siswa berdasarkan TDM-POE pada materi hidrolisis garam. Berdasarkan penelitian tersebut diperoleh temuan bahwa ada lima profil model mental yang tergali yaitu model mental target, konsensus, benar sebagian, miskonsepsi dan tidak ada tanggapan.

Termokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari energi yang menyertai perubahan fisika atau reaksi kimia. Konsep energi adalah jantung ilmu sains (Whitten dkk., 2004). Oleh karena itu, termokimia merupakan konsep yang penting dipahami oleh siswa. Pada kenyataannya, pemahaman siswa pada materi termokimia masih rendah. Sutisna (2013) mengungkapkan bahwa nilai rata-rata ulangan siswa paling rendah pada materi kimia SMA yang diajarkan adalah termokimia. Selain itu, menurut Ayyildiz & Tahran (2012) bahwa salah satu materi pada kimia yang dianggap sulit adalah reaksi kimia dan energinya. Oleh karena itu, supaya siswa tidak mengembangkan model mental yang salah pada materi termokimia, maka mengetahui profil model mental siswa sangat diperlukan oleh guru. Namun, informasi mengenai profil model mental siswa pada materi termokimia masih sangat jarang. Oleh karena itu, pada penelitian ini, profil model mental siswa yang digali oleh peneliti adalah profil model mental siswa pada materi termokimia.

Profil model mental siswa pada materi termokimia dapat digali dengan menggunakan TDM-POE. Termokimia mempelajari bagaimana kita memprediksi, mengamati, dan menentukan kalor yang menyertai perubahan fisika ataupun reaksi kimia (Whitten dkk., 2004). Karakteristik termokimia tersebut sesuai dengan karakteristik TDM-POE yaitu predict, observe, dan explain. Dengan menggunakan TDM-POE profil model mental siswa pada materi termokimia dapat diselidiki secara utuh. TDM-POE dikembangkan dengan mengintegrasikan ketiga level representasi kimia. Dalam TDM-POE, siswa terlibat langsung dalam memprediksikan suatu fenomena dan mengamati fenomena tersebut secara langsung. Menurut White dan Gustone (dalam Wang, 2007) prediksi lebih memungkinkan siswa menggunakan pengetahuan yang mereka miliki dalam

5

memberikan jawaban daripada mengolah pengetahuan buku teks tanpa berpikir. Selain itu siswa dilatih untuk mengkomunikasikan keterkaitan antara prediksi dan hasil pengamatan. Dengan demikian profil model mental yang terungkap merupakan pemahaman yang sebenarnya dimiliki oleh siswa tentang suatu fenomena atau konsep bukan hanya sekedar mengandalkan logika atau hafalan.

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka diperlukan suatu penelitian mengenai profil model mental siswa pada materi termokimia yang akan diungkap dengan TDM-POE.

B. Identifikasi dan Rumusan Masalah Penelitian

Berdasarkan uraian pada latar belakang penelitian, teridentifikasi bahwa termokimia sangat penting dipahami oleh siswa. Namun, pemahaman siswa pada materi termokimia masih rendah. Supaya siswa tidak mengembangkan model mental yang salah pada materi termokimia, maka mengetahui profil model mental siswa sangat diperlukan oleh guru. Dengan mengetahui profil model mental siswa, guru dapat mengetahui miskonsepsi, troublesome knowledge, dan threshold

concept yang dialami oleh siswa untuk menentukan strategi, media, dan bahan

ajar yang akan digunakan dalam proses pembelajaran. Untuk mengungkap profil model mental siswa pada materi termokimia digunakan TDM-POE. TDM-POE efektif dalam menggali profil model mental siswa secara utuh.

Berdasarkan uraian identifikasi masalah tersebut, maka rumusan masalah

penelitian ini secara umum “Bagaimana profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TDM-POE?” Secara khusus, rumusan masalah dalam penelitian ini diungkapkan dalam bentuk pertanyaan sebagai berikut:

1. Bagaimana profil model mental siswa dalam memprediksikan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl berdasarkan Hukum Hess dan data ?

2. Bagaimana profil model mental siswa dalam menentukan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl berdasarkan hasil pengamatan pengukuran reaksi penetralan menggunakan kalorimeter?

6

3. Bagaimana profil model mental siswa dalam menjelaskan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl berdasarkan hasil prediksi dan hasil pengamatan?

4. Apa miskonsepsi, troublesome knowledge, dan threshold concept pada materi termokimia?

C. Tujuan Penelitian

Sesuai dengan uraian yang telah dipaparkan di atas, penelitian ini bertujuan untuk memperoleh profil model mental siswa, miskonsepsi,

troublesome knowledge, dan threshold concept pada materi termokimia dengan

menggunakan TDM-POE.

D. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah: 1. Bagi guru, yaitu:

a. Memberikan informasi mengenai profil model mental siswa, miskonsepsi,

troublesome knowledge, dan threshold concept pada materi termokimia

yang dapat digunakan guru sebagai bahan pertimbangan dalam menentukan strategi yang dikembangkan dalam kegiatan belajar dan mengajar yang mengacu pada tiga level representasi kimia.

b. Sebagai bahan alternatif untuk mengembangkan TDM-POE untuk mengetahui pemahaman siswa secara utuh dalam pembelajaran kimia. 2. Bagi siswa, yaitu:

a. Meningkatkan pemahaman siswa pada materi termokimia.

b. Melatih kemampuan siswa dalam mengaitkan ketiga level representasi kimia pada materi termokimia.

3. Bagi peneliti lain, yaitu:

a. Sebagai bahan rujukan dalam melakukan penelitian mengenai profil model mental siswa.

7

E. Struktur Organisasi Skripsi

Skripsi ini terdiri dari lima bab. Bab pertama menyajikan hal-hal yang berkaitan dengan pendahuluan dalam penelitian skripsi yang dilakukan. Adapun bab kedua merupakan kajian pustaka yang berkaitan dengan penelitian skripsi yang dilakukan. Sementara bab ketiga memaparkan hal-hal yang berhubungan dengan metode penelitian skripsi yang dilakukan. Kemudian, bab keempat menjelaskan tentang hasil dan pembahasan dari penelitian skripsi yang dilakukan berdasarkan data-data yang diperoleh dari lapangan. Bab terakhir menyajikan kesimpulan dan saran yang diperoleh dari penelitian skripsi yang dilakukan.

Setiap bab terdiri dari bagian bab yang disusun secara terstruktur sesuai dengan penelitian yang dilakukan. Bab I Pendahuluan terdiri dari lima bagian bab yaitu latar belakang penelitian, identifikasi dan rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan struktur organisasi skripsi. Sementara itu, Bab II Kajian Pustaka terdiri dari empat bagian bab yaitu profil model mental, TDM-POE, termokimia, dan penelitian yang relevan. Kemudian, Bab III Metode Penelitian terdiri dari delapan bagian yaitu lokasi dan subjek penelitian, metode penelitian, desain penelitian, definisi operasional, instrumen penelitian, proses pengembangan instrumen penelitian, teknik pengumpulan data, dan analisis data. Bab IV Hasil Penelitian dan Pembahasan terdiri dari empat bagian yaitu profil model mental siswa dalam memprediksikan ∆H reaksi penetralan larutan NaOH

dengan larutan HCl berdasarkan Hukum Hess dan data , profil model mental siswa dalam menentukan ∆H reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl

berdasarkan hasil pengamatan pengukuran ∆H reaksi penetralan menggunakan

kalorimeter, profil model mental siswa dalam menjelaskan ∆H reaksi penetralan

larutan NaOH dengan larutan HCl berdasarkan hasil prediksi dan hasil pengamatan, dan penafsiran profil model mental siswa. Terakhir, Bab V yaitu kesimpulan dan saran.

