bab ii tinjauan pustaka a. prosedur pengembangan...

9

Iga Maliga, 2012

Pengembangan Dan Analisis Soal Larutan Pnyangga Berdasarkan Open_Ended Problem Untuk

MENGUKUR Kemampuan Berpikir Kreatuf Siswa

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Prosedur Pengembangan Tes

Tes adalah alat atau prosedur yang digunakan untuk mengetahui atau

mengukur sesuatu dalam suasana, dengan cara dan aturan-aturan yang sudah

ditentukan (Arikunto, 2009). Mengenai prosedur pengembangan evaluasi lebih

lengkap dijelaskan oleh Arifin (2009) adalah sebagai berikut :

1. Menentukan tujuan penilaian

Dalam penilaian hasil belajar, ada empat kemungkinan tujuan

penilaian, yaitu untuk memperbaiki kinerja atau proses pembelajaran

(formatif), untuk menentukan keberhasilan peserta didik (sumatif), untuk

mengidentifikasi kesulitan belajar peserta didik dalam proses pembelajaran

(diagnostik), atau untuk menempatkan posisi peserta didik sesuai dengan

kemampuannya (penempatan). Dengan kata lain, tujuan penilaian harus

dirumuskan sesuai dengan jenis penilaian yang akan dilakukan seperti

penilaian formatif, sumatif, dignostik, penempatan atau seleksi.

2. Mengidentifikasi kompetensi dan hasil belajar

Kompetensi adalah pengetahuan, keterampilan, sikap dan nilai-nilai

yang direfleksikan dalam kebiasaan berpikir dan tindakan. Peserta didik

dianggap kompeten apabila ia memiliki pengetahuan, keterampilan, sikap

dan nilai-nilai untuk melakukan sesuatu setelah mengikuti proses

pembelajaran. Mengenai hasil belajar, Bloom, dkk mengelompokkan

10

Iga Maliga, 2012




dalam tiga domain yaitu : (a) domain kognitif yang meliputi

pengetahuan, pemahaman, penerapan, analisis, sintesis dan evaluasi ; (b)

domain afektif, yang meliputi penerimaan, respon, penilaian, organisasi,

karakterisasi; dan (c) domain psikomotor, yang meliputi persepsi,

kesiapan melakukan suatu pekerjaan, respons terbimbing, kemahiran,

adaptasi dam orijinasi.

3. Menyusun kisi-kisi

Kisi-kisi adalah format pemetaan soal yang menggambarkan

distribusi item untuk berbagai topik atau pokok bahasan berdasarkan

jenjang kemampuan tertentu. Fungsi kisi-kisi adalah sebagai pedoman

untuk menulis soal atau merakit soal sebagai perangkat tes. Kisi-kisi

yang baik akan memperoleh perangkat soal yang relatif sama sekalipun

penulis soalnya berbeda. Berikut langkah penyusunan kisi-kisi,

Membuat Soal

Membuat Kunci Jawaban

Menyusun Lembar Jawaban

Menyusun Pendoman Penskoran

Analisis Silabus

Menyusun Kisi-Kisi

Langkah ke-1

Langkah ke-2

Langkah ke-4

Langkah ke-3

Langkah ke-5

Langkah ke-6

Gambar 2.1. Langkah-langkah Menyusun Kisi-kisi Soal

(Arifin, 2009)

11

Iga Maliga, 2012




4. Mengembangkan draft instrumen

Mengembangkan draft instrumen penilaian merupakan salah satu

langkah penting dalam prosedur penilaian. Instrumen penilaian dapat

disusun dalam bentuk tes maupun non tes. Dalam bentuk tes, berarti

guru harus membuat soal. Penulisan soal adalah penjabaran indikator

menjadi pertanyaan-pertanyaan yang karakteristiknya sesuai dengan

pedoman kisi-kisi.

5. Uji coba dan analisis soal

Jika semua soal sudah disusun dengan baik, maka perlu

diujicobakan terlebih dahulu di lapangan. Tujuannya untuk mengetahui

soal-soal mana yang perlu dirubah, diperbaiki, bahkan dibuang sama

sekali, serta soal-soal mana yang baik untuk dipergunakan selanjutnya.

6. Revisi dan merakit soal (instrumen baru)

Setelah soal diuji coba dan dianalisis, kemudian direvisi sesuai

dengan proporsi tingkat kesukaran soal dan daya pembeda. Dengan

demikian ada soal yang masih dapat diperbaiki dari segi bahasa, ada

juga soal yang harus direvisi total, baik yang menyangkut pokok soal

(stem) maupun alternatif jawaban (option), bahkan ada soal yang harus

dibuang atau disisihkan. Berdasarkan hasil revisi soal ini, barulah

dilakukan perakitan soal menjadi instrumen yang terpadu.

12

Iga Maliga, 2012




Prosedur atau langkah-langkah yang harus diperhatikan dalam menyusun tes

menurut Sukewi (Harjanto, 2010) adalah sebagai berikut :

a. Menentukan/merumuskan tujuan tes

Untuk merumuskan tujuan penyusunan tes dengan baik, seorang pengajar

perlu memikirkan apa jenis dan fungsi tes yang akan disusunnya, sehingga

dapat menentukan bagaimana karakteristik soal-soal yang akan disusunnya.

b. Mengidentifikasi hasil belajar yang akan diukur dengan tes yang disusun.

c. Menentukan hasil belajar yang spesifik, yang sesuai dengan TIK.

d. Merinci bahan pelajaran yang akan diukur dengan tes itu.

e. Menyiapkan tabel spesifikasi

Tabel spesifikasi diperlukan sebagai dasar atau pedoman dalam membuat

soal-soal dalam penyusunan tes. Dalam tabel spesifikasi ini memuat kolom-

kolom dan lajur-lajur yang memuat pokok bahasan (unit-unit pelajaran yang

telah diajarkan) dan aspek-aspek pengetahuan, keterampilan dan sikap (hasil

belajar) yang diharapkan dicapai dari tiap pokok bahasan.

f. Menggunakan tabel spesifikasi tersebut sebagai dasar penyusunan tes.

