10

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Belajar dan Pembelajaran

Belajar merupakan proses aktif siswa untuk mempelajari dan memahami

konsep-konsep yang dikembangkan dalam kegiatan belajar-mengajar, baik individual

maupun kelompok, baik mandiri maupun dibimbing. Belajar merupakan kegiatan

yang wajib dilakukan oleh setiap orang, mulai dari buaian sampai ke liang lahat tidak

terkecuali baik pria maupun wanita. Sedangkan pembelajaran merupakan kegiatan

belajar mengajar ditinjau dari sudut kegiatan siswa berupa pengalaman belajar siswa

(PBS) yaitu kegiatan siswa yang direncanakan guru untuk dialami siswa selama

kegiatan belajar-mengajar (Arifin,2000). Sedangkan menurut Gagne (dalam Dahar,

1996), belajar dapat didefinisikan sebagai suatu proses dimana suatu organisma

berubah perilakunya sebagai akibat pengalaman.

Guru merupakan salah satu elemen yang sangat penting dalam pembelajaran.

Dalam pembelajaran, guru harus memahami hakikat materi pelajaran yang

diajarkannya sebagai suatu pelajaran yang dapat mengembangkan kemampuan

berpikir siswa dan memahami berbagai model, metode, dan pendekatan pembelajaran

yang dapat merangsang kemampuan siswa untuk belajar dengan perencanaan dan

pengajaran yang matang. Belajar dan pembelajaran diarahkan untuk membangun

kemampuan berpikir dan menguasai materi pelajaran, dimana pengetahuan

bersumber dari luar diri, tetapi dikonstruksi dalam diri individu siswa. Pengetahuan

11

tidak diperoleh dengan cara diberikan / ditransfer dari guru, tetapi dibentuk dan

dikonstruksi oleh siswa sendiri sehingga siswa tersebut mampu mengembangkan

intelektualnya (Unsrimiati,2007).

Pendekatan pembelajaran dalam pendidikan diciptakan orang berorientasi

pada aspek hasil belajar yang diharapkan dapat dimiliki seseorang setelah

melaksanakan pembelajaran (Arifin, 2000). Saat ini, telah banyak dikembangkan

pendekatan pembelajaran yang inovatif, yang tidak hanya menekankan pada

pengembangan aspek kognitif seperti halnya pendekatan-pendekatan konvensional,

tetapi juga mempertimbangkan penekanan pada pengembangan aspek sikap dan

aspek keterampilan. Salah satu pendekatan pembelajaran yang inovatif yaitu

pendekatan pembelajaran kontekstual.

2.2 Pembelajaran Kontekstual

2.2.1 Pengertian Pembelajaran Kontekstual

Depdiknas (2006) menyatakan pengertian pembelajaran dengan menggunakan

pendekatan kontekstual sebagai berikut :

1. Merupakan suatu proses pendidikan yang holistik dan bertujuan memotivasi

siswa untuk memahami makna materi pelajaran yang dipelajarinya dengan

mengkaitkan materi tersebut dengan konteks kehidupan mereka sehari-hari

(konteks pribadi, sosial, dan kultural) sehingga siswa memiliki pengetahuan /

keterampilan yang secara fleksibel dapat diterapkan (ditransfer) dari satu

permasalahan / konteks ke permasalahan / konteks lainnya.

12

2. Merupakan konsep belajar yang membantu guru mengaitkan antara materi yang

diajarkannya dengan situasi dunia nyata dan mendorong pembelajar membuat

hubungan antara materi yang diajarkannya dengan penerapannya dalam

kehidupan mereka sebagai anggota keluarga dan masyarakat.

Pendekatan kontekstual mendasarkan diri pada kecenderungan pemikiran

tentang belajar sebagai berikut.

1. Proses belajar

• Belajar tidak hanya sekedar menghafal. Siswa harus mengkonstruksikan

pengetahuan di benak mereka sendiri.

• Anak belajar dari mengalami. Anak mencatat sendiri pola-pola bermakna dari

pengetahuan baru, dan bukan diberi begitu saja oleh guru.