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB III

METODE PENELITIAN A. Lokasi dan Subjek Penelitian

Penelitian ini dilakukan di salah satu SMA Negeri di kabupaten Garut. Subjek dalam penelitian ini adalah siswa SMA yang telah mempelajari materi termokimia. Jumlah siswa yang dijadikan subjek penelitian adalah 35 siswa kelas XI jurusan IPA. Rekapitulasi jumlah siswa dapat dilihat pada lampiran 4, surat izin penelitian dapat dilihat pada Lampiran 5, dan dokumentasi penelitian dapat lihat pada Lampiran 6.

B. Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode deskriptif. Menurut Gay (1976) penelitian deskriptif melibatkan pengumpulan data untuk menjawab pertanyaan mengenai status subjek penelitian. Penelitian deskriptif tidak memberikan kontrol, perlakuan, atau manipulasi, tetapi hanya menggambarkan suatu kondisi apa adanya. Penelitian deskriptif merupakan metode penelitian yang berusaha mendeskripsikan gejala, peristiwa, dan kejadian yang terjadi pada saat sekarang dimana penelitian berusaha memotret peristiwa dan kejadian yang menjadi pusat perhatian untuk kemudian digambarkan sebagaimana adanya.

Penelitian deskriptif bertujuan untuk menggambarkan berbagai kondisi, situasi, atau berbagai fenomena realitas sosial yang ada di masyarakat. Selain itu berupaya menarik realitas ke permukaan sebagai suatu ciri, karakter, sifat, model, tanda, atau gambaran tentang kondisi, situasi, ataupun fenomena tertentu (Bungin, 2007). Metode penelitian deskriptif digunakan untuk memecahkan sekaligus menjawab permasalahan yang terjadi pada masa sekarang (Ali, 1982). Penelitian deskriptif dilakukan dengan menempuh langkah-langkah pengumpulan, klasifikasi dan analisis atau pengolahan data, membuat kesimpulan dan laporan dengan

26

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

tujuan utama untuk membuat gambaran tentang subjek penelitian dalam suatu deskripsi. Dalam penelitian deskriptif disajikan satu gambaran yang terperinci mengenai satu masalah, dan dalam penelitian ini satu gambaran terperinci tersebut adalah profil model mental siswa.

C. Desain Penelitian

Desain dalam penelitian ini menggambarkan secara terperinci mengenai profil model mental siswa pada materi termokimia khususnya penentuan H

reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl berdasarkan Hukum Hess, data , dan hasil pengamatan pengukuran H reaksi penetralan menggunakan

kalorimeter. Pada penelitian ini profil model mental siswa digali dengan menggunakan TDM-POE. Siswa yang dijadikan subjek penelitian adalah siswa yang telah mempelajari materi termokimia. Selanjutnya, diberikan tes diagnostik model mental berdasarkan TDM-POE kepada siswa tersebut. Jawaban siswa mencerminkan profil model mental yang dimilikinya. Kemudian jawaban siswa untuk setiap soal dikelompokkan ke dalam empat profil model mental sesuai dengan hasil kajian literatur dari Şendur dkk. (2010) yang telah dimodifikasi. Keempat profil model mental tersebut yaitu benar ilmiah, benar sebagian, jawaban salah, dan tidak ada jawaban. Dari hasil pengelompokan, profil model mental siswa yang diperoleh kemudian dianalisis lebih lanjut untuk menentukan miskonsepsi, troublesome knowledge, dan threshold concept pada materi termokimia dengan menggunakan TDM-POE. Adapun alur dari penelitian yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 3.1.

27

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

28

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Tidak

Ya Studi kepustakaan mengenai

karakteristik ilmu kimia dan model mental

Menentukan pokok bahasan, analisis konten serta analisis KI dan KD dalam standar isi Kurikulum 2013

Mengembangkan indikator soal

Mengembangkan instrumen TDM-POE

Valid Revisi

Uji coba

Melaksanakan TDM-POE untuk menggali profil model mental

Memprediksi (predict)

Mengamati (observe)

Menjelaskan (explain)

Data penelitian

Profil Model Mental

Miskonsepsi Benar Ilmiah

Benar Sebagian

Jawaban Salah

Tidak Ada Jawaban

Menganalisis Profil Model Mental Revisi

29

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Gambar 3.1. Alur Penelitian D. Definisi Operasional

Untuk menghindari kesalahan penafsiran terhadap istilah-istilah yang digunakan dalam penelitian ini, maka diperlukan penjelasan mengenai beberapa definisi operasional, yaitu:

1. Profil model mental adalah ikhtisar yang memberikan fakta-fakta tentang representasi internal mengenai kemampuan siswa dalam menggunakan dan mempertautkan ketiga level representasi kimia untuk menggambarkan dan menjelaskan suatu fenomena kimia.

2. TDM-POE adalah salah satu jenis tes diagnostik model mental yang digunakan untuk menggali kemampuan siswa dalam menggunakan dan mempertautkan ketiga level representasi kimia untuk menggambarkan dan menjelaskan suatu fenomena kimia melalui tiga tahap tes yaitu predict,

observe, dan explain.

E. Instrumen Penelitian

Instrumen penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah TDM-POE dalam bentuk tes tertulis berupa esai pada materi termokimia. Soal disajikan mengikuti tahapan dalam TDM-POE dan mengaitkan ketiga level representasi kimia. Konsep termokimia yang menjadi materi kajian dalam penelitian ini adalah penentuan reaksi penetralan, khususnya reaksi penetralan larutan NaOH

dengan larutan HCl berdasarkan hukum Hess, data , dan data hasil pengamatan pengukuran H reaksi penetralan menggunakan kalorimeter.

Instrumen TDM-POE dalam penelitian ini terdiri tiga tahap yaitu predict,

observe, dan explain. Jumlah pertanyaan dalam instrumen TDM-POE ini adalah

enam pertanyaan dengan rincian dua pertanyaan pada tahap predict, satu pertanyaan pada tahap observe, dan tiga pertanyaan pada tahap explain. Instrumen

30

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

ini berupaya semaksimal mungkin untuk dapat mengungkapkan profil model mental yang dimiliki oleh siswa.

Tahap predict terdiri dari dua pertanyaan dimana pertanyaan ini mengungkapkan kemampuan siswa dalam memprediksikan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl berdasarkan Hukum Hess dan data pada level simbolik. Sementara itu, pada tahap observe terdiri dari satu pertanyaan dimana pertanyaan ini mengungkapkan kemampuan siswa dalam menentukan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl berdasarkan hasil pengamatan pengukuran reaksi penetralan menggunakan kalorimeter pada level makroskopik yang diungkapkan melalui level simbolik. Selanjutnya, pada tahap

explain terdiri dari tiga pertanyaan dimana pertanyaan ini mengungkap

kemampuan siswa pada level submikroskopik dan level simbolik dalam menjelaskan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl yang terkait dengan hasil pengamatan. Pada tahap explain ini, ada keterkaitan ketiga level representasi kimia. Instrumen TDM-POE dapat dilihat pada Lampiran 2.

F. Proses Pengembangan Instrumen

Instrumen dalam penelitian ini dikembangkan berdasarkan indikator yang dirumuskan. Sebelum merumuskan indikator soal, terlebih dahulu dilakukan analisis konten dan standar isi dari materi tersebut. Analisis konten materi termokimia didasarkan atas kajian pustaka beberapa buku teks general chemistry dengan rincian sebagai berikut:

1. Buku teks karya Whitten dkk. edisi ketujuh tahun 2004 yang berjudul “General Chemistry”.

2. Buku teks karya Silberberg tahun 2007 yang berjudul “Principles of General Chemistry”.

3. Buku teks karya Brady dkk. edisi kelima tahun 2009 yang berjudul “Chemistry”.

31

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Hasil analisis konten dari meteri termokimia ini dijadikan acuan konsep yang digunakan dalam penelitian yang dilakukan. Penelitian yang dilakukan dibatasi pada konsep penentuan H reaksi penetralan berdasarkan Hukum Hess,

data , dan kalorimetri.

