UPAYA MENGATASI KETERBATASAN PELAKSANAAN PRAKTIKUM KIMIA DI SMA/MA

MELALUI PENGEMBANGAN ALAT PERAGA PRAKTIKUM KIMIA SKALA KECIL

Abdul Hadi, Lubna Baradja, Ismunandar

Kelompok Keahlian Kimia Anorganik dan FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Bandung2009

ABSTRAK

UPAYA MENGATASI KETERBATASAN PELAKSANAAN PRAKTIKUM KIMIA DI SMA/MA

MELALUI PENGEMBANGAN ALAT PERAGA PRAKTIKUM KIMIA SKALA KECIL

Ilmu kimia adalah ilmu yang berlandaskan eksperimen. Oleh karena itu, pembelajaran kimia di sekolah harus disertai dengan kegiatan praktikum. Sebagai usaha untuk melengkapi peralatan yang dibutuhkan dalam praktikum, maka diperlukan pengembangan alat peraga, yang salah satunya adalah pengembangan alat peraga praktikum kimia skala kecil. Penelitian ini bertujuan membuat alat peraga kimia skala kecil, melakukan pengujian terhadap alat peraga yang dibuat, melakukan perbandingan alat peraga kimia yang dibuat terhadap alat peraga sejenis yang sudah ada, serta mengaitkan pemanfaatannya dalam kegiatan praktikum kimia di sekolah menengah. Langkah-langkah dalam pembuatan alat peraga kimia skala kecil ini adalah mempelajari kurikulum SMA yang terkait, menentukan alat yang akan dibuat, membuat desain alat, membuat alat sesuai desain, melakukan pengujian alat, penyempurnaan alat, dan mengevaluasi alat dari segi kelayakannya untuk dipergunakan dalam pembelajaran kimia di SMA. Alat peraga praktikum kimia skala kecil yang dihasilkan dari penelitian ini adalah berupa alat peraga yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan praktikum kimia skala kecil pada materi stoikiometri, larutan elektrolit dan non elektrolit, elektrokimia, dan reaksi yang menghasilkan gas. Dibandingkan alat sejenis alat peraga yang dibuat memiliki kelebihan diantaranya: menggunakan alat/bahan yang mudah didapat, berbiaya murah, aman, praktis, mudah digunakan, memiliki akurasi yang cukup baik, hanya menggunakan sedikit bahan kimia, menghasilkan sedikit limbah, tidak dituntut laboratorium khusus, dan dapat menjelaskan/membuktikan konsep-konsep/gejala-gejala yang sedang dipelajari. Dari penelitian ini diharapkan alat peraga yang dibuat dapat dijadikan sebagai alternatif peralatan laboratorium, disamping dapat memicu agar guru/siswa dapat berinisiatif membuat alat yang mirip atau mengembangkan untuk praktikum lainnya.

2

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena atas

limpahan karuniaNya, penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. Penelitian ini

dilakukan untuk memberikan sumbangan pemikiran kepada praktisi pendidikan

atau pengambil kebijakan dalam pendidikan tentang suatu Inovasi dalam

Pembelajaran Praktikum Kimia.

Pada kesempatan ini penulis sangat berterima kasih kepada semua pihak yang

telah membantu sehingga penelitian ini dapat dilakukan.

Akhirnya penulis berharap semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi kita

semua.

Bandung, April 2009

Penulis,

3

DAFTAR ISI

ABSTRAK........................................................................................................ ii

ABSTRACT..................................................................................................... iii

KATA PENGANTAR...................................................................................... iv

DAFTAR ISI................................................................................................... v

DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR........................................................................................ viii

DAFTAR TABEL............................................................................................ ix

BAB I. Pendahuluan......................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang...................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah................................................................................. 3

1.3 Tujuan................................................................................................... 4

1.4 Batasan Masalah................................................................................... 4

BAB II Kajian Teori......................................................................................... 6

2.1 Ilmu Kimia dan Kegiatan Praktikum.................................................... 6

2.2 Pengertian Alat Peraga.......................................................................... 8

2.3 Tinjauan terhadap Pengembangan Alat Peraga Praktikum Kimia

Skala Kecil............................................................................................ 9

2.4 Alat yang Dijadikan Model Penelitian.................................................. 11

2.5 Tinjauan Komponen dan Praktikum dalam KTSP Kimia SMA/MA.. . 14

BAB III Metodologi......................................................................................... 17

3.1 Langkah-langkah Pembuatan Alat Peraga............................................ 17

3.2 Langkah-langkah Pembuatan Modul Praktikum.................................. 18

3.3 Metoda yang Digunakan untuk Uji Coba Alat Peraga.......................... 19

BAB IV Hasil dan Pembahasan........................................................................ 21

4.1 Alat Peraga Praktikum Kimia Skala Kecil............................................ 24

4.2 Perbandingan Alat Peraga yang Dibuat dengan Alat Peraga Sejenis dari

Produk Lain........................................................................................... 29

4.3 Keterkaitan Pemanfaatan Alat Peraga yang Dibuat dengan Kurikulum di

Sekolah Menengah Atas....................................................................... 32

BAB V Kesimpulan dan saran.......................................................................... 34

4

5.1 Kesimpulan........................................................................................... 34

5.2 Saran..................................................................................................... 34

DAFTAR PUSTAKA....................................................................................... 36

LAMPIRAN..................................................................................................... 38

5

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Skema rangkaian alat peraga kombo pengaduk magnetik,

pemanas dan uji hantaran larutan................................................ 38

Lampiran 2 Skema rangkaian pemanas.......................................................... 39

Lampiran 3 Daftar alat/bahan yang digunakan dalam pembuatan

alat peraga.................................................................................... 40

Lampiran 4 Daftar bahan kimia yang digunakan dalam pengujian

alat peraga.................................................................................... 41

6

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Alat peraga kimia dari Pudak Scientific................................. 10

Gambar 2.2 Alat Peraga Praktikum Kimia Skala Kecil dari Micrecol....... 10

Gambar 2.3 Buku Permainan Kimia........................................................... 11

Gambar 2.4 Pengaduk magnetik standar.................................................... 12

Gambar 2.5 Generator gas.......................................................................... 12

Gambar 2.6 Alat peraga pengukuran potensial sel..................................... 13

Gambar 2.7 Alat peraga elektrolisis........................................................... 13

Gambar 2.8 Alat peraga untuk mengetahui larutan elektrolit

dan non elektrolit.................................................................... 13

Gambar 4.1 Alat peraga praktikum kimia skala kecil................................ 24

Gambar 4.2 Alat peraga kombo pengaduk magnetik, pemanas,

dan uji hantaran larutan.......................................................... 25

Gambar 4.3 Tabung Mini........................................................................... 26

Gambar 4.4 Tabung bentuk W................................................................... 26

Gambar 4.5 Pembakar spiritus.................................................................... 27

Gambar 4.6 Pipet plastik dan jarum suntik................................................. 27

Gambar 4.7 Elektroda besi, karbon, seng, magnesium, tembaga............... 28

Gambar 4.8 Mutimeter Digital................................................................... 28

Gambar 4.9 Halaman depan buku Panduan Praktikum Kimia

Skala Kecil.............................................................................. 33

7

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Materi Kimia dalam KTSP yang Dilakukan dengan Praktikum.... 22

Tabel 4.2 Perbandingan Alat Peraga yang Dibuat dengan Alat Peraga

dari Produk Lain............................................................................ 32

8

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Ilmu kimia adalah ilmu yang berlandaskan eksperimen. Oleh karena itu,

pembelajaran kimia di sekolah harus disertai dengan kegiatan praktikum. Salah

satu sasaran praktikum adalah menuntun dan melatih siswa untuk berfikir dari

kongkrit ke abstrak. Belajar akan bermakna jika siswa mampu mengaitkan

konsep yang bersifat logik abstrak dengan pengalaman nyata baik dalam

kehidupan sehari-hari maupun dalam skala laboratorium.

Melalui kegiatan praktikum siswa akan mendapatkan konsep yang dipelajari

melalui pengalaman langsung, mengamati, menafsirkan, meramalkan serta

mengajukan pertanyaan-pertanyaan selama kegiatan praktikum berlangsung.

Dalam pembelajaran kimia, eksperimen, deskripsi, dan teori dipadukan dan saling

berkaitan. Dalam hal tertentu, eksperimen digunakan untuk melihat persoalan dan

mengembangkan pola konsep serta teori, namun bukan untuk mengilustrasikan

teori yang sudah diajarkan. Pengalaman kerja laboratorium berpengaruh secara

langsung pada kemampuan intelektual dan kemampuan proses ilmiah.