• Para ahli sepakat bahwa pengetahuan yang dimiliki seseorang itu terorganisasi

dan mencerminkan pemahaman yang mendalam tentang sesuatu persoalan.

• Pengetahuan tidak dapat dipisah-pisahkan menjadi fakta-fakta atau proposisi

yang terpisah, tetapi mencerminkan keterampilan yang dapat diterapkan.

• Manusia mempunyai tingkatan yang berbeda dalam menyikapi situasi baru.

• Siswa perlu dibiasakan memecahkan masalah, menemukan sesuatu yang

berguna bagi dirinya, dan bergelut dengan ide-ide.

• Proses belajar dapat mengubah struktur otak. Perubahan struktur otak itu

berjalan terus seiring dengan perkembangan organisasi pengetahuan dan

keterampilan seseorang.

13

2. Transfer Belajar

• Siswa belajar dari mengalami sendiri, bukan dari pemberian orang lain.

• Keterampilan dan pengetahuan itu diperluas dari konteks yang terbatas

(sedikit demi sedikit).

• Penting bagi siswa tahu untuk apa dia belajar dan bagaimana ia menggunakan

pengetahuan dan keterampilan itu.

3. Siswa sebagai Pembelajar

• Manusia mempunyai kecenderungan untuk belajar dalam bidang tertentu, dan

seorang anak mempunyai kecenderungan untuk belajar dengan cepat hal-hal

baru.

• Strategi belajar itu penting. Anak dengan mudah mempelajari sesuatu yang

baru. Akan tetapi, untuk hal-hal yang sulit, strategi belajar amat penting.

• Peran orang dewasa (guru) membantu menghubungkan antara yang baru dan

yang sudah diketahui.

• Tugas guru memfasilitasi agar informasi baru bermakna, memberi kesempatan

kepada siswa untuk menemukan dan menerapkan ide mereka sendiri, dan

menyadarkan siswa untuk menerapkan strategi mereka sendiri.

4. Pentingnya lingkungan Belajar

• Belajar efektif itu dimulai dari lingkungan belajar yang berpusat pada siswa.

Guru akting di depan kelas, siswa menonton, kemudian siswa bekerja dan

berkarya, dan guru mengarahkan.

14

• Pengajaran harus berpusat pada bagaimana cara siswa menggunakan

pengetahuan baru mereka. Strategi belajar lebih dipentingkan dibandingkan

hasilnya.

• Umpan balik amat penting bagi siswa, yang berasal dari proses penilaian yang

benar.

• Menumbuhkan komunitas belajar dalam bentuk kerja kelompok itu penting.

Dalam kelas kontekstual, tugas guru adalah membantu siswa mencapai

tujuannya. Tugas guru mengelola kelas sebagai sebuah tim yang bekerja bersama

untuk menemukan sesuatu yang baru bagi anggota kelas (siswa). Sesuatu yang baru

datang dari menemukan sendiri bukan dari apa kata guru.(Depdiknas,2006)

2.2.2 Ciri Pembelajaran Kontekstual

Depdiknas (2006) mengemukakan bahwa terdapat beberapa ciri

pembelajaran kontekstual, diantaranya :

1. Belajar berbasis masalah (problem based learning), yaitu suatu pendekatan

pembelajaran yang menggunakan masalah faktual sebagai suatu konteks bagi

siswa untuk belajar berpikir kritis dan terampil dalam pemecahan masalah,

sehingga mereka memperoleh pengetahuan dan konsep-konsep yang esensial

dari materi pembelajaran.

2. Pengajaran otentik (authentic instruction), yaitu pendekatan pembelajaran

yang mengarahkan siswa untuk mempelajari konteks bermakna terhadap

fenomena-fenomena yang dihadapi.

15

3. Belajar berbasis inkuiri (inquiry based-learning), yaitu belajar dengan

pendekatan pengajaran menggunakan strategi pembelajaran yang mengikuti

metodologi sains dan menyediakan kesempatan untuk pembelajaran

bermakna.