Dengan menggunakan tabel spesifikasi seorang pengajar dapat menentukan

jumlah dan jenis soal yang diperlukan sesuai dengan tujuan instruksional dari

tiap pokok bahasan.

B. Validitas

13

Iga Maliga, 2012




Anderson, et al (Arikunto, 2009) menyatakan ‘’A test is valid if it

measures what it purpose to measure’’ atau jika diartikan kurang lebih,

sebuah tes dikatakan valid apabila tes tersebut mengukur apa yang hendak

diukur.

Validitas sebuah tes dapat diketahui dari hasil pemikiran dan dari hasil

pengalaman. Hal yang pertama akan diperoleh validitas logis (logical

validity) dan hal yang kedua diperoleh adalah validitas empiris (empirical

validity). Dua hal ini lah yang dijadikan dasar pengelompokkan validitas tes

(Arikunto, 2009).

Dari kedua jenis validitas yang telah disebutkan yang paling banyak

diminati oleh peneliti adalah validitas logis. Sebuah instrumen dikatakan

memiliki validitas logis apabila instrumen tersebut secara analisis akal sudah

sesuai dengan isi dan aspek yang diungkapkan. Instrumen yang sudah sesuai

dengan isi telah memiliki validitas isi sedangkan instrumen yang sudah sesuai

dengan aspek yang diukur dikatakan sudah memiliki validitas konstruksi

(Arikunto, 2009).

Menurut Arifin (2009), ada dua unsur penting dalam validitas ini.

Pertama, validitas menunjukkan suatu derajat, ada yang sempurna, ada yang

sedang, dan ada pula yang rendah. Kedua, validitas selalu dihubungkan

dengan suatu putusan atau tujuan yang spesifik. Menurut Gronlund (Arifin,

2009) mengemukakan ada tiga faktor yang mempengaruhi validitas hasil tes,

14

Iga Maliga, 2012




yaitu faktor instrumen evaluasi, faktor administrasi evaluasi dan penskoran,

dan faktor dari jawaban peserta didik.

1. Faktor istrumen evaluasi

Dalam mengembangkan instrumen evaluasi, seorang evaluator

harus memperhatikan hal-hal yang mempengaruhi validitas instrumen dan

berkaitan dengan prosedur penyusunan instrumen, seperti silabus, kisi-kisi

soal, petunjuk mengerjakan soal dan pengisian lembar jawaban, kunci

jawaban, penggunaan kalimat efektif, bentuk alternatif jawaban, tingkat

kesukaran, daya pembeda, dan sebagainya.

2. Faktor administrasi evaluasi dan penskoran

Dalam administrasi evaluasi dan penskoran, banyak sekali

terjadi penyimpangan atau kekeliruan, seperti alokasi waktu untuk

pengerjaan soal yang tidak proporsional, memberikan bantuan kepada

peserta didik dengan berbagai cara, peserta didik saling menyontek ketika

ujian, kesalahan penskoran, termasuk kondisi fisik dan psikis peserta didik

yang kurang menguntungkan.

3. Faktor jawaban dari peserta didik

Faktor ini meliputi kecendrungan peserta didik untuk menjawab

secara cepat, tetapi tidak tepat, keinginan melakukan coba-coba, dan

penggunaan gaya bahasa tertentu dalam menjawab soal bentuk uraian.

C. Reliabilitas

15

Iga Maliga, 2012




Reliabilitas adalah derajat konsistensi dari suatu instrumen.

Reliabilitas tes berkenaan dengan pertanyaan, apakah suatu tes teliti dan dapat

dipercaya sesuai dengan kriteria yang telah ditetapkan. Anderson (Arikunto,

2009) menyatakan bahwa persyaratan bagi tes, yaitu validitas dan reliabilitas

ini penting. Dalam hal ini validitas ini lebih penting dan reliabilitas ini perlu,

karena menyokong terbentuknya validitas.

Menurut Kerlinger (Arifin, 2009) mengemukakan, ‘’reliabilitas dapat

diukur dari tiga kriteria, yaitu stability, dependability, dan predictability.’’

Stability menunjukkan keajegan suatu tes dalam mengukur gejala yang sama

pada waktu berbeda. Dependability menunjukkan kemantapan suatu tes atau

seberapa jauh tes dapat diandalkan. Predictability menunjukkan kemapuan tes

untuk meramalkan hasil pada pengukuran gejala selanjutnya. Sedangkan

menurut Gronlund (Arifin, 2009) mengemukakan ada empat faktor yang

dapat mempengaruhi reliabilitas tes yaitu panjang tes, sebaran skor, tingkat

kesukaran, dan objektivitas.

D. Daya pembeda

Daya pembeda tes adalah kemampuan tes tersebut dalam memisahkan

antara subjek yang pandai dengan subjek yang kurang pandai. Oleh karena

dasar pikiran dari daya pembeda adalah adanya kelompok pandai dengan

kelompok kurang pandai maka dalam mencari daya pembeda subjek peserta

tes dipisahkan menjadi dua sama besar berdasarkan atas skor total yang

16

Iga Maliga, 2012




diperoleh (Arikunto, 2009). Semakin tinggi koefisien daya pembeda suatu

butir soal, maka semakin mampu butir soal tersebut membedakan antara

peserta didik yang menguasai kompetensi dengan peserta didik yang kurang

menguasai kompetensi (Arifin, 2009).