Setelah dilakukan analisis konten, kemudian dilakukan analisis standar isi kurikulum 2013 pada materi termokimia. Standar isi kurikulum 2013 terdiri dari Kompetensi Inti (KI) dan Kompetensi Dasar (KD). Analisis ini dilakukan bertujuan untuk mengetahui kedudukan, keluasan, dan kedalaman materi termokimia pada kurikulum 2013 yang dijadikan acuan dalam mengembangkan indikator soal yang digunakan pada penelitian ini. Berdasarkan hasil analisis standar isi kurikulum 2013, materi termokimia dipelajari di kelas XI semester 1. Adapun KI dan KD yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Kompetensi Inti

KI3: Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

2. Kompetensi Dasar (KD)

3.5 Menentukan reaksi berdasarkan hukum Hess, data perubahan entalpi pembentukan standar, dan data energi ikatan.

32

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

4.5 Merancang, melakukan, dan menyimpulkan serta menyajikan hasil percobaan penentuan suatu reaksi.

Setelah dilakukan analisis standar isi kurikulum 2013 mengenai materi termokimia, kemudian dilakukan pengembangan indikator soal yang menjadi acuan dalam pengembangan TDM-POE pada materi termokimia. Adapun indikator soal yang dikembangkan adalah sebagai berikut:

1. Memprediksikan reaksi penetralan dengan menggunakan Hukum Hess. 2. Memprediksikan reaksi penetralan dengan menggunakan data . 3. Menentukan reaksi penetralan dengan menggunakan kalorimeter.

4. Menjelaskan penentuan reaksi penetralan berdasarkan Hukum Hess, data perubahan entalpi pembentukan standar, dan kalorimeter.

5. Menganalisis peristiwa reaksi penetralan dalam kalorimeter pada level submikroskopik.

6. Menggambarkan diagram tingkat energi reaksi penetralan.

Berdasarkan indikator tersebut dikembangkan butir-butir pertanyaan yang sesuai dengan mempertimbangkan TDM-POE dan tiga level representasi kimia.

Instrumen penelitian telah divalidasi dan diuji cobakan. Validasi terdiri dari validasi indikator terhadap Kompetensi Inti (KI) dan Kompetensi Dasar (KD) berdasarkan standar isi kurikulum 2013, validasi pertanyaan dalam TDM-POE terhadap indikator, dan validasi jawaban terhadap pertanyaan dalam TDM-POE. Validasi dilakukan oleh empat orang dosen yaitu dua orang dosen yang memiliki latar belakang S3 di bidang pendidikan kimia dan dua orang dosen yang memiliki latar belakang S3 di bidang kimia fisika. Adapun hasil validasi dan uji coba instrumen yang telah dilakukan yaitu:

1. Hasil Validasi Kesesuaian Indikator Soal Terhadap Kompetensi Inti (KI) dan Kompetensi Dasar (KD)

Validasi kesesuaian indikator soal terhadap KI dan KD bertujuan agar indikator yang telah dikembangkan pada penelitian ini sesuai dengan materi

33

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

termokimia pada kurikulum 2013. Hasil validasi dari keempat orang dosen yang menjadi validator menunjukkan bahwa indikator yang dikembangkan sudah valid, namun seorang dosen yang berperan sebagai validator menyatakan bahwa indikator yang dikembangkan belum mencakup semua KD yang ada. Indikator soal yang dikembangkan oleh peneliti disesuaikan dengan tujuan penelitian dan TDM-POE yang digunakan oleh peneliti sebagai instrumen penelitian. Pada penelitian ini peneliti tidak mengembangkan indikator soal mengenai penentuan reaksi berdasarkan energi ikatan. Hal ini dikarenakan pada penelitian ini reaksi yang ditentukan reaksinya adalah reaksi penetralan larutan larutan NaOH dengan larutan HCl. Selain itu, peneliti juga tidak mengembangkan indikator mengenai merancang dan melakukan percobaan untuk menentukan reaksi. Hal ini dikarenakan penelitian ini bertujuan untuk menggali profil model mental siswa atau kemampuan siswa pada ranah kognitif. Oleh karena itu, indikator yang dikembangkan hanya ranah kognitif.

Untuk indikator pertama dan kedua, hasil validasi dari keempat orang dosen menunjukkan bahwa indikator sudah valid, hanya saja seorang dosen yang bertindak sebagai validator menyatakan bahwa sebaiknya kata “memprediksikan” diganti dengan kata “menghitung”. Menurut validator tersebut, kata “memprediksikan” bersifat tebakan atau sesuatu yang tidak pasti sedangkan menentukan reaksi berdasarkan Hukum Hess dan data perubahan entalpi pembentukan standar merupakan sesuatu yang pasti. Kemudian seorang validator menyatakan bahwa sebaiknya kata “penetralan” dihilangkan jika reaksi yang digunakan dalam penelitian ini bukan hanya reaksi penetralan. Namun, karena tujuan dari indikator yang dikembangkan oleh peneliti yaitu untuk mengungkap kemampuan siswa dalam memprediksikan reaksi penetralan berdasarkan Hukum Hess dan data perubahan entalpi pembentukan standar sesuai dengan TDM-POE maka kata “memprediksikan” dan “penetralan” tetap digunakan pada indikator pertama dan kedua.

34

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Untuk indikator ketiga dan keempat, hasil validasi dari keempat orang dosen menunjukkan bahwa indikator sudah valid, hanya saja kata “kalorimeter” diganti dengan kata “kalorimetri”. Menurut validator, kalorimeter merupakan alat yang digunakan untuk menentukan kalor reaksi sedangkan kalorimetri merupakan metode pengukuran kalor reaksi dengan menggunakan kalorimeter. Oleh karena itu, kata “kalorimeter” pada indikator ketiga dan keempat diganti dengan kata”kalorimetri”.

Untuk indikator kelima, hasil validasi dari keempat orang dosen menunjukkan bahwa indikator sudah valid, hanya saja seorang validator menyatakan bahwa sebaiknya maksud kata “menganalisis” pada indikator tersebut harus lebih diperjelas. Kemudian seorang validator lain menyatakan bahwa sebaiknya kata “peristiwa” dihilangkan. Pada penelitian ini, tujuan dari indikator kelima ini adalah untuk mengungkap kemampuan siswa dalam menjelaskan perubahan entalpi reaksi penetralan pada level submikroskopik berdasarkan hasil pengamatan percobaan yang didemonstrasikan (level makroskopik). Oleh karena itu, kata “menganalisis” pada indikator kelima diganti dengan kata “menjelaskan” dan kata “peristiwa” dihilangkan. Kemudian untuk indikator keenam, hasil validasi dari keempat orang dosen menunjukkan bahwa indikator sudah valid.

Berdasarkan hasil validasi kesesuaian indikator soal dengan KI dan KD maka indikator yang dikembangkan direvisi menjadi:

a. Memprediksikan reaksi penetralan dengan menggunakan Hukum Hess. b. Memprediksikan reaksi penetralan dengan menggunakan data perubahan

entalpi pembentukan standar.

c. Menentukan reaksi penetralan berdasarkan kalorimetri.

d. Menjelaskan penentuan reaksi penetralan berdasarkan Hukum Hess, data perubahan entalpi pembentukan standar, dan kalorimetri.

e. Menjelaskan reaksi penetralan pada level submikroskopik berdasarkan hasil pengamatan percobaan.