4. Belajar berbasis proyek / tugas terstruktur (project based-learning), yaitu

belajar dengan pendekatan pengajaran yang komprehensif. Lingkungan

belajar siswa dirancang agar siswa dapat melakukan penyelidikan terhadap

masalah otentik, termasuk pendalaman materi dan pelaksanaan tugas

bermakna yang lain.

5. Belajar berbasis kerja (work based-learning), yaitu belajar dengan

pendekatan yang memungkinkan siswa menggunakan konteks tempat kerja

untuk mempelajari materi pembelajaran, serta menerapkan kembali materi

pembelajaran tersebut di dalam tempat kerja tersebut.

6. Belajar jasa-layanan (service learning), yaitu belajar yang memerlukan

penggunaan metodologi pengajaran yang mengkombinasikan jasa layanan

masyarakat dengan struktur berbasis sekolah, atau menekankan hubungan

antara pengalaman jasa layanan dan pembelajaran akademis. Penerapan

pendekatan ini akan menuntun terjadinya penerapan praktis dari pengetahuan

baru dan keterampilan siswa untuk memenuhi kebutuhan di dalam masyarakat

melalui tugas terstruktur dan kegiatan lain.

16

7. Belajar kooperatif (cooperative learning), yaitu belajar dengan pendekatan

pengajaran melalui kelompok kecil siswa untuk bekerja sama dalam

memaksimalkan kondisi belajar dalam mencapai tujuan belajar.

2.2.3 Tahap Pembelajaran Kontekstual

Terdapat beberapa tahap dalam pembelajaran kontekstual, yaitu tahap kontak,

tahap kuriositi, tahap elaborasi, tahap dekontekstualisasi, dan evaluasi (Nentwig,

2002).

a. Tahap Kontak (Contact phase), merupakan tahap dimana dikemukakan suatu

wacana, isu atau masalah yang ada di masyarakat atau berbagai peristiwa

yang terjadi di sekitar siswa dan mengaitkannya dengan materi, pokok

bahasan, topik atau konsep yang akan dipelajari sehingga siswa menyadari

pentingnya memahami materi tersebut. Topik yang dibahas dapat bersumber

dari berita, artikel, atau pengalaman siswa sendiri.

b. Tahap Kuriositi (Curiosity phase), merupakan tahap dimana siswa diberikan

pertanyaan yang dapat membangkitkan kuriositi atau keingintahuan siswa

tentang masalah atau fenomena yang terjadi pada masyarakat, sesuai dengan

pokok bahasan, topik, atau konsep yang akan dibahas.

c. Tahap Elaborasi (Elaboration phase). Pada tahap ini dilakukan eksplorasi,

pembentukan dan pemantapan konsep sampai pertanyaan pada tahap kuriositi

dapat terjawab. Eksplorasi, pembentukan dan pemantapan konsep tersebut

dapat dilakukan dengan berbagai metode, misalnya ceramah bermakna,

17

diskusi dan kegiatan praktikum, atau gabungan dari ketiganya. Melalui

kegiatan inilah berbagai kemampuan siswa akan tergali lebih dalam, baik

aspek pengetahuan, keterampilan proses, maupun nilai dan sikap.

d. Tahap Dekontekstualisasi (Nexus phase). Pada tahap ini konsep yang telah

dipahami siswa melalui satu konteks, selanjutnya digunakan untuk

menganalisis konteks lainnya, artinya masalah yang sama diberikan dalam

konteks yang berbeda, dimana diperlukan pengetahuan atau konsep yang

sama sebagai solusinya. Tahap ini dilakukan agar pengetahuan yang diperoleh

lebih aplikatif dan bermakna di luar konteks pembelajaran.

e. Evaluasi (Evaluation). Pada tahap ini dilakukan evaluasi pembelajaran secara

keseluruhan yang berguna untuk menilai mengukur berbagai aspek, mulai dari

hasil belajar siswa sampai pada keberhasilan pembelajaran itu sendiri.