E. Tingkat kesukaran

Tingkat kesukaran tes adalah kemampuan tes tersebut dalam

menjaring banyaknya subjek peserta tes yang dapat mengerjakan dengan

betul. Jika banyak subjek peserta tes yang menjawab dengan benar maka

tingkat kesukaran tersebut tinggi. Sebaliknya jika hanya sedikit dari subjek

yang dapat menjawab dengan benar maka taraf kesukarannya rendah

(Arikunto, 2009).

Perhitungan tingkat kesukaran soal adalah pengukuran seberapa besar

derajat kesukaran suatu soal. Suatu soal yang memiliki tingkat kesukaran

seimbang (proporsional) maka dapat dikatakan bahwa soal tersebut dalam

kategori baik. Suatu tes hendaknya tidak terlalu sukar dan tidak pula terlalu

mudah (Arifin, 2009).

F. Open-Ended Problem

17

Iga Maliga, 2012




Open-ended problem adalah bentuk soal yang memiliki banyak

kemungkinan jawaban benar (Yee, 2000). Getzles dan Jackson (Silver, 2000)

mengemukakan cara lain untuk mengukur kemampuan berpikir kreatif, yakni

dengan soal terbuka (open-ended problem).

Open-ended merupakan salah satu dari tiga bagian dalam discovery

learning, diantaranya yaitu open-ended discovery dan pembelajaran berbasis

masalah. Van Jooglin ( Wijaya, 2010) mengatakan bahwa discovery learning

adalah sejenis pembelajaran dimana siswa mengkonstruksi pengetahuan

melalui penemuan dengan kemampuan dan menduga dari hasil penemuan.

Discovery learning menjelaskan tentang siswa belajar untuk mengenal suatu

masalah, karakteristik dari solusi, mencari informasi yang relevan,

membangun strategi untuk mencari solusi, dan melaksanakan strategi yang

dipilih. Open-ended berasal dari suatu kenyataan bahwa siswa memiliki

kebebasan dalam belajar dan berhak untuk membangun kreativitasnya

melalui proses pembelajaran.

Menurut Yeo (2000) bahwa jenis masalah yang digunakan dalam

open-ended ini adalah masalah yang bukan rutin yang bersifat terbuka.

Sedangkan dasar keterbukaannya (Openness) dapat diklasifikasikan ke dalam

tiga tipe yakni process is open, end product are open and ways to develop are

open.

a. Process is open ( Prosesnya terbuka), maksudnya adalah bahwa tipe soal

yang diberikan mempunyai banyak cara penyelesaian yang benar.

18

Iga Maliga, 2012




b. End product are open (hasil akhir yang terbuka), maksudnya bahwa tipe

soal yang diberikan mempunyai banyak cara penyelesaian yang benar.

c. Ways to develop are open (cara mengembangkannya terbuka), maksudnya

setelah menyelesaikan masalahnya, mereka dapat mengembangkan

masalah yang pertama.

Untuk mengkondisikan siswa agar dapat memberikan reaksi terhadap

situasi masalah yang diberikan dalam bentuk open-ended tidaklah mudah.

Sawada (Wijaya, 2010) mengemukakan bahwa secara umum terdapat tiga

tipe masalah yang dapat diberikan, yaitu :

a. Menemukan hubungan. Pada tipe masalah ini siswa diberi fakta-fakta

sehingga siswa dapat menemukan beberapa aturan.

b. Mengklasifikasi. Pada tipe masalah ini siswa ditanya untuk

mengklasifikasi yang didasarkan atas karakteristik yang berbeda dari

beberapa objek tertentu untuk membuat formulasi beberapa konsep.

c. Mengukur. Pada tipe masalah ini siswa diminta untuk menentukan ukuran-

ukuran numerik dari suatu kejadian tertentu dan diharapkan menggunakan

pengetahuan dan keterampilan yang telah dipelajarinya.

Open-ended problem berkaitan dengan proses pemecahan masalah.

Hubungan antara keduanya terlihat pada Gambar 2.2 di bawah ini.

Jenis tertutup tidak

termasuk buku

panduan latihan

Jenis terbuka

open-ended

Investigasi dan

proyek sains

Masalah

19

Iga Maliga, 2012




(Yee, 2000)

Dari Gambar 2.2 terlihat keterkaitan antara hubungan masalah secara umum

yang ada dalam proses pembelajaran dengan open-ended problem yang

merupakan bagian dari masalah tersebut. Secara tidak langsung terlihat bahwa

salah satu jenis masalah yang ada dalam pembelajaran adalah masalah terbuka

(open-ended problem).

Menurut Sullivan (Wijaya, 2010) dalam menyusun suatu pertanyaan open-

ended ada dua teknik yang dapat dilakukan :

1. Teknik bekerja secara terbalik (working backward)

Teknik ini terdiri dari tiga langkah, yaitu mengidentifikasi topik,

memikirkan pertanyaan dan menuliskan jawaban lebih dulu, dan

membuat pertanyaan open-ended didasarkan pada jawaban yang telah

dibuat

Masalah non

rutin

menggunakan

strategi huristik

pemecahan

masalah

Mengubah masalah pada

buku panduan ke situasi

terbuka untuk

pemahaman konseptual

Masalah

terapan dengan

konteks

kehidupan

nyata

Data yang

hilang

Pemecahan

masalah

Menjelaskan

konsep aturan

Masalah rutin isi

spesifikasi banyak

langkah

Gambar 2.2. Hubungan Open-Ended Problem dengan Pemecahan Masalah

20

Iga Maliga, 2012




2. Teknik penggunaan pertanyaan standar (adapting a standard question)

Teknik ini juga terdiri dari tiga langkah yaitu mengidentifikasi topik,

memikirkan pertanyaan standar dan membuat pertanyaan open-ended

yang baik berdasarkan pertanyaan standar yang telah dibuat.