35

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

f. Menggambarkan diagram tingkat energi reaksi penetralan.

Rekapitulasi hasil validasi kesesuaian indikator terhadap KI dan KD dapat dilihat pada Lampiran 1.

2. Hasil Validasi Kesesuaian Butir Pertanyaan dalam TDM-POE Terhadap Indikator

Instrumen penelitian yaitu TDM-POE pada materi termokimia yang dikembangkan oleh peneliti divalidasi kesesuaiannya terhadap indikator yang telah dirumuskan. Hasil validasi dari keempat orang dosen menunjukkan bahwa indikator yang dikembangkan sudah valid, hanya saja ada beberapa kalimat pertanyaan dalam TDM-POE yang perlu diperbaiki agar sesuai dengan tujuan dari pertanyaan tersebut. Untuk pertanyaan no 1a dan 1b, seorang validator menyatakan bahwa sebaiknya kata “prediksikan” diganti dengan kata “menghitung”. Namun karena tujuan dari pertanyaan tersebut untuk menggali atau mengungkap kemampuan siswa dalam memprediksikan reaksi penetralan berdasarkan Hukum Hess dan data sesuai dengan indikator yang telah

dirumuskan maka pada kata “prediksikan” tetap digunakan pada pertanyaan no 1a dan 1b. Untuk pertanyaan no 2, seorang validator menyatakan bahwa sebaiknya kata “yang akan dilakukan” dihapus dan kata “pengamatannya” diganti dengan kata “pengamatanmu” agar kalimat pertanyaan tersebut lebih jelas. Untuk pertanyaan no 3a, seorang validator menyatakan bahwa kalimat pada pertanyaan tersebut perlu dikaji ulang karena belum jelas. Kemudian seorang validator lain menyatakan bahwa sebaiknya maksud dari “jawaban prediksi” pada pertanyaan tersebut diperjelas kembali karena jawaban prediksi ada dua yaitu berdasarkan Hukum Hess dan data . Oleh karena itu, pertanyaan no 3a direvisi menjadi “Bandingkan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl yang diperoleh dari hasil prediksi berdasarkan Hukum Hess dan data dengan reaksi penetralan yang diperoleh berdasarkan hasil pengamatan! Apakah sesuai atau tidak? Jelaskan alasanmu!” Selanjutnya, untuk pertanyaan no 3b, seorang

36

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

validator menyatakan bahwa sebaiknya kata-kata “sehingga menghasilkan perubahan suhu” dihapus agar kalimat pertanyaan tersebut lebih jelas dan mudah dimengerti oleh siswa. Kemudian untuk pertanyaan no 3c, kalimat pertanyaan sudah valid dan jelas. Rekapitulasi hasil validasi kesesuaian pertanyaan dalam TDM-POE terhadap indikator dapat dilihat pada Lampiran 1.

3. Hasil Validasi Kesesuaian Jawaban Terhadap Pertanyaan dalam TDM-POE

Secara umum, jawaban pertanyaan sudah sesuai dengan pertanyaan yang dikembangkan dalam TDM-POE. Namun, ada beberapa jawaban yang harus diperbaiki agar sesuai dengan tujuan dari pertanyaan yang dikembangkan dalam TDM-POE pada materi termokimia. Jawaban pertanyaan hasil validasi yang telah direvisi dijadikan sebagai acuan kriteria profil model mental ilmiah dalam pengelompokan profil model mental siswa. Rekapitulasi hasil validasi kesesuaian jawaban terhadap pertanyaan dalam TDM-POE dapat dilihat pada Lampiran 1. Jawaban hasil validasi yang telah direvisi dapat dilihat pada Lampiran 3.

4. Hasil Uji Coba Aspek Keterbacaan TDM-POE

Uji coba TDM-POE dilakukan di salah satu SMA Negeri di kabupaten Garut. Uji coba ini bertujuan untuk mengetahui aspek keterbacaan pertanyaan-pertanyaan dalam TDM-POE pada materi termokimia. Berdasarkan hasil uji coba dapat disimpulkan bahwa siswa memahami maksud dari pertanyaan-pertanyaan dalam TDM-POE pada materi termokimia yang telah dirumuskan oleh peneliti. Namun, pada pertanyaan no 3b siswa mengalami kesulitan memahami maksud dari kata “perubahan pada tingkat partikel”. Oleh karena itu, agar lebih mudah dipahami oleh siswa, pertanyaan no 3b direvisi menjadi “Jelaskan reaksi penetralan yang terjadi di dalam kalorimeter berdasarkan persamaan ion bersih dan reaksi tersebut!”. Instrumen TDM-POE yang telah direvisi dapat dilihat pada Lampiran 2.

37

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Pengumpulan data dilakukan pada 35 siswa SMA kelas XI yang sudah mempelajari materi termokimia di salah satu SMA Negeri di kabupaten Garut. Setiap siswa diberi TDM-POE pada materi termokimia untuk dikerjakan. Pengumpulan data dengan menggunakan TDM-POE ini diawali dengan tahap

predict, yaitu siswa diminta untuk memprediksikan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl berdasarkan Hukum Hess dan data . Kemudian pada tahap kedua yaitu tahap observe, siswa diminta memperhatikan demonstrasi yang dilakukan untuk menentukan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl dengan menggunakan kalorimeter. Selanjutnya siswa menuliskan hasil pengamatan dan menentukan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl berdasarkan hasil pengamatan. Setelah itu, pada tahap terakhir yaitu tahap explain, siswa diminta untuk menjelaskan reaksi penetralan penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl yang diperoleh dari hasil prediksi dan hasil pengamatan. Data yang diperoleh pada penelitian ini adalah jawaban siswa pada TDM-POE.

H. Analisis Data

Berdasarkan instrumen yang digunakan maka dilakukan pengolahan data secara deskriptif pada jawaban siswa. Jawaban yang diberikan siswa bermacam-macam karena model mental yang dimiliki setiap individu adalah khas. Jawaban siswa yang bermacam-macam dikelompokan berdasarkan kemiripan jawaban yang kemudian dilabeli dengan profil model mental tertentu sesuai dengan karakteristik atau kriterianya. Terdapat empat profil model mental siswa yang dijadikan acuan dalam mengelompokkan model mental siswa. Berikut adalah keempat profil model mental yang dapat mengindikasikan tingkat pemahaman siswa:

1. Benar ilmiah yaitu jawaban siswa yang memiliki konsep yang lengkap dan benar secara keilmuan.

38

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

2. Benar sebagian yaitu jawaban siswa yang sudah memiliki sebagian konsep yang benar secara keilmuan atau tidak lengkap.

3. Jawaban salah yaitu jawaban siswa yang tidak benar atau tidak sesuai dengan pertanyaan.

4. Tidak ada jawaban yaitu tidak menjawab dan tidak memberikan penjelasan berkaitan dengan pertanyaan.

Secara lebih detail, pengelompokan profil model mental di atas untuk setiap pertanyaan dalam TDM-POE pada materi termokimia adalah sebagai berikut

Tabel 3.1. Pengelompokan Profil Model Mental Siswa dalam Memprediksikan Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl Berdasarkan Hukum Hess

Profil Model Mental

Kriteria Jawaban Benar

ilmiah

Memprediksikan H reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan

HCl dengan benar, lengkap, dan menjawab secara utuh, yaitu:

HCl(g) → H2(g) + Cl2(g) ΔHo = 92,31 kJ/mol

HCl(aq) → HCl(g) ΔHo

= 74.85 kJ/mol

NaOH(s) → Na(s) + O2(g) + H2(g) ΔH o

= 425,61 kJ/mol

NaOH(aq) → NaOH(s) ΔHo= 43.75 kJ/mol Na(s) + Cl2(g) → NaCl(s) ΔH

o

= –411, 15 kJ/mol

NaCl(s) → NaCl(aq) ΔHo

= 4,34 kJ/mol H2(g) + O2(g) → H2O() ΔH

o

= –285,83 kJ/mol

NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O() ΔH o

= –56,12 kJ/mol Benar

Sebagian

Memprediksikan H reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan

HCl dengan benar namun tidak lengkap atau memprediksikan H

reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl dengan tidak benar

namun sebagian konsep yang digunakan untuk memprediksikan H

reaksi penetralan benar. Jawaban

Salah

Memprediksikan H reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan

HCl dengan tidak benar. Tidak Ada

Jawaban

Tidak ada Jawaban: mengosongkan jawaban, menuliskan kembali pertanyaan atau data yang diketahui.