2.2.4 Komponen Pendekatan Kontekstual

Depdiknas (2006) mengemukakan bahwa dalam penerapan pendekatan

kontekstual terdapat tujuh komponen utama yang harus dilakukan secara sungguh-

sungguh. Komponen yang dimaksud adalah sebagai berikut :

1. Konstruktivisme

Dalam pembelajaran kontekstual siswa membangun pemahaman mereka

sendiri dari pengalaman baru berdasar pada pengetahuan awal. Pembelajaran harus

dikemas menjadi proses “mengkonstruksi” bukan menerima pengetahuan.

18

2. Inquiry

Dalam pembelajaran kontekstual terjadi proses perpindahan dari pengamatan

menjadi pemahaman. Siswa juga belajar menggunakan keterampilan berpikir kritis.

3. Questioning (Bertanya)

Merupakan kegiatan guru untuk mendorong, membimbing dan menilai

kemampuan berpikir siswa.

4. Learning Comunity (Masyarakat belajar)

Dalam pembelajaran kontekstual, sekelompok orang terikat dalam kegiatan

belajar untuk bertukar pengalaman, berbagi ide, dan melatih bekerjasama dengan

orang lain. Karena bekerjasama dengan orang lain dalam kelompok akan lebih baik

daripada belajar sendiri.

5. Modeling (Pemodelan)

Merupakan proses penampilan suatu contoh agar orang lain berpikir, bekerja

dan belajar. Contoh dalam pembelajaran misalnya siswa mengerjakan apa yang

diperintahkan oleh guru, atau siswa melakukan apa yang dicontohkan oleh guru.

6. Reflection (Refleksi)

Merupakan cara berpikir tentang apa yang telah dipelajari. Dapat dilihat dari

bagaimana siswa mencatat apa yang telah dipelajari, bagaimana siswa membuat

jurnal, karya seni, atau bisa dilihat juga melalui diskusi kelompok.

19

7. Authentic Assesment (Penilaian yang sebenarnya)

Penilaian dilakukan untuk mengukur pengetahuan dan keterampilan siswa

seerti penilaian produk (kinerja), dan penilaian tugas-tugas yang relevan dan

kontekstual.

2.3 Metode Praktikum dalam Pembelajaran Kimia

IPA, khususnya kimia tumbuh dan berkembang berdasarkan eksperimen-

eksperimen, sehingga IPA dapat pula dianggap sebagai ilmu eksperimental. Dari

eksperimen-eksperimen tersebut lahirlah deskripsi yang berupa konsep-konsep.

Mempelajari IPA kurang dapat berhasil bila tidak ditunjang dengan kegiatan

laboratorium (praktikum). Pendidikan sains menekankan pada pemberian pengalaman

secara langsung. Karena itu, siswa perlu dibantu untuk mengembangkan sejumlah

keterampilan supaya mereka mampu menjelajahi dan memahami alam sekitar.

Pembelajaran ilmu kimia sebagai bagian dari sains, tentulah sangat diperlukan adanya

praktikum sebagai bagian dari pembelajaran kimia.

Kegiatan praktikum merupakan kegiatan penunjang proses belajar untuk

menemukan prinsip tertentu atau menjelaskan tentang prinsip-prinsip yang

dikembangkan. Selain itu kegiatan praktikum juga dapat dipakai untuk

mengembangkan keterampilan proses, mengembangkan minat belajar serta

memberikan bukti-bukti bagi kebenaran teori. Dalam bahasa ilmu kependidikan dapat

20

dikatakan bahwa kegiatan praktikum menjadi wahana pengembangan aspek kognitif,

afektif, dan psikomotor sekaligus.

Menurut Arifin (2000), keuntungan penggunaan metode praktikum dalam

pembelajaran diantaranya :

1. Untuk guru :

a. Memberikan gambaran yang konkrit tentang suatu peristiwa.

b. Membantu pencapaian tujuan pembelajaran secara lebih efektif dan efisien.

2. Untuk siswa :

a. Membantu dalam mengamati proses.

b. Membantu mengembangkan keterampilan inkuiri.

c. Membantu dalam mengembangkan sikap ilmiah.