Menurut Becker dan Shimada (Permana, 2010) ada beberapa hal penting yang

bisa dijadikan pedoman dalam mengkonstruksi masalah open- ended problem

yaitu,

a. Siapkan suatu situasi fisik yang nyata dalam menyajikan permasalahan

yang menyertakan sejumlah faktor yang tidak menetap (variabel), dimana

konsep teramati oleh siswa.

b. Memodifikasi soal pembuktian yang ada, sedemikian sehingga siswa

dapat memahami antar keterkaitan antar konsep yang dapat digunakan

dalam melakukan pembuktian yang lebih kompleks.

c. Sajikan masalah open-ended melalui gambar, kemudian siswa diminta

agar menemukan sebuah konsep.

d. Sajikan masalah kepada siswa berupa angka ataupun tabel, kemudian

siswa diminta untuk membuat kesimpulan atau menemukan aturan-

aturan.

e. Sajikan beberapa kejadian nyata dalam beberapa katagori. Pilihlah salah

satu kejadian untuk dijadikan contoh lalu siswa diminta untuk

menyebutkan satu persatu kejadian lainnya yang memiliki karakteristik

21

Iga Maliga, 2012




sama dengan kejadian contoh tersebut, sehingga siswa dapat membuat

generalisasi dari kejadian yang ada.

f. Sajikan beberapa latihan atau permasalahan yang memiliki satu

permasalahan dengan permasalahan lainnya. Siswa dituntut untuk

menyelesaikan permasalahan tersebut serta meminta siswa untuk

menemukan sebanyak-banyaknya kemungkinan sifat-sifat yang sama

(kemiripan satu sama lain).

g. Sajikan kepada siswa beberapa situasi yang tidak sebenarnya yang

memuat suatu perbedaan tertentu yang dapat diamati siswa

Menurut Cindy, et al (2000), tahap-tahap pemecahan masalah

berdasarkan Open-ended problem adalah

1. Mengidentifikasi permasalahan dan berbagai informasi yang terkait

(identifying).

Pada tahap ini siswa harus mengidentifikasi permasalahan yang ada

dengan berbagai sumber informasi yang terkait kemudian menyeleksi

berbagai kemungkinan yang ada sesuai dengan informasi yang ada.

Adapun bagian yang termasuk dalam tahapan ini adalah sebagai

berikut :

Lancar dalam mengungkapkan hal lain yang memungkinkan

sesuai dengan informasi yang ada

Lancar dalam menjelaskan alasan pemilihan informasi penting

terkait dengan permasalahan

22

Iga Maliga, 2012




Mengidentifikasi berbagai informasi terkait

2. Menganalisis permasalah ke dalam suatu kerangka berpikir

(Framing).

Selanjutnya pada tahapan ini dituntut untuk mengenali dan

mengontrol asumsi yang ada pada permasalahan kemudian dilakukan

analisis terhadap informasi yang penting dan interpretasi kualitatif

terhadap informasi yang relevan dari sudut pandang berbeda. Adapun

hal-hal yang terkait dengan tahapan ini adalah sebagai berikut :

Mengorganisir semua informasi yang ada yang berkaitan

Melakukan analisis terhadap berbagai informasi yang penting

dalam membuat keputusan

Menggunakan suatu pilihan yang didasarkan pada suatu asumsi

3. Memutuskan kemungkinan solusi yang tepat untuk masalah yang ada

(Resolving).

Pada tahap ini diharuskan untuk membuat petunjuk/prinsip yang

sesuai untuk membuat keputusan dan kesimpulan yang sesuai

terhadap berbagai kemungkinan jawaban yang ada pada permasalahan

yang ditawarkan. Dalam tahapan ini ada beberapa hal yang berkaitan

yaitu sebagai berikut :

Menggunakan petunjuk atau teori lain dalam menyelesaikan

masalah

23

Iga Maliga, 2012




Memastikan berbagai petunjuk atau teori yang sesuai dalam

mengambil keputusan

4. Memetakan kembali jawaban yang paling sesuai dengan konteks

permasalahan (Re-addressing).

Koordinasikan kembali semua tahapan sebelumnya untuk meyakinkan

jawaban yang ada, untuk mengetahui kesesuaian permasalahan dengan

jawabannya. Tahapan ini berkaitan dengan evaluasi kembali masalah

dan alternatif solusi sebelumnya untuk mendapatkan alternatif solusi

lain yang masih memungkinkan.

G. Berpikir Kreatif

Salah satu hal yang membedakan antara manusia dengan mahluk

Tuhan yang lain adalah dianugerahkannya otak sehingga manusia dapat

berpikir dan menggunakan pemikirannya untuk menyelesaikan masalah

yang dihadapinya dalam kehidupan. Berpikir adalah proses yang intensif

untuk memecahkan masalah, dengan menghubungkan satu hal dengan

yang lain sehingga didapatkan alternatif pemecahannya. Berpikir sebagai

proses mengatasi masalah, persepsi memberikan andil dalam menciptakan

hasil yang diharapkan (Arifin, 2000).

Kegiatan berpikir yang dilakukan dalam proses, digunakan

keterampilan berpikir dasar dan berpikir kompleks. Menurut Costa (Arifin,

2000), yang termasuk keterampilan berpikir dasar meliputi kualifikasi,

24

Iga Maliga, 2012




klasifikasi, hubungan variabel, transformasi dan hubungan sebab akibat.

Sedangkan keterampilan berpikir kompleks meliputi problem solving,

pengambilan keputusan, berpikir kritis dan berpikir kreatif. Dengan

demikian salah satu keterampilan berpikir yang dibutuhkan guna

menyelesaikan masalah yang dihadapi dalam kehidupan sehari-hari adalah

kemampuan berpikir kreatif.

Munandar (2009), kreativitas atau berpikir kreatif sebagai

kemampuan untuk melihat bermacam-macam kemungkinan penyelesaian

terhadap suatu masalah, merupakan bentuk pemikiran yang sampai saat ini

masih kurang mendapat perhatian dalam pendidikan (Guilford, 1967).