Tabel 3.2. Pengelompokan Profil Model Mental Siswa dalam Memprediksikan Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl Berdasarkan data

39

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Mental Benar Ilmiah

Memprediksikan H reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl

dengan benar, lengkap, dan menjawab secara utuh, yaitu:

ΔHo

= (∑ produk) – (∑ reaktan)

ΔHo

= [ NaCl(aq) + H2O (()] – [ NaOH(aq) +

... HCl(aq)]

ΔHo

= [(–406, 81 kJ/mol) + (–285,83 kJ/mol)] – [(–469,36 kJ/mol) + (–167,16 kJ/mol)]

ΔHo

= [(–636,53 kJ/mol) – (–692,64 kJ/mol)]

ΔHo

= –56,12 kJ/mol atau,

HCl(aq) → H2(g) + Cl2(g) ΔH o

= 167,16 kJ/mol NaOH(aq) → Na(s) + O2(g) + H2(g) ΔH

o

= 469,36 kJ/mol Na(s) + Cl2(g) → NaCl(aq) ΔH

o

= –406,81 kJ/mol H2(g) + O2(g) → H2O() ΔH

o

= –285,83 kJ/mol

NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O() ΔH o

= –56,12 kJ/mol

Benar Sebagian

Memprediksikan H reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl

dengan benar namun tidak lengkap atau memprediksikan H reaksi

penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl dengan tidak benar namun

sebagian konsep yang digunakan untuk memprediksikan H reaksi

penetralan benar. Jawaban

Salah

Memprediksikan H reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl

dengan tidak benar.

Tidak Ada

Jawaban

Tidak ada Jawaban: mengosongkan jawaban, menuliskan kembali pertanyaan atau data yang diketahui.

40

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Tabel 3.3. Pengelompokan Profil Model Mental Siswa dalam Menentukan H

Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl Berdasarkan Hasil Pengamatan Profil Model Mental Kriteria Jawaban Benar Ilmiah

Menuliskan data hasil pengamatan dengan benar dan lengkap,

menentukan H reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl

dengan benar dan lengkap, serta menjawab secara utuh, yaitu: Data pengamatan demonstrasi:

Suhu awal 50 mL larutan NaOH 1 M adalah 25oC. Pada larutan NaOH,

kertas lakmus merah berubah menjadi biru dan lakmus biru tetap biru,

artinya larutan bersifat basa. Suhu awal 50 mL larutan HCl 1 M 25oC.

Pada larutan HCl kertas lakmus merah tetap merah dan lakmus biru berubah menjadi merah, artinya larutan bersifat asam. Setelah kedua

larutan dicampurkan, suhu akhir larutan menjadi 30,7oC dan lakmus

merah tetap berwarna merah serta lakmus biru tetap berwarna biru, artinya larutan bersifat netral. Reaksi penetralan larutan NaOH dan larutan HCl melepaskan sejumlah kalor yang mengakibatkan kenaikan suhu pada larutan yang ada dalam kalorimeter. Besarnya kalor reaksi yang dilepaskan sama dengan kalor yang diserap oleh larutan dan kalorimeter. Untuk mengetahui besarnya kalor reaksi yang dilepaskan yaitu sebagai berikut:

Volume larutan = volume larutan NaOH + volume larutan HCl Volume larutan = 50 mL + 50 mL = 100 mL

Massa larutan = Massa jenis larutan × Volume larutan Massa larutan = 1 g/mL × 100 mL = 100 g

∆t = t akhir – t awal = 30,7oC – 25oC = 5,7 oC Jumlah mol larutan NaOH = M × V = 1 M × 0,05 L = 0,05 mol

Jumlah mol larutan HCl = M × V = 1 M × 0,05 L

Jumlah mol larutan HCl = 0,05 mol qsistem + qlingkungan = 0

qreaksi + qlarutan + qkalorimeter = 0 qreaksi = – (qlarutan + qkalorimeter)

qreaksi = – (( m × c x ∆t) + ( × ∆t)) qreaksi = – ((100 g × 4,184 J/ g × 5,7

o

C) + (55,78 J/ × 5,7 ))

qreaksi = – (2384,88 J + 317,946 J) qreaksi = –2702,826 J

qreaksi = –27,02826 kJ

Kalor yang dilepaskan pada reaksi penetralan 0,05 mol larutan HCl dengan 0,05 mol NaOH membentuk 0,05 mol air yaitu sebesar 27,02826 kJ. Jika 1 mol air yang terbentuk, maka kalor yang dilepaskan yaitu:

qreaksi =

= –54,06 kJ/mol

41

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Hreaksi = –54,06 kJ/mol Benar

Sebagian

Menuliskan data hasil pengamatan dengan benar dan menentukan H

reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl dengan benar namun tidak lengkap.

Tabel 3.3. Pengelompokan Profil Model Mental Siswa dalam Menentukan Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl Berdasarkan Hasil

Pengamatan (Lanjutan) Profil Model Mental Kriteria Jawaban Jawaban Salah

Tidak menuliskan data hasil pengamatan dan menentukan H reaksi

penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl dengan tidak benar. Tidak Ada

Jawaban

Tidak ada Jawaban: mengosongkan jawaban, menuliskan kembali pertanyaan atau data yang diketahui, atau menjawab dengan langkah kerja

Tabel 3.4 Pengelompokan Profil Model Mental Siswa dalam Menjelaskan Penentuan Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl Tipe Model

Mental

Kriteria Jawaban Benar

Ilmiah

Menjawab dengan tepat dan memberikan penjelasan dengan benar, lengkap, dan menjawab secara utuh yaitu:

∆H reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl yang diperoleh

dengan menggunakan Hukum Hess dan data yaitu -56,12 kJ/mol

sedangkan ∆H reaksi penetralan yang diperoleh berdasarkan kalorimetri

yaitu -54,06 kJ/mol. Berdasarkan kedua ∆H reaksi penetralan yang

diperoleh dengan menggunakan ketiga cara tersebut memiliki nilai yang hampir sama atau dapat dikatakan sesuai. Entalpi merupakan

fungsi keadaan, sehingga ∆H hanya ditentukan keadaan awal dan akhir.