Selain itu, menurut Rustaman (dalam Noviantika, 2005) ada empat alasan

mengapa praktikum menjadi penting, diantaranya :

1. Praktikum membangkitkan motivasi dalam mempelajari IPA. Motivasi

merupakan suatu hal yang penting dalam belajar, yang dapat mendorong siswa

untuk belajar lebih mendalam. Dengan demikian praktikum dapat mendorong rasa

ingin tahu siswa.

2. Praktikum mengembangkan keterampilan dasar melakukan eksperimen.

3. Praktikum menjadi wahana belajar pendekatan ilmiah.

4. Praktikun menunjang materi pelajaran. Praktikum memberi kesempatan pada

siswa untuk membuktikan teori, menemukan teori sehingga pemahaman siswa

terhadap materi pelajaran akan lebih mendalam.

21

Namun, pada kenyataannya terdapat kendala-kendala yang dihadapi berkaitan

dengan peranan praktikum. Ali (dalam Noviantika, 2005) mengemukakan beberapa

kelemahan dalam kegiatan praktikum, antara lain : a) Kurang membedakan berbagai

prioritas tujuan, sehingga konsep praktikum, proses, dan keterampilan dicampurkan;

b) Pilihan materi untuk praktikum sering agak sembarang; c) ketidakcocokan antara

tujuan praktikum dengan cara menganalisa.

Berdasarkan penelitian tentang hambatan-hambatan dalam praktikum

diantaranya adalah penelitian yang dilakukan oleh Herawati (dalam Noviantika,

2005). Hasil penelitian tersebut mengungkapkan bahwa yang menjadi hambatan

praktikum bersumber pada kurang jelas dan lengkapnya petunjuk praktikum, siswa

kurang menguasai konsep dan teori yang berkaitan dengan praktikum, serta

kurangnya referensi yang mendukung dalam memberikan penjelasan berkaitan

dengan praktikum. Faktor lain yang mungkin dapat menghambat kegiatan praktikum

dapat juga berasal dari kurang memadainya sarana dan prasarana penunjang

praktikum (alat dan bahan) serta kesesuaian materi praktikum dengan konsep materi

yang diajarkan.

Di samping penelitian mengenai hambatan dalam praktikum tersebut, Wern

Burgh (dalam Noviantika, 2005) mengemukakan bahwa siswa yang mempunyai nilai

rata-rata rendah memberikan respon yang positif terhadap kegiatan praktikum

dibanding siswa yang memiliki nilai rata-rata tinggi (pintar). Berdasarkan

penelitiannya, hal tersebut dikarenakan siswa yang memiliki prestasi bagus tidak

memerlukan praktikum untuk membantu pemahaman konsep. Bagi mereka yang

22

memiliki prestasi bagus, pemahaman terhadap suatu konsep dapat diperoleh pada saat

proses belajar mengajar di kelas serta dari buku-buku referensi. Sedangkan bagi yang

memiliki prestasi cenderung rendah, kegiatan praktikum sangat dibutuhkan untuk

menambah pemahaman terhadap suatu konsep. Dalam penelitian Yunita dan

Poedjiadi, A (dalam Noviantika, 2005) diungkapkan :

Wawancara sekilas yang ditayangkan TVRI tanggal 30 Maret 2001, seorang siswa secara spontan mengatakan bahwa dalam belajar kimia diperlukan adanya praktikum karena dapat memudahkan pemahaman konsep. Dalam wawancara yang sama, Drs. Hiskia Ahmad, seorang pengamat pendidikan berpendapat bahwa kimia adalah eksperimen. Salah besar jika guru mengatakan tidak perlu melakukan eksperimen karena soal-soal UMPTN tidak relevan. Justru dengan praktikum kita ajarkan kemandirian, nalar yang tinggi serta siswa akan terlatih dengan interpretasi data. Selain itu, dengan melakukan praktikum berarti mengikuti prosedur yang akhirnya muncullah sikap disiplin.