Kemampuan proses ilmiah dan kemampuan intelektual ini dapat menghindari

kesalahan pemahaman pada konsep.1 Penggunaan media laboratorium (dan alat

bantu belajar) juga dapat meningkatkan hasil belajar siswa. Selain itu, kegiatan

laboratorium akan mampu meningkatkan minat dan daya tarik siswa dalam

mempelajari ilmu kimia melalui pengalaman nyata. Dengan demikian,

penggunaan laboratorium pada pembelajaran memiliki peranan yang sangat

penting dalam meningkatkan pemahaman siswa serta menghindari terjadinya

kesalahan pemahaman konsep. 2

Begitu pentingnya kegiatan laboratorium dalam mengaplikasikan sains, maka

sejak tahun 1882, Departemen Pendidikan Kerajaan Inggris mengemukakan

bahwa pembelajaran sains di sekolah harus disertai dengan eksperimen, meskipun

dalam pelaksanaannya dilakukan demonstrasi oleh guru. 3

9

Berdasarkan hasil studi ditemukan sejumlah fakta bahwa guru di Indonesia masih

kurang memanfaatkan kegiatan praktikum sebagai salah satu kegiatan dalam

proses belajar mengajar. Kondisi ini disebabkan beberapa hal, antara lain:4

a. Keterampilan guru dalam pelaksanaan kegiatan praktikum dan penggunaan alat

belum memadai.

b. Penuntun praktikum belum baku sehingga berbeda-beda antar sekolah.

c. Peralatan praktikum yang tersedia tidak mencukupi dari jumlah idealnya

bahkan ada yang tidak memilikinya.

d. Banyak sekolah mengalami kesulitan dalam pengadaan bahan praktikum.

e. Minimnya tenaga laboran di sekolah-sekolah, sehingga guru harus bekerja

sendiri dalam mempersiapkan praktikum.

f. Karena materi pelajaran yang padat, maka guru hanya memiliki waktu yang

sedikit dalam melaksanakan praktikum.

g. Kurangnya pemahaman pentingnya praktikum dalam mengaplikasikan sains.

Selain itu, peralatan dan buku praktikum kimia yang ada di pasaran masih

menggunakan bahan-bahan kimia yang dalam segi jumlah cukup banyak dan alat

yang sukar didapat, sehingga guru mengalami kesulitan melaksanakannya.

Sedangkan buku praktikum yang khusus membahas praktikum skala kecil dengan

penggunaan peralatan dan bahan kimia yang mudah didapat masih sulit

ditemukan.

Selama ini, praktikum kimia yang dilakukan di sekolah adalah dengan

menggunakan peralatan standar pabrik dengan pemakaian bahan kimia yang

cukup banyak. Hal ini menyebabkan anggaran yang disediakan oleh instansi

pendidikan menjadi cukup besar karena harga peralatan dan bahan-bahan kimia

cukup mahal.

Ada beberapa alasan yang mendukung perlunya alat peraga praktikum kimia skala

kecil ini dibuat, yaitu:

a. Penggunaan alat peraga praktikum kimia skala kecil yang mudah, maka tidak

diperlukan keterampilan khusus dalam menggunakannya.

b. Membantu dalam pembelajaran kimia sehingga penyampaian konsep menjadi

lebih bermakna.

10

c. Dibuat dari bahan-bahan yang mudah didapat, sehingga guru atau siswa dapat

membuat dan mengembangkannya sendiri. Dengan demikian ketidaktersediaan

alat peraga praktikum kimia di sekolah bisa teratasi.

d. Dengan penggunaan sedikit bahan kimia dan alat yang praktis, maka tidak

diperlukan persiapan khusus, sehingga ketiadaan tenaga laboran dan

keterbatasan waktu bukanlah suatu masalah untuk melakukan praktikum kimia

di sekolah.

e. Menekan biaya kegiatan praktikum, karena menggunakan sedikit bahan kimia

dan peralatan sederhana.

Alat peraga ini dapat dijadikan sebagai alternatif peralatan laboratorium,

disamping dapat memicu agar guru/siswa dapat berinisiatif membuat alat yang

mirip atau mengembangkannya untuk praktikum lainnya. Selain itu, penggunaan

alat peraga skala kecil ini dapat dianggap sebagai upaya meragamkan sumber

belajar, agar siswa dapat membangun pengetahuan dan keterampilan serta sikap

yang sesuai dengan kompetensi yang disarankan kurikulum.

1.2 Rumusan Masalah

Praktikum kimia skala kecil hanyalah proses perubahan dalam melaksanakan

praktikum kimia dari skala makro ke skala yang lebih kecil. Dalam melaksanakan

praktikum kimia yang sama, pada skala makro digunakan banyak bahan kimia,

sedangkan pada praktikum kimia skala kecil digunakan sedikit bahan kimia.

Praktikum kimia skala kecil telah mulai dirintis sejak lebih dari satu dekade yang

lalu di negara-negara maju seperti Amerika Serikat, dan beberapa negara maju di

Asia.5 Beberapa faktor yang menyebabkannya sangat berkembang adalah harga

peralatan yang murah, lebih aman dibandingkan skala makro karena

menggunakan sedikit bahan kimia, pelaksanaan praktikum lebih cepat sehingga

memberi peluang lebih banyak untuk menyelesaikan tes, diskusi, dan analisis,

tidak memerlukan laboratorium khusus, dan ramah lingkungan karena sedikit

limbah.6

Di Indonesia, praktikum kimia skala kecil ini belum begitu berkembang. Hal ini

lebih banyak disebabkan oleh kurangnya informasi kepada guru bahwa praktikum

11

kimia di sekolah dapat di lakukan dengan skala kecil dan alat yang sederhana.

Selain itu, peralatan kimia skala kecil yang diproduksi secara khusus oleh

produsen di Indonesia masih sulit ditemukan.

Dari uraian di atas, dapat kita ketahui bahwa untuk melakukan praktikum kimia

skala kecil diperlukan modifikasi atau pengembangan dari peralatan dan petunjuk

praktikum, yang salah satunya dengan menggunakan bahan sederhana dan mudah

didapat.

1.3 Tujuan

Dari permasalahan yang telah dijelaskan di atas, maka penelitian ini dilakukan

dengan tujuan :

a. Membuat alat peraga kimia yang dapat dipergunakan untuk melakukan

praktikum kimia skala kecil.

b. Melakukan pengujian terhadap alat peraga kimia yang dibuat.

c. Melakukan perbandingan terhadap alat peraga kimia yang dibuat terhadap alat

peraga sejenis yang sudah ada.

d. Mengaitkan penggunaan alat peraga yang dibuat dengan kurikulum

pembelajaran kimia di sekolah menengah atas.

1.4 Batasan Masalah

Masalah yang dibahas dalam tugas akhir ini dibatasi pada dihasilkannya suatu alat

peraga dan modul praktikum yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan

praktikum kimia skala kecil pada materi: stoikiometri, larutan elektrolit dan non

elektrolit, elektrokimia, dan kimia unsur (pembentukan gas karbon dioksida, dan

amonia).

12

BAB II

KAJIAN TEORI

Dalam bab ini akan dipaparkan hasil penelitian atau kajian pustaka yang berkaitan

dengan masalah yang diteliti, diantara adalah ilmu kimia dan kegiatan praktikum,

pengertian alat peraga, tinjauan terhadap pengembangan alat peraga praktikum

kimia skala kecil, dan alat yang dijadikan model penelitian, serta tinjauan

komponen dan praktikum dalam KTSP Kimia SMA/MA.

2.1 Ilmu Kimia dan Kegiatan Praktikum

Ilmu kimia pada dasarnya adalah bersifat percobaan. Belajar bermakna akan

terjadi jika siswa mampu mengaitkan konsep yang bersifat logika abstrak dengan

pengalaman nyata baik dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam skala

laboratorium.2

Konsep-konsep yang abstrak hanya dapat dipahami oleh siswa dengan baik jika

siswa sudah mencapai tingkat intelektual berpikir formal. Salah satu faktor yang

mempengaruhi pencapaian tingkat intelektual berpikir formal adalah

bertambahnya pengalaman alamiah yang dihasilkan dari interaksi individu dengan

sesamanya atau dengan pengetahuan yang baru. Pelaksanaan praktikum atau

eksperimen yang benar yakni bertujuan menemukan konsep, dan melibatkan

siswa secara aktif akan mampu mengurangi tingkat keabstrakan konsep dan

kemungkinan terjadinya salah konsep.2 Melalui kegiatan praktikum siswa akan

mendapatkan konsep yang dipelajari melalui pengalaman langsung, mengamati,

menafsirkan, meramalkan serta mengajukan pertanyaan-pertanyaan selama

kegiatan praktikum berlangsung.5

Tujuan praktikum diantaranya meliputi beberapa keluaran, yaitu : pemahaman

konsep, pemahaman isi, keterampilan penalaran saintifik, kognisi yang lebih

tinggi, keterampilan laboratorium, sikap terhadap sains, pemahaman sifat kerja

sains. 5

a. Pemahaman konsep

Melalui kegiatan praktikum diharapkan siswa dapat lebih memahami konsep

kimia yang telah dipelajari. Apabila konsepnya dikuasai dengan baik, maka

13

tidak diragukan lagi pemahaman lebih lanjut tentang kimia, termasuk yang

aplikatif, akan jauh lebih mudah dan bermanfaat.

b. Pemahaman isi

Kegiatan praktikum diharapkan menimbulkan bahan diskusi dan membuahkan

pengetahuan baru atau pemahaman konsep yang lebih baik dari sebelumnya.