∆H reaksi penetralan dapat ditentukan dengan berbagai cara diantaranya (1) dengan menggunakan Hukum Hess yaitu dengan

menjumlahkan ΔHo dari setiap tahap reaksinya, (2) dengan

menggunakan data dengan cara menghitung jumlah produk

dikurangi jumlah reaktan, dan (3) berdasarkan hasil percobaan

yaitu penentuan kalor reaksi penetralan menggunakan kalorimeter pada tekanan tetap dengan mengukur perubahan suhu ketika reaksi penetralan melepaskan energi dalam bentuk kalor. Kalor yang dilepaskan oleh reaksi penetralan sama dengan kalor yang diterima oleh

larutan dan kalorimeter. Adapun sedikit perbedaan atau selisih nilai ∆H

reaksi penetralan yang diperoleh disebabkan karena kesalahan pada saat percobaan seperti kalorimeter yang digunakan merupakan kalorimeter sederhana sehingga memungkinkan terjadinya perpindahan kalor dari dalam kalorimeter ke luar kalorimeter yang mengakibatkan

∆H reaksi penetralan yang diperoleh dari hasil pengamatan tidak sama

42

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

menggunakan Hukum Hess dan data .

Benar Sebagian

Memberikan penjelaskan dengan tepat namun tidak lengkap. Jawaban

Salah

Memberikan penjelasan dengan tidak tepat. Tidak Ada

Jawaban

Tidak menuliskan jawaban dan tidak memberikan penjelasan apapun. Tabel 3.5. Pengelompokan Profil Model Mental Siswa dalam Menjelaskan

Reaksi Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl pada Level Submikroskopik Tipe Model Mental Kriteria Jawaban Benar Ilmiah

Menjelaskan H reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl

pada level submikroskopik dengan benar dan lengkap, yaitu:

NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O()

Na+(aq) + OH–(aq) + H+(aq) + Cl–(aq)→Na+(aq) + OH–(aq) + H2O () OH– (aq) + H+(aq) → H2O() ΔH= –54,06 kJ/mol

Dalam larutan HCl mengandung ion Cl- dan ion H+, sedangkan larutan

NaOH mengandung ion Na+ dan ion OH-. Saat larutan HCl dan larutan

NaOH direaksikan ion H+ bereaksi dengan ion OH- membentuk H2O sedangkan ion Cl- dan ion Na+ tetap berada dalam keadaan ion-ion

nya. Ketika ion H+ bereaksi dengan ion OH- membentuk satu mol H2O

melepaskan kalor sebesar 54,06 kJ yang diserap oleh larutan dan kalorimeter sehingga mengakibatkan suhu larutan di dalam kalorimeter yang diukur menjadi meningkat.

Benar Sebagian

Menjelaskan H reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl

pada pada level submikroskopik namun ada sebagian penjelasan yang tidak benar atau hanya menuliskan persamaan ion bersih reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl.

Jawaban Salah

Menjelaskan H reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl

pada pada level submikroskopik dengan tidak benar. Tidak Ada

Jawaban

Mengosongkan jawaban, atau memberikan penjelasan yang tidak berkaitan dengan pertanyaan.

43

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Tabel 3.6. Pengelompokan Profil Model Mental Siswa dalam Menjelaskan Reaksi Penetralan dengan Menggambarkan Diagram Tingkat Energi Reaksi

Penetralan Larutan NaOH dengan Larutan HCl Tipe Model

Mental

Kriteria Jawaban Benar

Ilmiah

Menggambarkan diagram tingkat energi reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl dengan benar dan lengkap, yaitu:

Benar Sebagian

Menggambarkan diagram tingkat energi reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl dengan benar namun tidak lengkap

Jawaban Salah

Menggambarkan diagram tingkat energi reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl dengan tidak benar

Tidak Ada Jawaban

Tidak menggambarkan diagram energi reaksi penetralan Progres Reaksi

Reaktan → produk

NaCl(aq) + H2O () NaOH(aq) + HCl(aq)

E

nerg

i

44

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Profil model mental siswa yang berhasil digali dengan menggunakan TDM-POE kemudian dianalisis lebih lanjut untuk menentukan miskonsepsi,

troublesome knowledge, dan threshold concept pada materi termokimia.

Miskonsepsi diperoleh dari hasil analisis profil model mental benar sebagian dan jawaban salah. Jawaban siswa yang termasuk miskonsepsi adalah jawaban siswa yang mengandung konsep yang kebenarannya tidak dapat diterima secara keilmuan. Troublesome knowledge dan threshold concept diperoleh berdasarkan hasil analisis profil model mental yang berhasil digali. Untuk menentukan

troublesome knowledge dan threshold concept, profil model mental siswa yang

tidak utuh yaitu benar sebagian dan jawaban salah dibandingkan dengan profil model mental yang utuh yaitu benar ilmiah. Troublesome knowledge merupakan kesulitan yang dialami oleh siswa yang memiliki profil model mental tidak utuh yang menjadi penyebab siswa tidak dapat menjawab pertanyaan dengan benar dan utuh. Kemudian, threshold concept merupakan konsep inti yang tidak dimiliki oleh siswa yang memiliki profil model mental tidak utuh sehingga sering terjadi kesalahan dalam konsep tersebut.

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan terhadap penemuan data penelitian yang telah dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Profil model mental siswa dalam memprediksikan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl berdasarkan Hukum Hess dan data adalah benar sebagian, jawaban salah, dan tidak ada jawaban. Kemampuan siswa dalam memprediksikan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl berdasarkan Hukum Hess dan data masih kurang. Sebagian besar siswa cenderung hanya menghafal konsep kimia yang berkaitan dengan level simbolik dan tidak memahami makna dari simbol yang digunakan. 2. Profil model mental siswa dalam menentukan reaksi penetralan larutan

NaOH dengan larutan HCl berdasarkan hasil pengamatan pengukuran reaksi penetralan menggunakan kalorimeter yaitu benar sebagian, jawaban salah, dan tidak ada jawaban. Kemampuan siswa dalam menentukan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl berdasarkan hasil pengamatan pengukuran reaksi penetralan menggunakan kalorimeter masih kurang. Sebagian besar siswa belum mampu mengaitkan hasil pengamatan pada level makroskopik dengan level simboliknya untuk menentukan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl.

3. Profil model mental siswa dalam menjelaskan reaksi penetralan berdasarkan hasil prediksi dan hasil pengamatan adalah sebagai berikut: Terdapat tiga profil model mental siswa yang berhasil tergali dalam menjelaskan penentuan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl yaitu benar ilmiah, benar sebagian, dan jawaban salah. Selanjutnya,

101

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

terdapat tiga model mental siswa yang dapat tergali dalam menjelaskan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl pada level submikroskopik yaitu model mental benar ilmiah, benar sebagian, dan jawaban salah. Kemudian, terdapat tiga profil model mental siswa yang ditemukan dalam menjelaskan reaksi penetralan dengan menggambarkan

diagram tingkat energi yaitu benar sebagian, jawaban salah, dan tidak ada jawaban. Kemampuan siswa dalam menjelaskan reaksi penetralan masih kurang. Siswa cenderung memberikan penjelasan melalui persamaan ion bersih atau persamaan reaksi kimia pada level simbolik ketika menjelaskan

reaksi penetralan pada level submikroskopik

4. Miskonsepsi, troublesome knowledge, dan threshold concept pada materi termokimia yang ditemukan adalah sebagai berikut: Terdapat sembilan miskonsepsi yang dialami oleh siswa yaitu reaksi tidak bergantung pada fasa reaktan dan produk, tanda (+) dan (–) tidak berpengaruh terhadap , reaksi tidak bergantung pada banyaknya zat yang bereaksi, reaksi sama dengan reaksi, reaksi penetralan sama dengan H2O(l), reaksi = reaktan – produk, reaksi = reaktan + produk, reaksi berdasarkan kalorimetri dapat ditentukan dengan 2 cara yaitu (1) =

m × c × ∆t dan (2) = × ∆t, dan nilai reaksi akan berbeda jika diperoleh dengan menggunakan cara yang berbeda. Selanjutnya, terdapat empat troublesome knowledge yang dialami oleh siswa yaitu memanipulasi persamaan termokimia dalam memprediksikan reaksi penetralan berdasarkan Hukum Hess, menentukan sistem dan lingkungan dalam konteks kalorimeter, menjelaskan reaksi penetralan pada level submikroskopik, dan menggambarkan diagram tingkat energi reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl. Kemudian threshold concept yang ditemukan dalam penelitian ini yaitu keadaan standar, H sebagai fungsi keadaan, dan sebagai besaran ekstensif.