Berdasarkan hal tersebut, sangatlah jelas bahwa metode praktikum sebagai

metode berbasis eksperimen dalam pembelajaran kimia merupakan satu dari banyak

metode yang dapat meningkatkan pemahaman konsep dan kemampuan berpikir kritis

siswa. Walaupun pada pelaksanaanya masih terdapat kekurangan. Praktikum yang

dilakukan diharapkan bukan hanya merupakan kegiatan eksperimental laboratorium

saja, melainkan merupakan suatu metode pembelajaran yang tujuan utamanya

memantapkan atau melakukan penemuan konsep. Selain untuk membantu

pemahaman konsep, penggunaan metode praktikum yang efektif dapat menumbuhkan

sikap dan nilai positif dalam diri siswa.

23

2.4 Pemahaman Konsep

Gagne (dalam Dahar, 1996) mengemukakan bahwa dalam mengajar, guru

harus mengetahui tujuan-tujuan yang harus dicapai dalam mengajarkan suatu pokok

bahasan, yang berorientasi pada hasil belajar. Untuk itu guru harus merumuskan

tujuan instruksional khusus yang didasarkan pada Taksonomi Bloom tentang tujuan-

tujuan perilaku yang meliputi tiga domain, yaitu :

1. Cognitive Domain (Ranah Kognitif), yang berisi perilaku-perilaku yang

menekankan aspek intelektual, seperti pengetahuan, pengertian, dan keterampilan

berpikir.

2. Affective Domain (Ranah Afektif) berisi perilaku-perilaku yang menekankan

aspek perasaan dan emosi, seperti minat, sikap, apresiasi, dan cara penyesuaian

diri.

3. Psychomotor Domain (Ranah Psikomotor) berisi perilaku-perilaku yang

menekankan aspek keterampilan motorik seperti tulisan tangan, mengetik,

berenang, dan mengoperasikan mesin.

Ranah kognitif merupakan sekelompok perubahan tingkah laku yang

dipengaruhi oleh kemampuan berpikir intelektual. Dalam taksonomi yang disusun

oleh Bloom dan Krathwol (1964) ranah kognitif dikelompokkan lagi menjadi

beberapa jenjang atau kemampuan sebagai berikut:

1. Hafalan (C1), didefinisikan sebagai kemampuan menyatakan kembali fakta,

konsep, prinsip, dan prosedur yang telah dipelajarinya.

24

2. Pemahaman (C2), didefinisikan sebagai kemampuan menangkap arti dari

informasi yang diterima.

3. Penerapan/aplikasi (C3), didefinisikan sebagai kemampuan menggunakan

prinsip, aturan, metode yang telah dikuasainya pada situasi baru atau pada

situasi real.

4. Analisis (C4), didefinisikan sebagai kemampuan menguraikan suatu informasi

yang dihadapi menjadi komponen-komponennya sehingga struktur informasi

serta hubungan antarkomponen informasi tersebut menjadi jelas.

5. Sintesis (C5), didefinisikan sebagai kemampuan mengintegrasikan bagian-

bagian yang terpisah-pisah menjadi keseluruhan yang terpadu.

6. Evaluasi (C6), didefinisikan sebagai kemampuan mempertimbangkan nilai

suatu pernyataan, uraian, pekerjaan, berdasarkan kriteria tertentu yang

ditetapkan.

Sedangkan menurut Anderson dan Krathwohl (1991), tahap-tahap proses

kognitif terdiri atas mengingat, mengerti (paham), meerima, menganalisis,

mengevaluasi, dan menciptakan pengetahuan baru.

Pemahaman, baik menurut Taksonomi Bloom, maupun menurut Anderson

ditempatkan pada jenjang kognitif kedua setelah kemampuan mengingat (hafalan).

Pemahaman menurut Bloom meliputi tiga aspek, yaitu aspek translasi, aspek

interpretasi, dan aspek ekstrapolasi.

25

a. Aspek Translasi

Aspek translasi merupakan aspek pemahaman terendah. Translasi berdasarkan

Kamus Besar Bahasa Indonesia artinya menterjemahkan. Pengertian menerjemahkan

disini bukan saja pengalihan arti dari bahasa yang satu ke dalam bahasa yang lain.