Disamping itu, seringkali terjadi selama melakukan percobaan di laboratorium

ditemukan beberapa hal baru yang tidak terduga.

c. Keterampilan penalaran saintifik

Melalui praktikum diharapkan dapat mengasah kemampuan praktikan untuk

mencari tahu sebab akibat dari suatu fenomena yang terjadi selama mereka

praktikum, dan kemampuan ini diharapkan akan terus bisa dimiliki oleh

praktikan untuk menjawab fenomena-fenomena baru yang mereka temukan di

masa mendatang dalam kehidupannya.

d. Kognisi yang lebih tinggi

Melalui praktikum diharapkan praktikan mampu secara bertahap memahami

fenomena kimia yang terjadi. Kemudian praktikan harus memberikan

pembahasan mengenai fenomena tersebut secara sistematis dari mulai

fenomena mendasar hingga yang lebih kompleks

e. Keterampilan laboratorium

Melalui praktikum diharapkan praktikan mendapat keterampilan laboratorium

yang baik dalam melakukan praktikum di laboratorium.

f. Sikap terhadap sains

Dengan praktikum diharapkan sikap terhadap sains, khususnya kimia, dapat

lebih baik dan mendapat apresiasi yang baik dari publik pada umumnya.

g. Pemahaman sifat kerja sains

Semua metode saintifik yang dilakukan dalam melakukan suatu percobaan

diterapkan secara terintegrasi dalam praktikum. Dengan demikian diharapkan

para praktikan terbiasa menggunakan metode saintifik ini dalam memecahkan

berbagai permasalahan di sekitarnya, bukan hanya kimia, melainkan

pengetahuan secara lebih luas lagi.

14

Dalam setiap pelaksanaan praktikum, tentu saja pada kenyataannya tidak semua

aspek keluaran di atas bisa dicapai, tetapi paling tidak, ada satu atau beberapa

tujuan tersebut yang bisa diwujudkan.

2.2 Pengertian Alat Peraga

Secara umum pengertian alat peraga adalah benda atau alat-alat yang diperlukan

untuk melaksanakan kegiatan pembelajaran. Jika benda atau alat tersebut

digunakan untuk pembelajaran kimia, benda atau alat itu disebut sebagai alat

peraga kimia.8

Regional Education Centre of Science and Mathematic (RECSAM),

mengelompokkan alat peraga sebagai berikut : 9

a. Alat praktik, adalah suatu alat atau set alat yang digunakan secara langsung

untuk membentuk suatu konsep. Contoh alat praktek IPA: termometer.

Termometer dapat digunakan untuk menanamkan konsep suhu dan kalor. Alat

praktik IPA digunakan untuk melakukan kegiatan praktikum dan eksperimen.

b. Alat peraga, adalah alat yang digunakan untuk membantu memudahkan

memahami suatu konsep secara tidak langsung. Termasuk ke dalam kelompok

ini antara lain: model, karta, dan poster.

c. Alat pendukung, adalah alat yang sifatnya mendukung jalannya

percobaan/eksperimen atau kegiatan pembelajaran yang lainnya. Contoh alat

yang termasuk kelompok ini adalah pembakar spiritus, papan flanel, OHP, dan

sebagainya.

Berdasarkan pengelompokan alat peraga dari RESCAM, maka alat peraga yang

dibuat pada penelitian ini dikelompokkan sebagai alat praktik, karena alat yang

dibuat digunakan untuk melakukan praktikum kimia skala kecil.

2.3 Tinjauan terhadap Pengembangan Alat Peraga Praktikum Kimia Skala

Kecil

Kegiatan praktikum kimia di sekolah selama ini dilakukan di laboratorium dengan

peralatan kimia standar pabrik (tradisional) dan memakai bahan kimia yang

banyak. Sebagai konsekuensinya diperlukan biaya yang cukup besar untuk

kegiatan praktikum tersebut. Kegiatan praktikum sesungguhnya tidak selalu harus

15

berlangsung di laboratorium dan menggunakan alat yang mahal dan canggih.

Eksperimen dapat dilakukan di mana saja dengan bahan yang biasa dikenal oleh

siswa sehari-hari dan alat-alat yang murah. Sebagai contoh, penggunaan pelat

mikro plastik sebagai salah satu kit yang dijadikan sebagai alternatif penggunaan

gelas-gelas kimia berukuran besar yang mudah pecah, gelas ukur dapat digantikan

fungsinya dengan bejana plastik yang dikalibrasi sendiri volumenya.10 Demikian

pula untuk demonstrasi sel Galvani seperti yang dilakukan oleh Lise Kvittengen et

al, adalah mempergunakan tabung suntik.11 Sementara pada penentuan potensial

sel dapat dilakukan dengan menggunakan pipet plastik yang dipasang elektroda

dan jembatan garam.12

Di Indonesia, alat peraga yang khusus dibuat produsen untuk praktikum skala

kecil masih sukar ditemukan. Pada umumnya alat peraga praktikum kimia yang

diproduksi di Indonesia masih berupa peralatan standar. Sebagai contoh adalah kit

praktikum kimia yang diproduksi oleh Pudak Scientific masih menggunakan alat

standar dan menggunakan banyak bahan kimia, seperti pada gambar 2.1.

Gambar 2-1. Alat Peraga Kimia dari Pudak Scientific13

Sedangkan di luar negeri alat peraga praktikum kimia skala kecil sudah banyak di

produksi. Sebagai contoh alat elektrolisis dari Boreal North West, kit praktikum

kimia dari MRI Florida Division, microscale chemistry dari The Royal Society of

Chemistry, microscale chemistry dari micrecol, dan produk dari Sueward High

School Nebraska. Gambar 2.2 menunjukkan contoh alat peraga untuk praktikum

kimia skala kecil dari micrecol.

16

Gambar 2-2. Alat Peraga Praktikum Kimia Skala Kecil dari Micrecol14

Di pasaran, telah mulai ada buku praktikum atau demonstrasi kimia, seperti buku

Permainan Kimia. Namun masih menggunakan bahan-bahan kimia yang sukar

didapat, sehingga guru mengalami kesulitan melaksanakannya. Disamping itu

materi demonstrasi yang disajikan tidak mengacu kepada materi pada kelas

tertentu di SMA/MA. Demikian juga buku Petunjuk Praktikum Kimia dari

Departemen Pendidikan Nasional dan Departemen Agama masih menggunakan

peralatan standar. Sedangkan buku praktikum kimia skala kecil sejauh

pengetahuan penulis belum ditemukan di Indonesia. Gambar 2.3 memperlihatkan

salah satu buku demostrasi kimia yang berjudul Permainan Kimia.

17

Gambar 2-3. Buku Permainan Kimia13

2.4 Alat yang Dijadikan Model Penelitian

Melakukan praktikum kimia di sekolah bukanlah kegiatan yang mudah untuk

dilakukan. Untuk mempersiapkan alat dan bahan diperlukan waktu yang cukup

lama. Sedangkan waktu yang tersedia untuk kegiatan praktikum sangat singkat.

Keadaan ini diperparah lagi dengan jumlah siswa yang banyak sedangkan

peralatan praktikum tidak mencukupi. Hal ini mengakibatkan kurang efektifnya

pelaksanaan praktikum.

Dalam mempersiapkan bahan kimia, misalnya larutan yang dibuat dari zat padat

yang dilarutkan dalam pelarut, guru cukup direpotkan dengan proses pengadukan

atau pemanasan. Guru melakukan pengadukan/pemanasan secara manual tanpa

menggunakan alat otomatis seperti pengaduk magnetik. Hal ini tentu saja

mengakibatkan penggunaan waktu tidak efisien dan praktikum/demonstrasi yang

memerlukan pengadukan otomatis juga tidak bisa dilakukan. Sedangkan untuk

membeli alat pengaduk magnetik seperti pada gambar 2.4 harganya cukup mahal,

selain itu alat ini sulit ditemukan di daerah.

18

Gambar 2-4. Pengaduk magnetik standar15

Untuk melakukan praktikum reaksi kimia yang menghasilkan gas diperlukan alat

generator gas. Dalam merangkai alat generator gas seperti pada gambar 2.5 cukup

sulit dan memerlukan waktu yang cukup lama . Disamping pada umumnya alat

seperti ini tidak dimiliki sekolah.

Gambar 2-5. Generator Gas16

Demikian pula untuk praktikum elektrokimia dan pengujian larutan elektrolit dan

non elektrolit diperlukan peralatan khusus yang terpisah-pisah, sehingga dianggap

tidak praktis. Gambar 2.6 memperlihatkan alat peraga untuk mengukur potensial

sel.

19

Gambar 2-6. Alat peraga pengukuran potensial sel17

Gambar 2.7 memperlihatkan alat peraga untuk melakukan proses elektrolisis.

Gambar 2-7. Alat peraga elektrolisis18

Gambar 2.8 memperlihatkan alat peraga untuk mengetahui larutan elektrolit dan

non elektrolit.

Gambar 2-8. Alat peraga untuk mengetahui larutan elektrolit dan non elektrolit19

Dengan ketidakpraktisan alat praktikum selama ini, maka bisa dipahami kalau

guru kimia tidak melakukan praktikum. Sedangkan dari Kurikulum Tingkat

20

Satuan Pendidikan (KTSP), guru dituntut untuk melakukan kegiatan praktikum

tersebut.20

Oleh karena, itu perlu dicari alternatif untuk membuat alat peraga kimia yang bisa

digunakan secara lebih praktis, mudah, murah, dan menggunakan sedikit bahan

kimia, yang salah satunya adalah alat peraga praktikum kimia skala kecil yang

dibuat pada penelitian ini.