Ciri-ciri berpikir kreatif dalam ranah kognitif berkaitan dengan

kemampuan berpikir lancar, berpikir luwes (fleksibel), berpikir orisinal

dan berpikir terperinci (elaborasi). Dari keempat ciri kemampuan berpikir

kreatif di atas memiliki arti yang berbeda. Berpikir lancar memiliki arti

yaitu (1) menghasilkan banyak gagasan/jawaban yang relevan, (2) arus

pemikiran lancar. Indikator yang kedua yaitu berpikir luwes (fleksibel)

memiliki arti (1) menghasilkan gagasan-gagasan yang seragam, (2)

mampu mengubah cara atau pendekatan, dan (3) arah pemikiran yang

berbeda-beda. Indikator berpikir kreatif yang ketiga yaitu berpikir orisinal

memiliki arti memberikan jawaban yang tidak lazim, yang lain dari yang

lain, yang jarang diberikan kebanyakan orang. Dan indikator berpikir

kreatif yang terakhir yaitu berpikir terperinci (elaborasi) memiliki arti

25

Iga Maliga, 2012




yaitu (1) mampu mengembangkan, menambah, memperkaya suatu

gagasan, (2) memperinci detail-detail, dan (3) memperluas suatu gagasan

(Munandar, 2009).

Menurut Munandar (Wulandari, 2011), dalam kemampuan berpikir

kreatif terdapat beberapa indikator dan sub indikator.

Tabel 2.1. Indikator Berpikir Kreatif

No. Indikator keterampilan

berpikir kreatif

Sub indikator keterampilan berpikir

kreatif

1 Fluency (berpikir lancar) a. Mengungkapkan berbagai

gagasan dengan lancar

b. Mengidentifikasi kesalahan

dan kelemahan dari suatu

objek atau situasi dengan

cepat

2 Flexibility (berpikir luwes) a. Memberikan bermacam-

macam penafsiran terhadap

suatu gambar, cerita, atau

masalah.

b. Menggolongkan hal-hal

menuju pembagian

(kategori) yang berbeda.

3 Originality (berpikir

orisinil)

Memiliki pemikiran yang berbeda

dengan yang lain

4 Elaboration (berpikir

merinci)

Mencari arti yang lebih mendalam

terhadap jawaban atau pemecahan

masalah dengan melakukan hal-hal

26

Iga Maliga, 2012




No. Indikator keterampilan

berpikir kreatif

Sub indikator keterampilan berpikir

kreatif

terperinci.

H. Hubungan antara Open Ended Problem, Berpikir Kreatif dan Ilmu

Kimia

Ilmu kimia memiliki karakter yang khas sebagai pelajaran yang

merupakan salah satu bidang ilmu yang termasuk dalam kategori IPA.

Pembelajaran IPA sendiri tidak terlepas dari proses berpikir. Kegiatan

berpikir yang dilakukan dalam proses, digunakan keterampilan berpikir

dasar dan keterampilan berpikir kompleks (Arifin, 2000). Menurut Costa

(Arifin, 2000), yang termasuk ke dalam keterampilan berpikir kompleks

meliputi problem solving, pengambilan keputusan, berpikir kritis dan

berpikir kreatif. Salah satu jenis berpikir yang bisa dikembangkan dalam

pembelajaran IPA ataupun pada kimia khususnya adalah karakter berpikir

kreatif.

Berdasarkan pengertiannya, berpikir kreatif merupakan proses

berpikir yang digunakan untuk menemukan alternatif solusi dalam

memecahkan masalah. Untuk menumbuhkan iklim atau suasana kreatif

dalam proses pembelajaran perlu dilakukan proses warming up atau

pemanasan. Pemanasan atau warming up disini maksudnya adalah

menstimulus proses berpikir kreatif siswa dengan mengajukan pertanyaan

27

Iga Maliga, 2012




yang membuat siswa melakukan proses pemikiran divergen dan imajinatif.

Karena salah satu kriteria berpikir kreatif adalah melakukan pemikiran

divergen dan imajinatif.

Menurut Munandar (2009), tugas atau kegiatan yang bertujuan

meningkatkan pemikiran dan sikap kreatif menuntut cara dan sikap belajar

yang berbeda, lebih bebas, terbuka, dan tertantang untuk berperan serta

secara aktif dengan memberanikan diri dan senang memberikan gagasan

sebanyak mungkin. Pemanasan/warming up dapat dilakukan dengan

mengajukan pertanyaan yang menimbulkan minat dan rasa ingin tahu

siswa. Salah satu bentuk soal ataupun pertanyaan yang dapat digunakan

untuk merangsang proses berpikir kreatif (divergen) siswa adalah dengan

menggunakan pertanyaan yang mendorong ungkapan pikiran dan perasaan

yang berakhir terbuka ( open ended thoughts and feelings ).

Kern, et al (Nyachwayaa, 2011), pengembangan suatu assessment

open-ended ditujukan untuk menggali kemampuan siswa dalam

memahami reaksi kimia. Silver (2000) mengemukakan cara lain untuk

mengukur kemampuan berpikir kreatif, yakni dengan soal terbuka (open-

ended problem). Hal ini didukung dengan pendapat Paduppai (2008),

penerapan soal open-ended dapat menumbuhkembangkan kreativitas dan

kemandirian.

Berdasarkan pemaparan yang telah disampaikan di atas terlihat

keterkaitan antara materi kimia, berpikir kreatif dan open-ended problem.

28

Iga Maliga, 2012




I. Larutan Penyangga

1. Pengertian Larutan Penyangga

Larutan penyangga adalah suatu larutan yang mampu mempertahankan

(menyangga) pH sistem pada kisarannya apabila terjadi penambahan sedikit

asam, penambahan sedikit basa, atau terjadi pengenceran (Johari, 2009).