Dapat juga dari konsepsi abstrak menjadi suatu model, yaitu model simbolik untuk

mempermudah orang mempelajarinya (Supriatin, 2006). Aspek pemahaman translasi

meliputi :

• Kemampuan menterjemahkan sesuatu dari bentuk abstrak ke bentuk yang

lebih konkrit.

• Kemampuan untuk menterjemahkan suatu simbol ke dalam bentuk lain seperti

menterjemahkan tabel, grafik, dan sebagainya.

• Kemampuan menterjemahkan bahasa ke dalam bahasa lain.

b. Aspek Interpretasi

Aspek pemahaman kedua adalah interpretasi atau pemahaman penafsiran,

yakni menghubungkan beberapa bagian terdahulu dengan yang diketahui berikutnya,

atau menghubungkan beberapa bagian dari grafik dengan kejadian, membedakan

yang pokok dan bukan pokok (Sudjana, 2005). Kemampuan ini lebih luas daripada

translasi. Aspek interpretasi meliputi :

• Kemampuan membedakan antara kesimpulan-kesimpulan yang diperlukan

dengan yang tidak diperlukan atau bertentangan dari kelompok data.

• Kemampuan untuk memahami rangkaian suatu pekerjaan secara keseluruhan.

26

• Kemampuan untuk memahami dan menafsirkan dengan kedalaman dan

kejelasan berbagai macam bacaan.

c. Aspek Ekstrapolasi

Aspek ekstrapolasi merupakan pemahaman tingkat tertinggi. Dengan

ekstrapolasi diharapkan seseorang dapat membuat ramalan tentang konsekuensi atau

dapat memperluas persepsi dalam arti waktu, dimensi, kasus ataupun masalahnya

(Sudjana, 2005). Aspek ekstrapolasi meliputi :

• Kemampuan untuk menyimpulkan dan menyatukan lebih eksplisit.

• Kemampuan untuk memprediksikan konsekuensi dari tindakan yang

digambarkan dari sebuah komunikasi.

• Kemampuan bisa sensitif terhadap faktor yang mungkin membuat prediksi

menjadi tidak akurat.

Menurut Rosser (dalam Dahar, 1996), konsep adalah suatu abstraksi yang

mewakili satu kelas objek-objek, kejadian-kejadian, kegiatan-kegiatan, atau

hubungan-hubungan, yang mempunyai atribut yang sama. Secara singkat dapat kita

katakan, bahwa suatu konsep merupakan suatu abstraksi mental yang mewakili satu

kelas simulus-stimulus.

Pemahaman konsep memberi pengertian bahwa konsep-konsep yang

diajarkan kepada siswa bukan merupakan bahan hapalan saja, akan tetapi harus betul-

betul dipahami sehingga siswa dapat memecahkan masalah-msalah yang dihadapi

berdasarkan pada konsep-konsep yang telah dipelajari oleh siswa tersebut.

27

2.5 Keterampilan Berpikir Kritis

Berpikir pada umumnya didefinisikan sebagai proses mental yang dapat

menghasilkan pengetahuan. Dalam proses tersebut terjadi penggabungan antara

persepsi dan unsur-unsur yang ada dalam pikiran, kegiatan manipulasi mental karena

adanya rangsangan dari luar membentuk suatu pemikiran, penalaran dan keputusan,

serta kegiatan memperluas aturan yang diketahui untuk memecahkan masalah.

Berpikir sebagai proses mengatasi masalah, persepsi memberikan andil dalam

menciptakan hasil yang diharapkan.

Kegiatan berpikir yang dilakukan dalam proses, digunakan keterampilan

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

2000), yang termasuk keterampilan berpikir dasar meliputi kualifikasi, klasifikasi,

hubungan variabel, transformasi dan hubungan sebab akibat. Sedangkan keterampilan

berpikir kompleks meliputi problem solving, pengambilan keputusan, berpikir kritis

dan berpikir kreatif.