2.5 Tinjauan Komponen dan Praktikum dalam KTSP Kimia SMA/MA

Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) berkaitan dengan cara mencari tahu tentang gejala

alam secara sistematis, sehingga IPA bukan hanya penguasaan kumpulan

pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja

tetapi juga merupakan suatu proses penemuan. Pendidikan IPA diharapkan dapat

menjadi wahana bagi peserta didik untuk mempelajari diri sendiri dan alam

sekitar, serta prospek pengembangan lebih lanjut dalam menerapkannya dalam

kehidupan sehari-hari. Proses pembelajarannya menekankan pada pemberian

pengalaman langsung untuk mengembangkan kompetensi agar peserta didik

mampu menjelajahi dan memahami alam sekitar secara ilmiah. Pendidikan IPA

diarahkan untuk mencari tahu dan berbuat sehingga dapat membantu peserta didik

untuk memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang alam sekitar.20

Dalam pendidikan IPA dikenal istilah proses IPA. Hubungan antara produk IPA

dengan proses IPA adalah satu kesatuan karena jika kita hanya mengajarkan

produk IPA berupa fakta, konsep, prinsip, atau teori pada siswa tanpa

mengajarkan proses IPA maka yang diajarkan bukan IPA. Dengan demikian,

dalam pengajaran IPA penekanannya jangan terlalu berlebihan pada konsep tanpa

mempertimbangkan pada proses atau sebaliknya. Kegiatan pengamatan dan

percobaan IPA melalui pendekatan eksperimen diharapkan dapat memberikan

kesempatan kepada siswa untuk memperoleh pengetahuan yang muncul dari

pengalaman siswa, mengembangkan konsep dasar, belajar dan mempraktekkan

keterampilan dan memanipulasi, meningkatkan rasa ingin tahu melalui observasi

dan percobaan, mengembangkan keterampilan bahasa dan berkomunikasi,

merangsang minat dan kreativitas serta memperoleh rasa percaya diri dalam

mengendalikan situasi baru.

21

Kegiatan pembelajaran IPA yang dilaksanakan dengan aktif, tidak ceramah atau

verbalistik, serta tidak terlalu berorientasi pada penghafalan istilah atau konsep-

konsep IPA secara kaku diharapkan akan lebih menyenangkan dan dapat

meningkatkan keterampilan proses IPA siswa. Dengan demikian siswa bukan

hanya sekedar menghafal, tetapi juga berpikir sebab akibat dan cara

menyelesaikannya. Siswa perlu diberikan kesempatan luas untuk menggunakan

dan mengembangkan keterampilan visual dan alat indera sehingga siswa dapat

mengumpulkan informasi dengan cara yang sesuai dengan gaya pengetahuan

masing-masing.21

Kimia merupakan ilmu yang termasuk rumpun IPA, oleh karenanya kimia

mempunyai karakteristik sama dengan IPA. Karakteristik tersebut adalah objek

ilmu kimia, cara memperoleh, serta kegunaannya. Kimia merupakan ilmu yang

pada awalnya diperoleh dan dikembangkan berdasarkan percobaan namun pada

perkembangan selanjutnya kimia juga diperoleh dan dikembangkan berdasarkan

teori. Kimia adalah ilmu yang mencari jawaban atas pertanyaan apa, mengapa,

dan bagaimana gejala-gejala alam yang berkaitan dengan komposisi, struktur dan

sifat, perubahan, dinamika, dan energetika zat. Oleh sebab itu, mata pelajaran

kimia di SMA/MA mempelajari segala sesuatu tentang zat yang meliputi

komposisi, struktur dan sifat, perubahan, dinamika, dan energetika zat yang

melibatkan keterampilan dan penalaran.

Ada dua hal yang berkaitan dengan kimia yang tidak terpisahkan, yaitu kimia

sebagai produk (pengetahuan kimia yang berupa fakta, konsep, prinsip, hukum,

dan teori) temuan ilmuwan dan kimia sebagai proses (kerja ilmiah). Oleh sebab

itu, pembelajaran kimia dan penilaian hasil belajar kimia harus memperhatikan

karakteristik ilmu kimia sebagai proses dan produk.

Salah satu tujuan pelajaran kimia SMA/MA adalah memperoleh pengalaman

dalam menerapkan metode ilmiah melalui percobaan atau eksperimen, dimana

peserta didik melakukan pengujian hipotesis dengan merancang percobaan

melalui pemasangan instrumen, pengambilan, pengolahan dan penafsiran data,

serta menyampaikan hasil percobaan secara lisan dan tertulis.20

22

Dari penjelasan di atas menunjukkan bahwa kegiatan praktikum di SMA/MA

adalah kegiatan yang sangat penting dan harus dilakukan dalam rangka mencapai

tujuan pelajaran kimia.

23

BAB III

METODOLOGI

3.1 Langkah-langkah Pembuatan Alat Peraga

Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan alat peraga kimia adalah

sebagai berikut :

a. Mempelajari kurikulum terutama yang berkenaan dengan standar kompetensi,

kompetensi dasar, indikator dan materi pokok pembelajaran.

Kurikulum yang digunakan adalah Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan

Sekolah Menengah Atas.

b. Menentukan alat peraga yang akan dibuat atau dikembangkan.

Alat peraga yang dibuat pada penelitian ini adalah alat peraga yang dapat

dipergunakan untuk melakukan praktikum kimia skala kecil. Alat peraga ini

merupakan penyatuan dari beberapa alat peraga, yaitu berupa alat kombo yang

terdiri atas pengaduk magnetik, pemanas, uji larutan, dan sumber arus untuk

melakukan proses elektrolisis.

c. Membuat desain alat peraga.

Alat peraga dibuat sedemikian rupa, sehingga menarik dari segi penampilan,

dan praktis dalam penggunaannya.

d. Menyiapkan alat, dan bahan yang diperlukan.

Alat dan bahan yang diperlukan dapat dilihat dalam modul praktikum.

e. Membuat alat sesuai rancangan (desain).

Setelah semua alat dan bahan telah tersedia, maka langkah selanjutnya adalah

membuat alat peraga sesuai dengan rancangan. Skema rangkaian alat peraga

dapat dilihat dalam modul praktikum.

f. Mengujicoba alat yang telah dibuat.

Uji coba alat peraga dilakukan untuk mengetahui kinerja dari alat peraga yang

dibuat.

g. Menyempurnakan alat/bagian komponen alat jika masih ada kekurangan.

Pada tahap ini dilakukan penyempurnaan alat jika pada hasil uji coba masih

ditemukan kekurangan.

24

h Mengevaluasi alat peraga yang telah dibuat.

Dari hasil uji coba dilakukan evaluasi mengenai kelayakan penggunaannya

dalam kegiatan praktikum kimia skala kecil.

3.2 Langkah-langkah Pembuatan Modul Praktikum

Setelah alat peraga selesai dibuat, maka langkah selanjutnya adalah membuat

modul praktikum dengan memberdayakan alat kimia tersebut dalam

pembelajaran. Modul praktikum yang dibuat disesuaikan dengan materi

kurikulum KTSP Kimia SMA. Modul praktikum dibuat merujuk kepada petunjuk

praktikum kimia yang sudah ada, diantaranya petunjuk praktikum kimia yang

diterbitkan Departemen Pendidikan Nasional, Departemen Agama, dan dari

http://chemed.chem.purdue.edu/demos/main_pages/11.1.html, dengan melakukan

modifikasi yang disesuaikan dengan keperluan praktikum kimia skala kecil.

Langkah-langkah pembuatan modul tersebut adalah sebagai berikut:

a. Menentukan tujuan praktikum.

Tujuan dibuat agar praktikan mengetahui sasaran yang ingin dicapai dari

praktikum yang dilakukan. Dengan demikian praktikan dapat mengambil

kesimpulan yang tepat pada akhir praktikum.

b. Menentukan teori dasar

Teori dasar hanya memuat secara singkat teori yang berhubungan dengan

praktikum tersebut. Tujuannya adalah memberikan gambaran singkat teori

yang mendasari percobaan tersebut dan agar praktikan lebih termotivasi untuk

mencari tahu tentang teori dasar praktikum tersebut.

c. Menentukan alat dan bahan yang diperlukan

Peralatan yang digunakan adalah alat peraga yang dibuat dari penelitian ini dan

menggunakan sedikit bahan kimia.

d. Menentukan cara kerja

Cara kerja dibuat agar praktikan mengetahui langkah-langkah kerja yang

dilakukan, sehingga dapat melakukan praktikum dengan benar.

e. Menentukan format pengamatan

Format pengamatan dibuat dengan tujuan agar praktikan dapat mencatat setiap

hasil yang diperoleh dari pengamatan.

25

f. Menentukan pertanyaan-pertanyaan evaluasi

Praktikan dituntun oleh pertanyaan singkat seputar praktikum tersebut dalam

modul, dengan tujuan agar praktikan bisa menemukan sendiri jawabannya

setelah melakukan sendiri praktikum.