Larutan Penyangga adalah larutan yang mempunyai sifat dapat

mempertahankan pH lingkungannya baik oleh pengaruh penambahan sedikit

asam, basa maupun oleh pengenceran; merupakan campuran yang terdiri

dari pasangan konjugasi asam-basa (Mulyono, 2007).

2. Komponen Larutan Penyangga

Kemampuan larutan penyangga dalam mengatasi perubahan pH dalam

suatu sistem dikarenakan larutan penyangga memiliki komponen asam dan

basa. Pada umumnya komponen asam dan basa tersebut berupa pasangan

asam basa konjugasi yakni asam lemah/ basa konjugasinya (HA/A-) atau

basa lemah/asam konjugasinya (B/BH+) yang berada dalam kesetimbangan.

Dengan demikian larutan penyangga biasa dikenal dalam dua kategori yaitu

a. Larutan Penyangga Asam

Larutan penyangga asam mengandung suatu asam lemah (HA) dan basa

konjugasinya (ion A-).

29

Iga Maliga, 2012




HA (aq) H+ (aq) + A

- (aq)

Asam lemah

MA (aq) M+ (aq) + A

- (aq)

Garam Basa konjugasi

Di dalam pelarut air, asam lemah HA hanya terurai sebagian kecil

membentuk sedikit H+ dan basa konjugasi A

-. Adanya basa konjugasi A

-

dari garam MA ini akan menggeser kesetimbangan asam lemah HA tapi

sedikit sekali karena dibatasi oleh konsentrasi ion H+ yang sangat kecil.

Dengan demikian, diperoleh komponen asam HA yang berasal dari asam

lemah HA dan komponen basa A-

yang dianggap berasal dari garam MA

saja. Komponen HA/A-

ini yang akan berfungsi sebagai ‘penyangga’

terhadap upaya mengubah pH sistem.

Kesetimbangan komponen pasangan HA/A-

dari larutan penyangga

dapat dinyatakan oleh tetapan ionisasinya, Ka.

Ka = H+

[A−]

[HA]

[H⁺] = Ka x HA

A-

Larutan seperti itu dapat dibuat dengan berbagai cara misalnya :

1. Mencampurkan asam lemah (HA) dengan garamnya (LA, garam LA

menghasilkan ion A- yang merupakan basa konjugasi dari asam HA).

2. Mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat dimana asam

lemah dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan

30

Iga Maliga, 2012




menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah

yang bersangkutan.

3. Mencampurkan garam asam lemah berlebih dengan asam kuat

Contoh larutan penyangga asam

1. Larutan CH3COOH + larutan NaCH3COO

CH3COOH (aq) CH3COO- (aq) + H

+ (aq)

NaCH3COO (aq) Na+ (aq) + CH3COO

- (aq)

(komponen penyangganya : CH3COOH dan CH3COO-)

2. Larutan H2CO3 + larutan NaHCO3 ( komponen penyangganya: H2CO3

dan HCO3-)

H2CO3 (aq) 2H+ (aq) + CO32-

(aq)

NaHCO3 (aq) Na+(aq) +

b. Larutan Penyangga Basa

Larutan penyangga basa mengandung suatu basa lemah (B) dan asam

konjugasinya (BH+).

B (aq) + H2O (l) BH+ (aq) + OH

- (aq)

Basa lemah

BHA BH+ (aq) + A

- (aq)

Garam Asam konjugasi

Di dalam pelarut air, basa lemah B hanya terurai sebagaian kecil

membentuk sedikit membentuk sedikit asam konjugasi BH+ dan ion

HCO3-

(aq)

31

Iga Maliga, 2012




OH-. Sementara garam BHA akan terurai sempurna membentuk

banyak asam konjugasi BH+. Adanya asam konjugasi BH

+ dari garam

BHA ini akan menggeser kesetimbanagan basa lemah B tapi sedikit

sekali karena dibatasi oleh konsentrasi ion OH- yang sangat kecil.

Dengan demikian, diperoleh komponen basa B yang berasal dari basa

lemah B dan komponen asam BH+ yang dianggap berasal dari garam B

saja. Komponen B/BH+ ini yang akan berfungsi sebagai ‘penyangga’

terhadap upaya mengubah pH sistem.

Kesetimbangan komponen pasangan B/ BH+

dari larutan

penyangga dapat dinyatakan oleh tetapan ionisasinya, Kb

Kb= BH+

[OH−]

[B]

[OH⁻] = Kb x [BH⁺]

[B]

Larutan penyangga basa dapat dibuat dengan cara serupa dengan

pembuatan larutan penyangga asam.

a. Mencampurkan suatu basa lemah dengan garamnya.

+ H2O (l) NH4+ (aq) + OH

-(aq)

+ Cl-(aq)

Garam

Komponen penyangganya NH3/ NH4+

b. Mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana

basa lemahnya dicampurkan berlebih.