102

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

B. Saran

Beberapa saran yang diajukan peneliti berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dan kesimpulan diatas adalah:

1. Penelitian selanjutnya mengenai profil model mental akan lebih baik jika dapat menggali faktor-faktor yang mempengaruhi profil model mental siswa yang ditemukan dalam penelitian ini.

2. Penelitian selanjutnya akan lebih baik jika mengembangkan strategi pembelajaran, media, ataupun bahan ajar yang sesuai dengan profil model mental siswa yang telah ditemukan dalam penelitian ini.

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

DAFTAR PUSTAKA

Ali, M. (1982). Penelitian Kependidikan Prosedur dan Strategi. Bandung: Angkasa.

Ayyildiz, Y. & Tahran, L. (2012). The Effective on Students’ Understanding of Chemical Reactions and Energy. H. U. Journal of Education, 42, 72-83. Balci, C. (2006). Conceptual Change Text Oriented Instruction To Facilitate

Conceptual Change In Rate Of Reaction Concepts. (Thesis). Middle East

Technical University.

Bonello, M. (2008). Sixth Grade Students’ Mental Models of Physical Education

Concepts: A Framework Theory Perspective. (Disertasi). University of

Maryland.

Boujaoude, S. and Barakat, H. (2003). Students' Problem Solving Strategies in Stoichiometry and their Relationships to Conceptual Understanding and Learning Approaches. Electronic Journal of Science Education. 7, (3). Brady, J. E., Senese, F., & Jesfersen, N. D. (2009). Chemsitry Edisi Kelima. New

York: John Wiley and Sons, Inc.

Bungin, B. (2007). Penelitian Kualitatif Komunikasi, Ekonomi, Kebijakan Publik,

dan Ilmu Sosial Lainnya. Jakarta: Kencana Prenada Media Group.

Chandrasegaran, A. L., Treagust, D. F., & Mocerino, M. (2007). The Development of A Two-Tier Multiple-Choice Diagnostik Instrument for

Evaluating Secondary School Students’ Ability to Describe and Explain

Chemical Reactions Using Multiple Levels of Representatif. Chemistry

Research and Practice, 8 (3), hlm. 293-307.

Chang, R. (2005). Konsep-Konsep Kimia Inti Edisi Ke-3 Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Chittleborough, G.D. (2004). The Role of Teaching Models and Chemical Representation in Developing Students’ Mental models of Chemical

Phenomena. (Thesis). Curtin University of Technology: tidak diterbitkan.

Coll, R. K. & Treagust, D. F. (2002). Investigation of Secondary School, Undergraduate, and Graduate Learners’ Mental Models of Ionic Bonding.

104

Intan Fitriyani, 2014

Profil model mental siswa pada materi termokimia dengan menggunakan TIM_POE Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Coll, R. K. (2008). Chemistry Learners’ Preferred Mental Models for Chemical Bonding. Journal of Turkish Science Education, 5 (1), hlm. 22-47.

Coştu, B., Ayas, A., & Niaz, M. (2009). Promoting Conceptual Change in First

Year Students’ Understanding of Evaporation. Chemistry Education

Research and Practice, 11, hlm. 5-16.

Dhindsa, H. S. & Treagust, D. F. (2009). Conceptual Understanding of Brunenian

Tertiary Students: Chemical Bonding Ana Structure”. Burnei Int Journal of

Science and Math Education, 1 (1), hlm. 33-51.

Gay, L. R. (1976). Educational Research: Competencies for Analysis and

Application. Columbus: Merrill Publishing Company.

Gilbert, J. K. & Treagust, D. F. (2009). Multiple Representations in Chemical

Education. Springer.

Gilbert, J. K. (2004). Models and Modelling: Routes to More Authentic Science Education. International Journal of Science and Mathematics Education, 2, hlm.115–130.

Halim, N. D. A. dkk. (2013). Mental Model in Learning Chemical Bonding: A Preliminary Study. Procedia Social and Behavioral Sciences.

Ipek, H. dkk. (2010). Using POE Strategy to Investigate Student Teachers’ Understanding About The Effect of Substance Type on Solubility. Procedia

Social and Behavioral Sciences, 2, hlm. 648-653.

Jansoon, N., Coll, R., & Somsook, E. (2009). Understanding Mental Models of Dilution in Thai Students. International Journal of Environmental &

Science Education, 4 (2), hlm. 147-168.

Kala, N., Yaman, F., & Ayas, A. (2012). The Effectiveness Of Predict-Observe-Explain Technique in Probing Students Understanding About Acid-Base Chemistry : A Case for The Concepts of pH, pOH, and Strength. .

International Journal of Science & Mathematics Education, 11 (2), hlm.

555-574.

Kearnay, M. dkk. (2001). Student and Teacher Perceptions of the Use of Multimedia Supported Predict-Observe-Explain Tasks to Probe Understanding. Research in Science Education, 31, hlm. 589-615.

terdapat tiga model mental siswa yang dapat tergali dalam menjelaskan reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl pada level submikroskopik yaitu model mental benar ilmiah, benar sebagian, dan jawaban salah. Kemudian, terdapat tiga profil model mental siswa yang ditemukan dalam menjelaskan reaksi penetralan dengan menggambarkan

diagram tingkat energi yaitu benar sebagian, jawaban salah, dan tidak ada jawaban. Kemampuan siswa dalam menjelaskan reaksi penetralan masih kurang. Siswa cenderung memberikan penjelasan melalui persamaan ion bersih atau persamaan reaksi kimia pada level simbolik ketika menjelaskan

reaksi penetralan pada level submikroskopik

4. Miskonsepsi, troublesome knowledge, dan threshold concept pada materi termokimia yang ditemukan adalah sebagai berikut: Terdapat sembilan miskonsepsi yang dialami oleh siswa yaitu reaksi tidak bergantung pada fasa reaktan dan produk, tanda (+) dan (–) tidak berpengaruh terhadap , reaksi tidak bergantung pada banyaknya zat yang bereaksi, reaksi sama dengan reaksi, reaksi penetralan sama dengan H2O(l), reaksi = reaktan – produk, reaksi = reaktan + produk, reaksi berdasarkan kalorimetri dapat ditentukan dengan 2 cara yaitu (1) =

m × c × ∆t dan (2) = × ∆t, dan nilai reaksi akan berbeda jika diperoleh dengan menggunakan cara yang berbeda. Selanjutnya, terdapat empat troublesome knowledge yang dialami oleh siswa yaitu memanipulasi persamaan termokimia dalam memprediksikan reaksi penetralan berdasarkan Hukum Hess, menentukan sistem dan lingkungan dalam konteks kalorimeter, menjelaskan reaksi penetralan pada level submikroskopik, dan menggambarkan diagram tingkat energi reaksi penetralan larutan NaOH dengan larutan HCl. Kemudian threshold concept yang ditemukan dalam penelitian ini yaitu keadaan standar, H sebagai fungsi keadaan, dan sebagai besaran ekstensif.

102

B. Saran

Beberapa saran yang diajukan peneliti berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dan kesimpulan diatas adalah:

1. Penelitian selanjutnya mengenai profil model mental akan lebih baik jika dapat menggali faktor-faktor yang mempengaruhi profil model mental siswa yang ditemukan dalam penelitian ini.