3.3 Metoda yang Digunakan untuk Uji Coba Alat Peraga

Untuk mengetahui kerja dari alat peraga yang dibuat, maka dilakukan beberapa

percobaan yang berhubungan dengan fungsi alat dan modul praktikum yang

dibuat. Percobaan yang dilakukan diantaranya adalah membuktikan hukum

Lavoisier, mengamati reaksi kimia, pengujian larutan elektrolit dan non elektrolit,

pengukuran potensial sel, proses elektrolisis, dan reaksi pembentukan gas.

Percobaan untuk membuktikan hukum Lavoiser dilakukan secara kuantitatif dan

kualitatif dengan menggunakan tabung W. Secara kuantitatif yaitu dengan

menimbang massa tabung W yang berisi zat pereaksi, sebelum dan sesudah reaksi.

Apabila dari penimbangan menunjukkan hasil yang sama, baik sebelum dan

sesudah reaksi, maka berarti alat tersebut dapat digunakan untuk membuktikan

hukum Lavoisier. Sedangkan secara kualitatif yaitu dengan mengamati reaksi

yang terjadi pada proses pencampuran zat tersebut.22

Percobaan mengamati reaksi kimia dilakukan untuk mengetahui kinerja alat

pengaduk magnetik dan pengamatan dilakukan secara kualitatif, dimana

pencampuran zat dihentikan ketika zat yang dicampurkan telah membentuk

endapan yang tetap (tidak larut lagi).23

Percobaan untuk mengetahui larutan elektrolit dan non elektrolit dilakukan secara

kualitatif dan kuantitatif dengan menggunakan alat uji elektrolit yang dibuat.

Secara kualitatif dilakukan pengamatan terhadap nyala lampu dan reaksi yang

terjadi pada elektroda. Makin terang lampu atau makin banyak gelembung pada

elektroda maka makin kuat elektrolit.24 Sedangkan secara kuantitatif dilakukan

dengan pengamatan jarum voltmeter. Makin jauh simpangan jarum voltmeter

makin kuat suatu elektrolit.

26

Percobaan untuk mengukur potensial sel dilakukan secara kuantitatif yaitu dengan

mengukur besarnya potensial sel yang terjadi pada pada dua buah sel yang dipisah

tempatnya, kedua sel tersebut dihubungkan dengan jembatan garam. Pengukuran

besarnya potensial sel yang terjadi menggunakan multimeter digital, dan sebagai

tabung untuk membuat jembatan garam digunakan tabung bentuk W.

Percobaan elektrolisis dilakukan secara kualitatif. Pengujian hasil reaksi yang

terjadi pada katoda dan anoda dilakukan dengan menggunakan indikator

fenolftalein, kertas indikator/lakmus, dan amilum – sesuai dengan jenis larutan

yang di elektrolisis.25 Tabung yang digunakan untuk percobaan ini adalah tabung

bentuk W.

Percobaan untuk reaksi pembentukan gas dilakukan secara kualitatif. Gas yang

terbentuk diuji dengan indikator tertentu. Seperti pada reaksi pembentukan gas

karbon dioksida, gas ini diketahui pembentukannya dengan mereaksikannya

dengan kalsium hidroksida. Jika terbentuk endapan putih, berarti pada reaksi

tersebut terbentuk gas karbon dioksida. Sedangkan pembentukan gas amonia

diketahui dengan menggunakan indikator fenolftalein. Jika warna larutan

fenolftalein menjadi merah, berarti pada reaksi tersebut terbentuk gas amonia.26

Tabung yang digunakan untuk reaksi yang menghasilkan gas adalah tabung

bentuk W.

27

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Upaya peningkatan mutu pendidikan telah dan sedang dilakukan oleh Departemen

Pendidikan Nasional dan Departemen Agama di segala bidang. Upaya ini mulai

dari pembenahan manajemen, pengembangan kemampuaan profesional guru

dalam melaksanakan tugas profesional melalui pendidikan dan pelatihan, sampai

dengan peningkatan sumber belajar. Dalam mata pelajaran kimia, peningkatan

sumber meliputi pengadaan laboratorium kimia lengkap dengan alat dan bahan

yang diperlukan untuk keperluan praktikum siswa SMA/MA.

Walaupun demikian, dengan jumlah Sekolah Menengah Atas yang sangat banyak

dan tersebar mulai dari Nangro Aceh Darussalam sampai dengan Papua, belum

semua SMA memiliki laboratorium yang lengkap sesuai dengan standar yang

ditetapkan. Ada SMA yang memiliki laboratorium standar lengkap kimia. Ada

SMA yang memiliki laboratorium kimia tidak lengkap, tidak sesuai standar.

Bahkan, masih banyak SMA yang belum memiliki laboratorium IPA, baik yang

lengkap maupun tidak lengkap. Walaupun sekolah dalam kondisi yang sangat

minimal, pendidikan hendaknya dapat terus diselenggarakan.8

Selain itu, alat peraga standar yang dipakai selama ini, dari segi penggunaannya di

SMA masih dianggap kurang praktis, sukar diperoleh, mahal, dan menggunakan

banyak bahan kimia. Sebagai contoh, banyak sekolah yang tidak memiliki alat

pengaduk magnetik karena alat ini tergolong mahal dan sukar diperoleh di daerah.

Demikian pula alat peraga kimia yang mempunyai beberapa fungsi sekaligus juga

belum banyak ditemukan.

Dalam Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP) sekolah menengah atas,

hampir setiap pokok bahasan kimia terdapat praktikum yang harus dilakukan oleh

siswa. Minimal ada dua puluh tujuh (27) jenis praktikum kimia yang harus

dilakukan siswa dari kelas 1 hingga kelas 3. Materi kimia yang harus dilakukan

dengan praktikum dapat dilihat pada tabel 4.1.

28

Tabel 4.1. Materi Kimia dalam KTSP yang Dilakukan dengan Praktikum

No Materi Pembelajaran Kegiatan Praktikum1 Persamaan reaksi sederhana Mengamati reaksi kimia2 Hukum dasar kimia Membuktikan hukum Lavoisier melalui percobaan

Membuktikan hukum Proust melalui percobaan3 Larutan elektrolit dan non elektrolit Mengidentifikasi sifat-sifat larutan elektrolit dan

non elektrolit melalui percobaan4 Identifikasi atom C, H, dan O Mengidentifikasi unsur C, H, dan O melalui percobaan5 Reaksi eksoterm dan endoterm Membedakan reaksi yang melepaskan kalor (eksoterm)

dengan reaksi yang menerima kalor (endoterm) melalui percobaan

6 Hukum Hess Menghitung harga ∆H reaksi melalui percobaan7 Faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi laju

reaksi melalui percobaan8 Faktor-faktor yang mempengarui arah

pergeseran kesetimbanganMenganalisis pengaruh perubahan suhu, konsentrasi, tekanan dan volume pada pergeseran kesetimbangan melalui percobaan

9 Sifat larutan asam dan basa Mengidentifikasi sifat larutan asam dan basa dengan berbagai indikator

10 Derajat keasaman (pH) Memperkirakan pH suatu larutan elektrolit yang tidak dikenal berdasarkan hasil pengamatan trayek perubahan warna berbagai indikator asam dan basa

11 Titrasi asam dan basa Menentukan konsentrasi, dan kadar zat melalui titrasi12 Larutan penyangga Menganalisis larutan penyangga melalui percobaan13 Hidrolisis garam Menentukan ciri-ciri beberapa jenis garam yang

terhidrolisis dalam air melalui perobaan14 Pembuatan koloid Menjelaskan proses pembuatan koloid melalui

percobaan15 Tekanan uap jenuh larutan Menghitung tekanan uap larutan berdasarkan

percobaan16 Titik beku dan titik didih larutan elektrolit dan

non elektrolitMengamati penurunan titik beku suatu zat cair akibat penambahan zat terlarut melalui percobaanMenghitung penurunan titik beku larutan elektrolit dan non elektrolit berdasarkan data percobaanMengamati kenaikan titik didih suatu zat cair akibat penambahan zat terlarut melalui percobaanMenghitung kenaikan titik didih larutan elektrolit dan non elektrolit berdasarkan data percobaan

17 Perbedaan sifat koligatif larutan elektrolit dan non elektrolit

Menganalisis data percobaan untuk membandingkan sifat koligatif larutan elektrolit dan non elektrolit

18 Sel Volta Menjelaskan bagaimana energi listrik dihasilkan dari reaksi redoks dalam sel Volta

19 Reaksi elektrolisis Mengamati reaksi yang terjadi di anoda dan katoda pada reaksi elektrolisis melalui percobaan

20 Korosi Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya korosi melalui percobaan

21 Sifat-sifat fisik dan sifat-sifat kimia unsur Mengidentifikasi sifat kimia unsur melalui percobaan

22 Manfaat dan dampak unsur-unsur dalam kehidupan sehari-hari dan industri

Menjelaskan pembuatan unsur dan senyawanya di laboratorium dan industri

23 Struktur dan tata nama senyawa karbon Mengidentifikasi gugus fungsi senyawa karbon melalui percobaan

Sumber : Silabus Mata Pelajaran Kimia Sekolah Menengah Atas20

29

Dari 27 jenis praktikum tersebut, terdapat beberapa praktikum yang memerlukan

peralatan khusus, antara lain: pada materi stoikiometri praktikum kimia yang

disyaratkan kurikulum untuk dilakukan diantaranya adalah membuktikan hukum

Lavoisier dan mengamati reaksi kimia. Praktikum ini disajikan pada kelas X

semester 1. Pada praktikum skala makro praktikum untuk membuktikan hukum

Lavoisier dilakukan dengan menggunakan tabung Landolt/tabung Y dan untuk

melakukan percobaan mengamati reaksi kimia digunakan pengaduk magnetik.