NH3(aq)

NH4Cl (aq)

NH3(aq)

NH4+ (aq)

32

Iga Maliga, 2012




+ HCl (aq) NH4Cl (aq)

Berlebih

+ H2O (l) NH4+ (aq) + OH

-(aq)

Sisa

NH4Cl (aq) + Cl-(aq)

c. Mencampurkan garam basa lemah berlebih dengan basa kuat

NH4Cl (aq) + NaOH (aq) NH3 (aq) + NaCl (s)

NH3 (aq) + H2O (l) NH4+

(aq) + OH-(aq)

NH4Cl (aq) + Cl-(aq)

3. Prinsip Kerja Larutan Penyangga

Prinsip kerja larutan penyangga HA/A- dan B/BH

+ didasarkan atas

kesetimbangan komponen asam basa dari larutan penyangga. Upaya

mengubah pH berupa penambahan sedikit asam (H+) atau basa (OH

-), atau

pengenceran (penambahan H2O) akan mengubah konsentrasi komponen

asam basa (HA/A-

dan B/BH+) dari larutan penyangga. Akibatnya,

kesetimbangan akan bergeser sampai diperoleh kesetimbangan yang baru.

a. Larutan penyangga asam

Contoh :

Larutan penyangga yang mengandung CH3COOH dan CH3COO-

Dalam larutan tersebut terdapat kesetimbangan

CH3COOH (aq) CH3COO- (aq) + H

+ (aq)

1. Pada penambahan asam

NH3(aq)

NH4+ (aq)

NH4+ (aq)

33

Iga Maliga, 2012




Penambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Ion

H+ yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH3COO

- membentuk

molekul CH3COOH

CH3COO- (aq) + H

+ (aq) CH3COOH (aq)

2. Pada penambahan basa

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka ion OH- dari basa itu

akan bereaksi dengan ion H+ membentuk air (H2O). Hal ini akan

menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion

H+ dapat dipertahankan. Jadi, penambahan basa menyebabkan

berkurangnya komponen asam (dalam hal ini CH3COOH) bukan ion H+.

Basa yang ditambahkan ini praktis bereaksi dengan asam CH3COOH

membentuk ion CH3COO- dan air.

CH3COOH (aq) + OH- (aq) CH3COO

- (aq) + H2O (l)

3. Pada pengenceran

Pengenceran akan mempengaruhi mol H+

dan OH- dalam sistem

yang akan menyebabkan pergeseran kesetimbangan larutan penyangga.

H2O(l) + CH3COOH (aq) H+ (aq) + CH3COO

- (aq)

H2O (l) + CH3COO- (aq) OH

- (aq) + CH3COOH (aq)

b. Larutan penyangga basa

Contoh :

Larutan penyangga yang mengandung NH3 dan NH4+.

Dalam larutan

tersebut terdapat kesetimbangan

34

Iga Maliga, 2012




NH3 (aq) + H2O (l) NH4+

(aq) + OH- (aq)

1. Pada penambahan asam

Jika ke dalam larutan ditambahkan suatu asam, maka ion H+ dari

asam itu akan mengikat ion OH-. Hal itu menyebabkan kesetimbangan

bergeser ke kanan, sehingga konsentrasi ion OH- dapat dipertahankan.

Jadi, penambahan asam menyebabkan berkurangnya komponen basa

(dalam hal ini NH3), bukannya ion OH-. Asam yang ditambahkan

tersebut bereaksi dengan basa NH3 membentuk ion NH4+.

NH3 (aq) + H+ (aq) NH4

+ (aq)

2. Pada penambahan basa

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka kesetimbangan akan

bergeser ke kiri, sehingga konsentrasi ion OH- dipertahankan. Basa yang

ditambahkan itu bereaksi dengan komponen asam (dalam hal ini ion

NH4+), membentuk komponen basa (yaitu NH3 ) dan air.

NH4+

(aq) + OH- (aq) NH3 (aq) + H2O (l)

4. Kapasitas Larutan Penyangga

Kapasitas larutan penyangga menyatakan kemampuan larutan

penyangga untuk mengatasi perubahan pH akibat penambahan asam, basa

maupun pengenceran. Sebagai contoh larutan penyangga

CH3COOH/CH3COO-, jika ke dalamnya terlalu banyak ditambahkan larutan

HCl maka akan menyebabkan komponen basa CH3COO- akan habis

35

Iga Maliga, 2012




bereaksi sehingga larutan penyangga tidak lagi mampu mempertahankan pH

sistem pada kisarannya. Dengan kata lain, larutan penyangga mempunyai

kapasitas tertentu dalam menetralisir asam atau basa yang ditambahkan ke

sistem.

Kapasitas larutan penyangga ditentukan oleh dua faktor berikut :

a. Konsentrasi komponen asam dan basanya

Semakin tinggi konsentrasi komponen asam basa larutan penyangga,

maka semakin besar kapasitas larutan penyangga tersebut

b. Perbandingan konsentrasi komponen asam dan basanya

Semakin kecil perubahan perbandingan komponen asam dan basa,

maka semakin kecil perubahan pH yang terjadi.

5. Menghitung pH Larutan Penyangga

a. pH Larutan Penyangga Asam

H+ (aq) + A

- (aq)

MA (aq) M+ (aq) +

Garam

Di dalam pelarut air, suatu asam lemah akan terionisasi sebagian kecil

membentuk sedikit H+

dan basa konjugasi A-. Adanya basa konjugasi A

-

dari garam MA akan menggeser kesetimbangan asam lemah HA tetapi

sedikit sekali karena dibatasi oleh konsentrasi ion H+ yang sangat kecil.

HA (aq)

Asam Lemah

A-(aq)

Basa konjugasi

A-(aq)

Basa konjugasi

HA (aq)

Asam Lemah

HA (aq)

Asam Lemah

36

Iga Maliga, 2012




Dengan demikian, diperoleh komponen A- yang berasal dari garam MA

saja.

Ka = H+

[A−]

[HA]

[H⁺] = Ka x [CH₃COOH][CH₃COO⁻]

pH = - log [H⁺]

pH = pKa - log [CH₃COOH][CH₃COO⁻]

Contoh Soal :

Hitung pH larutan penyangga CH3COOH/CH3COO- yang tersusun dari

NaCH3COO 0,2 M dan larutan CH3COOH 0,15 M, jika Ka asam asetat

adalah 1,8 x 10-5

mol/L.