2. Penelitian selanjutnya akan lebih baik jika mengembangkan strategi pembelajaran, media, ataupun bahan ajar yang sesuai dengan profil model mental siswa yang telah ditemukan dalam penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Ali, M. (1982). Penelitian Kependidikan Prosedur dan Strategi. Bandung: Angkasa.

Ayyildiz, Y. & Tahran, L. (2012). The Effective on Students’ Understanding of Chemical Reactions and Energy. H. U. Journal of Education, 42, 72-83. Balci, C. (2006). Conceptual Change Text Oriented Instruction To Facilitate

Conceptual Change In Rate Of Reaction Concepts. (Thesis). Middle East

Technical University.

Bonello, M. (2008). Sixth Grade Students’ Mental Models of Physical Education

Concepts: A Framework Theory Perspective. (Disertasi). University of

Maryland.

Boujaoude, S. and Barakat, H. (2003). Students' Problem Solving Strategies in Stoichiometry and their Relationships to Conceptual Understanding and Learning Approaches. Electronic Journal of Science Education. 7, (3). Brady, J. E., Senese, F., & Jesfersen, N. D. (2009). Chemsitry Edisi Kelima. New

York: John Wiley and Sons, Inc.

Bungin, B. (2007). Penelitian Kualitatif Komunikasi, Ekonomi, Kebijakan Publik,

dan Ilmu Sosial Lainnya. Jakarta: Kencana Prenada Media Group.

Chandrasegaran, A. L., Treagust, D. F., & Mocerino, M. (2007). The Development of A Two-Tier Multiple-Choice Diagnostik Instrument for

Evaluating Secondary School Students’ Ability to Describe and Explain

Chemical Reactions Using Multiple Levels of Representatif. Chemistry

Research and Practice, 8 (3), hlm. 293-307.

Chang, R. (2005). Konsep-Konsep Kimia Inti Edisi Ke-3 Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Chittleborough, G.D. (2004). The Role of Teaching Models and Chemical

Representation in Developing Students’ Mental models of Chemical Phenomena. (Thesis). Curtin University of Technology: tidak diterbitkan.

Coll, R. K. & Treagust, D. F. (2002). Investigation of Secondary School, Undergraduate, and Graduate Learners’ Mental Models of Ionic Bonding.

104

Coll, R. K. (2008). Chemistry Learners’ Preferred Mental Models for Chemical Bonding. Journal of Turkish Science Education, 5 (1), hlm. 22-47.

Coştu, B., Ayas, A., & Niaz, M. (2009). Promoting Conceptual Change in First

Year Students’ Understanding of Evaporation. Chemistry Education

Research and Practice, 11, hlm. 5-16.

Dhindsa, H. S. & Treagust, D. F. (2009). Conceptual Understanding of Brunenian

Tertiary Students: Chemical Bonding Ana Structure”. Burnei Int Journal of

Science and Math Education, 1 (1), hlm. 33-51.

Gay, L. R. (1976). Educational Research: Competencies for Analysis and

Application. Columbus: Merrill Publishing Company.

Gilbert, J. K. & Treagust, D. F. (2009). Multiple Representations in Chemical

Education. Springer.

Gilbert, J. K. (2004). Models and Modelling: Routes to More Authentic Science Education. International Journal of Science and Mathematics Education, 2, hlm.115–130.

Halim, N. D. A. dkk. (2013). Mental Model in Learning Chemical Bonding: A Preliminary Study. Procedia Social and Behavioral Sciences.

Ipek, H. dkk. (2010). Using POE Strategy to Investigate Student Teachers’ Understanding About The Effect of Substance Type on Solubility. Procedia

Social and Behavioral Sciences, 2, hlm. 648-653.

Jansoon, N., Coll, R., & Somsook, E. (2009). Understanding Mental Models of Dilution in Thai Students. International Journal of Environmental &

Science Education, 4 (2), hlm. 147-168.

Kala, N., Yaman, F., & Ayas, A. (2012). The Effectiveness Of Predict-Observe-Explain Technique in Probing Students Understanding About Acid-Base Chemistry : A Case for The Concepts of pH, pOH, and Strength. .

International Journal of Science & Mathematics Education, 11 (2), hlm.

555-574.

Kearnay, M. dkk. (2001). Student and Teacher Perceptions of the Use of Multimedia Supported Predict-Observe-Explain Tasks to Probe Understanding. Research in Science Education, 31, hlm. 589-615.

Khanthavy, H. & Yuenyong, C. (2009). The Grade Student’s Mental Model of Force and Motion Through Predict–Observe–Explain (POE) Strategy.

Science Educational International.

Kholidanata, F. (2013). Profil Model Mental Siswa Pada Materi Hidrolisis

Garam Berdasarkan Stategi Evaluasi Model Predict-Observe-Explain (POE). (Skripsi). Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA, Universitas

Pendidikan Indonesia.

Laliyo, L. A. R. (2011). Model Mental Siswa dalam Memahami Perubahan Wujud Zat. Jurnal Penelitian dan Pendidikan, 8 (1).

Liew, C. & Treagust, D. F. (1998). The Effectiveness of Predict-Observe-Explain Tasks in Diagnosing Students’ Understanding of Science and in Identifying Their Levels of Achievement. The Annual Meeting of the American

Educational Research Association.

Marie, R.D. (2003). The development of students mental models of chemical

substances and processes at the molecular level. (Disertasi). Faculty of the

Graduate School, University of Western Sydney, Sydney.

Meyer, J. & Land, R. (2003). Threshold Concepts and Troublesome Knowledge:

Linkages to Ways of Thinking and Practising within the Disciplines.

Enhancing Teaching-Learning Environments in Undergraduate Courses. Roseman, R. (2011). Exploring Student Understanding of Chemical Equations

through Representative Drawings. Proceedings of the National Conference

On Undergraduate Research.

Şendur, G. & Toprak, M. (2013). The Role of Conceptual Change Texts to

Improve Students’ Understanding Of Alkenes. Journal of chemistry

education research and practice.

Şendur, G., Toprak, M., & Pekmez, E. (2010). Analyzing of Students’

Misconceptions About Chemical equilibrium. Paper on International

Conference on New Trends in Education and Their Implications. Antalya-Turkey.

Sesen, B. A. (2013). Diagnosing Pre-Service Science Teachers’ Understanding of Chemistry Concepts By Using Computer-Mediated Predict–Observe– Explain Tasks. Chemistry Education Research and Practice, 14, hlm. 239-246.

106

Silberberg, M. S. (2007). Principles of General Chemistry. New York: McGraw-Hill.

Sirhan, G. (2007). Learning Difficulties in Chemistry: An Overview. Journal of

Turkish Science Education, 4 (2), hlm. 2-40.

Sutisna, A. (2013). Pengembangan Model Pembelajaran Kognitif Untuk

Memfasilitasi Perubahan Konseptual dan Peningkatan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa pada Materi Termokimia. (Skripsi). Universitas

Pendidikan Indonesia.

Wang, C.Y. (2007). The role of mental-modeling ability, content knowledge, and

mental models in general chemistry students’ understanding about molecular polarity. (Disertasi). Faculty of the Graduate School, University

of Missouri, Columbia.

Whitten dkk. (2004). General Chemistry Seventh Edition. Amerika: Brooks Cole. Wu, H., Krajcik, J. S., & Soloway, E. (2001). Promoting Understanding of

Chemical Representations: Students' Use of a Visualization Tool in the Classroom. Journal of Research In Science Teaching, 38 (7), hlm. 821-842.

Yalçınkaya, E., Taştan, O., & Boz, Y. (2009). High School Students’ Conceptions

about Energy in Chemical Reactions. Pamukkale Universitesi Eğitim