Sedangkan pada materi larutan elektrolit dan non elektrolit praktikum yang

dilakukan adalah mengidentifikasi sifat-sifat larutan elektrolit dan non elektrolit.

Praktikum ini disajikan pada kelas X semester 2. Pada praktikum skala makro

praktikum ini dilakukan dengan menggunakan alat konduktivitas.

Pada materi elektrokimia, praktikum kimia yang dilakukan adalah pengukuran

potensial sel dan elektrolisis. Praktikum ini disajikan pada kelas XII semester 1.

Pada praktikum skala makro praktikum ini dilakukan dengan menggunakan

tabung bentuk U, baik sebagai tempat membuat jembatan garam maupun sebagai

tempat larutan untuk melakukan proses elektrolisis.

Pada materi kimia unsur, praktikum kimia yang dilakukan diantaranya adalah

reaksi pembentukan gas (pembentukan gas karbon dioksida, dan amonia).

Praktikum ini disajikan pada kelas XII semester 2. Dengan skala makro praktikum

dilakukan dengan alat generator gas.

Tentu saja tidak semua sekolah memiliki peralatan tersebut. Disamping harga

peralatannya mahal, pengoperasiannya juga dianggap kurang praktis. Oleh karena

itu, pada penelitian ini dilakukan pengembangan alat peraga praktikum kimia

skala kecil. Alat peraga yang dibuat merupakan penyatuan dari beberapa alat

peraga praktikum kimia, yaitu berupa alat kombo pengaduk magnetik, pemanas,

dan uji larutan. Selain itu, alat peraga yang dibuat dilengkapi juga dengan alat

pendukung seperti tabung bentuk W, botol mini, pembakar spiritus mini, pipet

plastik, tabung suntik, elektroda, dan multimeter digital. Alat peraga kombo ini

dibuat dengan menggunakan alat dan bahan yang mudah didapat, murah, dan

dapat dibuat oleh guru maupun siswa

30

Dari sebaran materi kimia yang terdapat pada tabel 4.1 dapat dilihat bahwa ada 5 materi praktikum kimia yang dapat dilakukan dengan mempergunakan alat peraga yang dibuat pada penelitian ini (dapat dilihat materi yang tercetak tebal pada tabel 4.1) atau 20 persen dari materi praktikum dapat dilakukan dengan mempergunakan alat peraga yang dibuat. Dengan demikian, alat peraga yang dibuat memberikan kontribusi yang cukup berarti dalam mengatasi masalah praktikum kimia di SMA/MA.

Alat peraga yang dibuat dan pendukungnya dapat dilihat pada gambar 4.1.

Gambar 4-1. Alat peraga praktikum kimia skala kecil

4.1 Alat Peraga Praktikum Kimia Skala Kecil

a. Alat kombo pengaduk magnetik, pemanas, dan uji hantaran larutan

Fungsi dan Prinsip Kerja Alat

Sebagai pengaduk magnetik, alat ini berfungsi melakukan proses pengadukan

larutan yang dibantu oleh putaran dari magnet, baik pengadukan larutan yang

memerlukan pemanasan ataupun tidak.

Sebagai sumber arus pada proses elektrolisis, alat ini mempunyai prinsip kerja

yaitu larutan yang akan dielektrolisis dimasukkan ke dalam tabung elektrolisis.

Elektroda yang telah dialiri arus listrik searah (DC) dari alat, kemudian

dicelupkan ke dalam larutan yang akan dielektrolisis tersebut, sehingga terjadi

reaksi kimia. Salah satu elektroda bertindak sebagai katoda dan satu elektroda

bertindak sebagai anoda.

31

Sebagai alat penguji elektrolit, alat ini mempunyai prinsip kerja yaitu elektroda

dimasukkan ke dalam tabung yang berisi larutan yang akan diuji. LED dan

voltmeter berfungsi sebagai indikator ada/tidaknya arus listrik yang

dihantarkan suatu larutan.

Desain Alat

Desain peraga ini dapat dilihat pada gambar 4.2, sedangkan skema rangkaian

alat dapat dilihat pada lampiran 1 dan 2.

Gambar 4-2. Alat peraga kombo pengaduk magnetik, pemanas, dan uji larutan

b. Alat Pendukung

Tabung Mini

Tabung ini terdiri dari botol mini dengan berbagai ukuran. Botol ini berfungsi

sebagai pengganti tabung reaksi. Disamping sebagai penampung zat, tabung ini

digunakan untuk melakukan praktikum sel Volta. Kelebihan dari botol-botol

ini adalah tidak mudah pecah, mudah diperoleh, dan tidak mahal. Beberapa

tabung mini dapat dilihat pada gambar 4.3.

32

Gambar 4-3. Tabung Mini

Tabung bentuk W

Tabung W adalah sebagai pengganti tabung reaksi atau pengganti tabung mikro

pada alat peraga skala mikro. Bentuk tabung W dapat dilihat pada gambar 4.4.

Dibandingkan dengan tabung reaksi biasa tabung bentuk W memiliki beberapa

kelebihan, diantaranya; dapat dipakai sebagai tabung elektrolisis, tabung untuk

membuat jembatan garam, tabung untuk melakukan reaksi yang menghasilkan

gas, dan tabung untuk melakukan berbagai reaksi kimia lainnya.

Gambar 4-4. Tabung bentuk W

33

Pembakar spiritus mini

Pembakar spiritus mini dibuat dengan menggunakan botol kecil yang dipasangi

sumbu dan diisi dengan spiritus. Pembakar ini digunakan untuk sebagai

pengganti pembakar spiritus yang biasa digunakan di laboratorium dan sebagai

penyulut api digunakan gas mini.

Pembakar spiritus dan gas mini dapat dilihat pada gambar 4.5.

Gambar 4-5. Pembakar spiritus

Pipet Plastik dan Tabung Suntik

Pipet dan tabung suntik ini berfungsi untuk melakukan pengambilan larutan.

Pipet plastik dan tabung suntik yang digunakan dapat dilihat pada gambar 4.6.

Gambar 4-6. Pipet plastik dan jarum suntik

34

Elektroda

Elektroda yang dipakai pada kit praktikum ini adalah karbon, zink, tembaga,

magnesium, dan besi. Jenis elektroda yang dipakai dapat dilihat pada gambar

4.7.

Gambar 4-7. Elektroda besi, karbon, zink, magnesium, tembaga

Multimeter Digital

Untuk mengukur besarnya potensial sel, digunakan multimeter digital, seperti

pada gambar 4.8.

Gambar 4-8. Mutimeter Digital

35

4.2 Perbandingan Alat Peraga yang Dibuat dengan Alat Peraga Sejenis

dari Produk Lain

Alat peraga telah banyak dibuat secara massal oleh pabrik. Namun, kerena alasan-

alasan tertentu, seperti harganya yang mahal, kurang lengkap, atau sekolah tidak

memilikinya, maka alat-alat tersebut dapat dibuat dan dikembangkan sendiri oleh

guru atau siswa. Seperti pada penelitian ini, alat peraga yang dihasilkan dapat

dibuat dan dikembangkan oleh guru maupun siswa.

Peralatan praktikum kimia skala kecil yang dibuat memiliki beberapa kelebihan

antara lain: menggunakan alat/bahan yang mudah didapat, berbiaya murah, aman,

praktis, mudah digunakan, memiliki akurasi yang cukup baik, menggunakan

sedikit bahan kimia, menghasilkan sedikit limbah, tidak dituntut laboratorium

khusus, dan dapat menunjukkan/membuktikan konsep-konsep/ gejala-gejala yang

sedang dipelajari.

a. Menggunakan alat/bahan yang mudah didapat

Alat peraga praktikum kimia skala kecil yang dibuat ini menggunakan

alat/bahan yang mudah didapat, antara lain : botol mini, jarum suntik, pipet

plastik, komponen elektronika, serta memanfaatkan barang-barang yang sudah

tidak terpakai. Tempat memperoleh alat dan bahan dapat dilihat pada lampiran

3 dan 4.

b. Berbiaya murah

Kit praktikum kimia skala kecil di pasaran pada umumnya dijual dengan harga

relatif mahal, seperti kit praktikum kimia dari Pudak Scientific dijual dengan

harga kisaran Rp 2.000.000, pengaduk magnetik dari Pudak Scientific dijual

dengan harga Rp 1.750.000 - 3.000.000, alat uji elektrolit dari Pudak Scientific

dijual dengan harga Rp 67.000, alat elektrolisis dari Boreal North West dijual

dengan harga $ 31, dan kit praktikum kimia dari MRI Florida Division dijual

dengan harga $ 200, meskipun jika dibanding dengan alat praktikum skala

makro jauh lebih murah.13,27 Alat peraga yang dibuat ini memerlukan biaya

yang lebih murah, yaitu berkisar Rp 200.000.