Jawaban :

Mol komponen basa (CH3COO- ) diperoleh dari garam NaCH3COO

NaCH3COO (aq) Na+ (aq) + CH3COO

- (aq)

0,2 mol 0,2 mol 0,2 mol

pH = pKa - log ([CH₃COOH])/([CH₃COO⁻])

= 4,74 – log 0,15 mol /0,20 mol

= 4,86

b. pH Larutan Penyangga Basa

contoh suatu larutan penyangga yang bersifat basa, yaitu yang

mengandung NH3 dan garamnya NH4Cl mengalami reaksi seperti

berikut :

NH3 (aq) + H2O (l) NH4+

(aq) + OH- (aq)

37

Iga Maliga, 2012




NH4Cl (aq) NH4+

(aq) + Cl- (aq)

Kb= BH+ [OH −]

[B]

[OH⁻] = Kb x [NH₄OH]

[NH₄⁺]

pOH = pKb – log [NH ₄OH ]

[NH ₄⁺]

Contoh soal :

Hitung pH larutan penyangga yang mengandung 0,25 mol NH3 dan

0,4 mol NH4Cl jika diketahui pKb = 4,74 !

Jawaban :

NH4Cl (aq) NH4+ (aq) + Cl

- (aq)

0,4 mol 0,4 mol 0,4 mol

pH = pKb – log [NH3]/ [NH4+]

pH = 4,74 – log 0,25 mol/0,40 mol

pH = 9,06

6. Fungsi Larutan Penyangga

Larutan penyangga banyak digunakan dalam reaksi-reaksi kimia

terutama dalam bidang kimia analitis, biokimia, bakteriologi, fotografi,

bidang kesehatan, industri kulit dan zat warna. Dalam reaksi- reaksi

kimia tersebut dibutuhkan pH yang stabil. Dalam tubuh manusia, pH

darah harus dijaga pada 7,35 – 7,45. Hemoglobin berfungsi mengontrol

38

Iga Maliga, 2012




pH dalam darah antara 7,35 – 7,45. Hemoglobin mengikat O2 dari

respirasi dan membentuk kesetimbangan dengan Oxyhemoglobin.

HHb+ + O2 H

+ + HbO2

-

Jika pH darah kurang dari 7,35 maka disebut asidosis (penurunan

pH) yang dapat terjadi akibat penyakit-penyakit seperti ginjal, jantung,

diabetes mellitus (penyakit gula), konsumsi protein berlebihan dalam

waktu yang lama atau dehidrasi (kekurangan cairan tubuh yang cukup

banyak) misalnya olah raga yang terlalu berlebihan atau diare yang

terus menerus. Dan jika pH darah lebih dari 7,45 disebut alkalosis

(peningkatan pH) yang bisa terjadi bila kita mengalami muntah yang

hebat, bernafas terlalu berlebihan (hyperventilasi) biasanya di daerah

yang udaranya tipis (ketinggian) atau ketika kita sedang cemas atau

histeris. Kematian dapat terjadi jika pH darah kurang dari 7,0 atau

lebih besar dari 7,8. pH di dalam darah dijaga oleh beberapa sistem

kesetimbangan larutan penyangga.

Pada cairan tubuh, baik cairan intra sel maupun cairan luar sel

(extracelluler), merupakan larutan penyangga. Sistem penyangga yang

utama dalam cairan intra sel adalah pasangan asam basa konjugasi

dihidrogenfosfat-monohidrogenfosfat (H2PO4– – HPO4

2–). Sistem ini

bereaksi dengan asam dan basa sebagai berikut:

HPO42–

(aq) + H+(aq) H2PO4

–(aq)

H2PO4–(aq) + OH

–(aq) HPO4

2–(aq) + H2O(l)

39

Iga Maliga, 2012




Pada cairan luar sel terdapat sistem penyangga pasangan asam basa

konjugasi asam karbonat-bikarbonat (H2CO3 – HCO3–). Sistem ini

bereaksi dengan asam dan basa sebagai berikut:

HCO3–(aq) + H

+(aq) H2CO3(aq)

H2CO3(aq) + OH–(aq) HCO3

–(aq) + H2O(l)

Dalam plasma darah terdapat sistem penyangga sebagai berikut:

Campuran asam karbonat (H2CO3) dan basa konjugasinya ion

bikarbonat (HCO3–).

Campuran asam hemoglobin (HHb) dan basa konjugasinya ion

oksihemoglobin (HbO2–).

Dalam sel darah merah terdapat sistem penyangga sebagai berikut:

Campuran asam karbonat (H2CO3) dan basa konjugasinya ion

bikarbonat (HCO3–).

Campuran asam hemoglobin (HHb) dan basa konjugasinya

hemoglobin (Hb).

Berbagai zat yang masuk ke dalam tubuh kemudian diserap oleh

darah, akan sangat mempengaruhi harga pH darah. Dengan adanya

system penyangga, perubahan pH darah yang drastis, baik penurunan

atau kenaikan pH darah dapat dicegah.

Setiap tanaman hidroponik memiliki suatu kisaran pH untuk dapat

tumbuh dengan baik. Untuk menjaga kisaran pH tersebut, telah dijual

di pasaran larutan penyangga seperti Bio-zyme. (Hidroponik adalah

40

Iga Maliga, 2012




suatu metode penanaman dengan media non-tanah, seperti media

kerikil, atau bongkahan tanah liat).

Dalam bidang industri, terutama bidang farmasi (obat-obatan),

diperlukan keadaan pH yang stabil. Perubahan pH akan menyebabkan

khasiat zat aktif dalam obat-obatan akan terus berkurang atau hilang

sama sekali. Untuk obat suntik dan obat yang dapat menimbulkan

iritasi seperti tetes mata, pH obat-obatan tersebut harus disesuaikan

dengan pH cairan tubuh. pH obat suntik harus disesuaikan dengan pH

darah agar tidak terjadi asidosis atau alkalosis pada darah.

bab ii tinjauan pustaka a. prosedur pengembangan...

Documents