36

c. Aman

Alat peraga praktikum kimia yang dibuat lebih aman untuk digunakan, karena

resiko kontak dengan lingkungan maupun praktikan jauh lebih kecil, disamping

penggunaan alat-alat yang berbahan baku selain kaca. Tidak ada resiko seperti

adanya bagian yang tajam/membahayakan, kemungkinan jatuh/terbakar

menimpa siswa, dan tersengat listrik.

d. Praktis

Salah satu yang menyebabkan guru kurang memanfaatkan laboratorium

sebagai salah satu kegiatan proses belajar mengajar adalah kurang praktisnya

penggunaan alat praktikum kimia skala makro (tradisional), sehingga memakan

waktu yang lama untuk melakukannya. Adanya alat peraga ini sangat

membantu guru dalam melaksanakan praktikum, karena penyiapan alat dapat

dilakukan dengan praktis sehingga penggunaan waktu dapat lebih efisien.

e. Mudah digunakan

Alat peraga praktikum kimia skala kecil ini mudah digunakan, sehingga setiap

siswa dapat mengikuti dan melakukannya dengan baik, dengan harapan dapat

lebih memahami konsep/teori kimia yang telah dipelajari di kelas.

f. Memiliki akurasi yang cukup baik

Artinya peralatan yang dikembangkan ini presisi dalam memperagakan suatu

fenomena reaksi yang terjadi, sehingga tidak menimbulkan salah konsep atau

pengertian.

g. Menggunakan sedikit bahan kimia

Praktikum yang dilakukan dengan menggunakan alat peraga yang dibuat ini

memerlukan sedikit bahan kimia. Hal ini memungkinkan pihak pengelola di

sekolah dapat membiayai kegiatan praktikum ini. Dengan demikian materi-

materi kimia yang memerlukan eksperimen akan bisa dilakukan.

h. Menghasilkan sedikit limbah

Karena penggunaan sedikit bahan kimia, maka memberikan konsekuensi

perolehan limbah yang sedikit pula, sehingga ikut mengurangi pencemaran

lingkungan.

37

i. Tidak dituntut laboratorium khusus

Sebagian besar sekolah-sekolah yang ada di Indonesia tidak memiliki

laboratorium.4 Oleh karena itu peralatan praktikum ini dapat membantu

mengatasi keadaan tersebut. Praktikum kimia dengan alat peraga yang dibuat

ini dapat dilakukan dimana saja, sehingga memungkinkan siswa mencoba

sendiri di rumah atau dimana saja.

j. Dapat menunjukkan/membuktikan konsep-konsep/gejala-gejala yang

sedang dipelajari.

Dari hasil uji coba, alat peraga yang dibuat ini dapat membuktikan konsep-

konsep kimia yang dipelajari. Dengan demikian siswa dapat lebih memahami

konsep kimia dengan lebih baik.

Perbandingan alat yang dibuat dengan alat sejenis dari produk lain, seperti seperti

kit praktikum kimia dari Pudak Scientific, alat elektrolisis dari Boreal North West,

kit praktikum kimia dari MRI Florida Division, microscale chemistry dari The

Royal Society of Chemistry, microscale chemistry dari microcel, dan produk dari

Sueward High School Nebraska dapat dilihat pada tabel 4.2.27

Tabel 4.2. Perbandingan Alat Peraga yang Dibuat dengan Alat Peraga dari Produk Lain

38

No Komponen Pembanding

Jenis Alat PeragaKeteranganAlat Peraga dari Produk

Lain Alat Peraga yang dibuat

1 Kelengkapan - Tabung elektrolisis menggunakan tabung bentuk U

- Pengaduk magnetik, pemanas, alat uji larutan, dan sumber arus untuk elektrolisis dibuat terpisah

- Penguji elektrolit tidak dilengkapi dengan voltmeter

- Pengujian reaksi yang menghasilkan gas menggunakan alat tersendiri

- Untuk membuktikan hukum Lavoisier menggunakan tabung bentuk Y

- Jembatan garam menggunakan tabung bentuk U

- Tabung elektrolisis menggunakan tabung bentuk W

- Pengaduk magnetik, pemanas, alat uji larutan, dan sumber arus untuk elektrolisis dibuat menjadi satu

- Penguji elektrolit dilengkapi dengan voltmeter

- Pengujian reaksi yang menghasilkan gas menggunakan tabung bentuk W

- Untuk membuktikan hukum Lavoisier menggunakan tabung bentuk W

- Jembatan garam menggunakan tabung bentuk W

Produk dari : microcel, MRI Division, Boreal North WestProduk dari : The Royal Society of Chemistry, Pudak, Sueward High School NebraskaProduk dari : microcel

2 Harga - Karena diproduksi oleh pabrik dan menggunakan bahan-bahan yang khusus untuk keperluan membuat alat peraga tersebut, maka harganya cukup mahal berkisar Rp 2 – 10 juta

- Karena memanfaatkan bahan-bahan yang ada disekitar dan dibuat sendiri, maka biaya pembuatannya lebih murah yaitu Rp 200.000

3 Penggunaan bahan ki-mia - sedikit 1 – 5 mL - sedikit 1 – 5 mL4 Pengoperasian - tidak dapat menggunakan

baterai- mudah- Praktis

- dapat menggunakan baterai

- mudah- Praktis

5 Pembuatan - dibuat pabrik - dapat dibuat oleh guru atau siswa)

4.3 Keterkaitan Pemanfaatan Alat Peraga yang Dibuat dengan Kurikulum

di Sekolah Menengah Atas

Dengan beberapa kelebihan yang dimiliki oleh alat peraga yang dibuat, maka para

guru dapat memanfaatkan alat peraga ini untuk melakukan praktikum kimia skala

kecil di sekolah.

Agar alat peraga yang dibuat ini dapat dimanfaatkan di sekolah, maka disamping

pembuatan alat peraga, peneliti juga membuat modul praktikum kimia skala

kecil. Modul yang dibuat meliputi materi praktikum kimia di SMA/MA, yaitu

39

pada materi: stoikiometri, larutan elektrolit dan non elektrolit, elektrokimia, dan

kimia unsur (karbon dioksida, dan amonia).

Modul dibuat dalam bentuk buku dengan judul "Panduan Praktikum Kimia Skala

Kecil untuk Siswa SMA/MA". Dalam buku panduan ini disajikan pengenalan

praktikum kimia skala kecil, cara pembuatan alat praktikum kimia skala kecil, dan

petunjuk pelaksanaan praktikum kimia skala kecil. Halaman depan dari buku

panduan praktikum tersebut dapat dilihat pada gambar 4.9. Buku lengkapnya

dapat dilihat pada lampiran 5.

Gambar 4-9. Halaman Depan buku Panduan Praktikum Kimia Skala Kecil

Modul yang dibuat memiliki kelebihan antara lain: memuat secara singkat teori

yang berhubungan dengan praktikum tersebut, dengan tujuan agar praktikan lebih

termotivasi untuk mencari tahu tentang teori dasar praktikum tersebut. Isi modul

praktikum juga memuat beberapa pertanyaan evaluasi seputar praktikum, dengan

tujuan agar praktikan dapat menemukan sendiri jawabannya setelah mereka

melakukan praktikum. Disamping itu, waktu yang diperlukan untuk mengerjakan

praktikum lebih singkat, sehingga keterbatasan waktu yang selama ini menjadi

alasan guru dalam melakukan praktikum dapat teratasi.

40

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Salah satu bentuk praktikum yang dapat dikembangkan di sekolah adalah

praktikum kimia skala-kecil. Alat peraga praktikum kimia yang dibuat adalah alat

peraga yang dapat digunakan untuk melakukan praktikum kimia skala kecil. Alat

peraga ini merupakan penyatuan dari beberapa alat peraga praktikum kimia, yaitu

berupa alat kombo pengaduk magnetik, pemanas, dan uji larutan. Selain itu, alat

peraga yang dibuat dilengkapi juga dengan alat pendukung seperti tabung bentuk

W, botol mini, pembakar spiritus mini, pipet plastik, tabung suntik, dan elektroda.

Dari hasil uji coba terhadap alat peraga, seperti pengujian larutan elektrolit dan

non elektrolit, reaksi pengukuran potensial sel, elektrolisis, dan reaksi

pembentukan gas, menunjukkan bahwa alat peraga yang dibuat pada penelitian ini

dapat membuktikan konsep-konsep kimia yang dipelajari, sehingga dapat dipakai

untuk melakukan praktikum kimia.

Alat peraga standar yang dipakai selama ini, dari segi penggunaannya di

SMA/MA masih dianggap kurang praktis, sukar diperoleh, mahal, dan

menggunakan banyak bahan kimia. Demikian pula alat peraga kimia yang

mempunyai beberapa fungsi sekaligus juga belum banyak ditemukan.

Dibandingkan dengan alat peraga yang sudah ada, maka alat peraga yang dibuat

memiliki beberapa kelebihan antara lain: lebih murah, menghemat biaya

pemakaian alat dan bahan kimia, aman, praktis, mudah digunakan, memiliki

akurasi yang cukup baik, mengurangi kebutuhan penyimpanan alat dan

bahan/pereaksi, menghasilkan sedikit limbah, tidak dituntut laboratorium khusus,

dan dapat menjelaskan/membuktikan konsep-konsep/gejala-gejala yang sedang

dipelajari.

Implikasi dari penggunaan alat peraga ini antara lain: dari sebaran materi kimia

yang terdapat dalam KTSP dapat dilihat bahwa ada 5 pokok bahasan praktikum

kimia yang dapat dilakukan dengan mempergunakan alat peraga yang dibuat pada

penelitian ini atau 20 persen dari materi praktikum dapat dilakukan dengan

41

mempergunakan alat peraga yang dibuat. Dengan demikian, alat peraga yang

dibuat memberikan kontribusi yang cukup berarti dalam mengatasi masalah

praktikum kimia di SMA/MA, penggunaan alat peraga praktikum kimia skala

kecil yang mudah, maka tidak diperlukan keterampilan khusus dalam

menggunakannya, membantu dalam pembelajaran kimia sehingga penyampaian

konsep menjadi lebih bermakna, dibuat dari bahan-bahan yang mudah didapat,

sehingga guru atau siswa dapat membuat dan mengembangkannya sendiri, dan

dengan demikian ketidaktersediaan alat peraga praktikum kimia selama ini di

sekolah bisa teratasi, dengan penggunaan sedikit bahan kimia dan alat yang

praktis, maka tidak diperlukan persiapan khusus, sehingga ketiadaan tenaga

laboran dan keterbatasan waktu bukanlah suatu masalah untuk melakukan

praktikum kimia di sekolah, menekan biaya kegiatan praktikum, karena

menggunakan sedikit bahan kimia dan peralatan sederhana.

5.2 Saran

Berdasarkan beberapa kelebihan dari praktikum kimia skala kecil, diantaranya

pertimbangan biaya, keamanan dan dampak positif terhadap lingkungan, maka

peneliti menyarankan agar praktikum kimia skala kecil dapat menjadi

pertimbangan untuk dipergunakan di sekolah menengah atas (SMA/MA) dan

para guru hendaknya dapat mengembangkan lebih lanjut peralatan praktikum

dengan memanfaat bahan-bahan yang ada disekitar, sehingga dengan demikian

diharapkan para guru dapat lebih memanfaatkan kegiatan praktikum dalam

pembelajaran kimia.

Disamping itu, alat peraga yang dibuat diharapkan dapat diproduksi secara massal

sehingga dapat dimanfaatkan untuk membantu kegiatan praktikum kimia di

SMA/MA.

42

DAFTAR PUSTAKA

1. Masykur, K. S., Asim dan Suyudi, A., (1995), Kesalahan Pemahaman pada Konsep dalam Belajar Fisika Bagi Siswa SMAN di Jawa Timur Ditinjau dari Beberapa Faktor Internal dan Eksternal yang Mempengaruhinya, Ilmu Pendidikan, 261 – 273.

2. Sholahuddin, A., dan Iriani, R., (2001), Peningkatan Pemahaman Konsep Keseimbangan Kimia melalui Penggunaan Alat Bantu Belajar dan Optimalisasi Praktikum, Vidya Karya, 14 – 21.

3. Yunita, (2006), Panduan Demonstrasi dan Percobaan Permainan Kimia, Jilid 1, Bandung: Pudak Scientific, v – vii.

4. http://www.republika.co.id/suplemen/default.asp (Mendorong Kreativitas dengan Workshop, Senin 05 Maret 2007). Diakses : 25 September 2007.

5. Wahyuningrum, D., (2007), Small Scale Chemistry, Bandung : Institut Teknologi Bandung, 2-8.

6. http://www.academyequipment.co.uk . (Microscale Chemistry, Paul Priest). Diakses 17 Januari 2008.

7. Dahar, R. W., dan Sumarna, A., (1986). Pengelolaan Pengajaran Kimia, Jakarta: Karunika, 15 – 20.

8. Depdiknas, (2004), Pedoman Pembuatan Alat Peraga Kimia Sederhana, Jakarta: Direktorat Pendidikan Menengah Umum, 5-6.

9. Villegas, A.J., (1981), A Resource Book of Idea Science, Malaysia : RESCAM.

10. Mattson, B., (2006), Microscale Demonstration of the Paramagnetism of Liquid Oxygen with a Neodymium Magnet. Journal of Chemical Education, 20, 0132.

11. Kvittengen, L., (2004), Small-Scale and Low-Cost Electrodes for "Standar" Reduction Potential Measurements, Journal of Chemical Education, Vol. 84, No. 4, p. 671-673.

12. Kvittengen, L., (2006), Small-Scale and Low-Cost Galvanic Cells, Journal of Chemical Education. Vol. 83 No. 8, p. 1201.

13. http://www.pudak.com. Diakses : 17 Januari 2008.14. http://www.micrecol.de/materialien.htm. Diakses : 25 September 2007.15. http://www.chem-is-try.org. Diakses : 17 Januari 2008.16. http://www.docbrown.info/misc/DrMM/DrMM/DrMM4.htm. Diakses 17

Januari 2008.17. http://www.genchem.chem.evis.edu/demonstrations/gen.chem/pages/

17electropage/concentration_cell.htm. Diakses 17 Januari 2008.18. http://www.physics.montana.edu/demonstration/electrolysis.html. Diakses

17 Januari 2008.19. http://www.kreativkemi.se/ovriga.htm. Diakses 17 Januari 2008.20. Depdiknas, (2006), Pedoman Khusus Pengembangan Silabus Dan Penilaian

KTSP, Jakarta: Direktorat Pendidikan Menengah Umum.21. Imanah, A.,(2006), Pembelajaran Identifikasi Senyawa Asam dan Basa

dengan Model Kooperatif Tipe STAD pada Siswa Kelas VII SMPN Serang. Banten: LPMP, 1-5.

43

22. Wahyuni, S., (2006), Kerja Ilmiah Kimia, Jakarta : Erlangga, 40-41.23. http://chemed.chem.purdue.edu/demos/main_pages/11.1.html. Diakses 25

September 2007.24. Rismiati, (2000), Panduan Pembelajaran di Laboratorium Kimia, Jilid 2,

Jakarta : Bina Wirawasta Insan Indonesia, 23-30.25. Rismiati, (2000), Panduan Pembelajaran di Laboratorium Kimia, Jilid 3,

Jakarta : Bina Wirawasta Insan Indonesia, 46.26. Manan, M. A., (2005), Membuat Reagen Kimia di Laboratorium, Jakarta:

Bumi Aksara, 196-197.27. http://www.MRI_research.org. Diakses 17 Januari 2008.28. Polling, C., (1992), Ilmu Kimia, Jilid 1, Jakarta : Erlangga, 120.29. Purba, M., (2004), Kimia, Jilid 3, Jakarta : Erlangga, 47-49.30. Winarko, Y. A., (2004), Pembuatan Elektroda Pembanding Mikro

Ag/AgCl, Skripsi, Bandung: ITB, 5-15.31. Hiskia, A., (2001), Elektrokimia dan Kinetika Kimia, Bandung : Citra

Aditya Bakti, 95

44

Lampiran 1: Skema rangkaian alat peraga kombo pengaduk magnetik, pemanas,

dan uji hantaran larutan

45

Lampiran 2: Skema rangkaian pemanas

46

Lampiran 3:

DAFTAR ALAT/BAHAN YANG DIGUNAKAN

DALAM PEMBUATAN ALAT PERAGA

47

No Nama Barang/Pengganti Tempat Memperoleh

1 Brand magnetic stirrer/magnet batang

kecil

Toko alat

kesehatan/laboratorium

2 Adaptor 1 A Toko komponen elektronik

3 Resistor 1 kΩ Toko komponen elektronik

4 Potensiometer 1 kΩ Toko komponen elektronik

5 LED Toko komponen elektronik

6 Dinamo kipas CPU 12 V, 0,2A Toko komponen elektronik/ bekas power supply CPU

7 Jack banana Toko komponen elektronik

8 Saklar DC Toko komponen elektronik

9 Jack power supply Toko komponen elektronik

10 Magnet Toko komponen elektronik

/Hard disk bekas

11 Casing Toko komponen elektronik/ tempat makan plastik

12 Multimeter digital Toko komponen elektronik

13 VU meter Toko komponen elektronik

14 Element pemanas majic jar Toko komponen elektronik

15 Saklar AC Toko komponen elektronik

16 Lampu 3 V Toko komponen elektronik

Lampiran 4

DAFTAR BAHAN KIMIA YANG DIGUNAKAN

DALAM PENGUJIAN ALAT PERAGA

No Nama Barang Tempat Memperoleh

1 Asam asetat Toko bahan kimia, apotik, toko

pertanian

2 Asam sulfat Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

3 Asam klorida Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

4 Natrium hidroksida Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

5 Barium Hidroksida Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

6 Natrium klorida Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

7 Natrium sulfat Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

8 Tembaga sulfat Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

9 Seng sulfat Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

10 Phenolptalein Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

11 Kalium Yodida Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

12 Aquades Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

13 Besi (II) sulfat Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

14 Magnesium sulfat Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

15 Amilum Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

16 Karbon Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

17 Besi (Fe) Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

18 Seng (Zn) Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

19 Magnesium (Mg) Toko bahan kimia, apotik, toko pertanian

48