Dalam pendidikan berpikir kritis didefinisikan sebagai pembentukan

kemampuan dalam aspek logika seperti kemampuan memberikan argumentasi,

logisme dan penalaran yang proporsional. Karakteristik berpikir kritis ditandai

dengan adanya berpikir evaluatif, reflektif, logis, dan sistematis. Berpikir kritis

menggunakan dasar proses berpikir untuk menganalisis argumen dan memunculkan

wawasan terhadap tiap-tiap makna dan interpretasi, untuk mengembangkan pola

penalaran yang kohesif dan logis, memahami asumsi dan bias yang mendasari tiap-

28

tiap posisi, memberikan model presentasi yang dapat dipercaya, ringkas, dan

meyakinkan.

Berpikir kritis sebagai salah satu proses berpikir tingkat tinggi dapat

digunakan dalam pembentukan sistem konseptual IPA bagi peserta didik. Berpikir

kritis menekankan aspek pemahaman, analisis, dan evaluasi. Dalam proses

pembelajaran pengembangan berpikir kritis lebih melibatkan peserta didik sebagai

pemikir daripada seorang yang belajar.

Menurut Ennis (dalam Mudianingsih, 2007) ada 12 indikator keterampilan

berpikir kritis yang dapat dikelompokkan ke dalam 5 kelompok keterampilan

berpikir, yaitu :

• Memberikan penjelasan sederhana, meliputi :

(1) Memfokuskan pertanyaan

(2) Menganalisis pertanyaan

(3) Bertanya dan menjawab pertanyaan tentang suatu penjelasan atau tantangan

• Membangun keterampilan dasar, meliputi :

(4) Mempertimbangkan apakah sumber dapat dipercaya atau tidak

(5) Mengamati dan mempertimbangkan suatu laporan hasil observasi

• Menyimpulkan, meliputi :

(6) Mendeduksi dan mempertimbangkan hasil deduksi

(7) Menginduksi dan mempertimbangkan hasil induksi

29

(8) Membuat dan menentukan nilai pertimbangan

• Memberikan penjelasan lanjut, meliputi :

(9) Mendefinisikan istilah dan definisi pertimbangan dalam tiga dimensi

(10) Mengidentifikasi asumsi

• Mengatur strategi dan taktik, meliputi :

(11) Menentukan tindakan

(12) Berinteraksi dengan orang lain

2.6 Tinjauan Materi Larutan Penyangga

2.6.1 Definisi Larutan Penyangga

Larutan penyangga adalah larutan yang dapat menahan nilai pH tertentu

dengan adanya penambahan sedikit asam, sedikit basa serta pengenceran. (Purba,

2006)

2.6.2 Komponen Larutan Penyangga

Purba (2006) mengemukakan bahwa berdasarkan komponen penyusunnya,

larutan penyangga dapat dibedakan atas larutan penyangga asam dan larutan

penyangga basa. Larutan penyangga asam dapat mempertahankan pH pada daerah

asam (pH < 7), sedangkan larutan penyangga basa dapat mempertahankan pH pada

daerah basa (pH > 7).

a. Larutan penyangga asam

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

konjugasinya (ion A-). Larutan seperti itu dapat dibuat dengan berbagai cara,

30

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 di mana asam

lemah dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan

garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan.

b. Larutan penyangga basa

Larutan penyangga basa mengandung suatu basa lemah dan asam konjugasinya.

Larutan penyangga basa dapat dibuat dengan cara yang serupa dengan pembuatan

larutan penyangga asam.

1) Mencampurkan suatu basa lemah dengan garamnya.

2) Mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat di mana basa

lemahnya dicampurkan berlebih.

2.6.3 Cara kerja Larutan Penyangga

Telah disebutkan bahwa larutan penyangga mengandung komponen asam dan

komponen basa, sehingga dapat mengikat baik ion H+ maupun ion OH-. Oleh karena

itu, penambahan sedikit asam kuat atau sedikit basa kuat tidak mengubah pH-nya

secara signifikan. Cara kerja larutan penyangga dapat dipahami dari dua contoh

berikut.

a. Larutan Penyangga Asam

contoh :

31

Larutan penyangga yang mengandung CH3COOH dan CH3COO-

Dalam larutan tersebut terdapat kesetimbangan :

CH3COOH(aq) CH3COO-(aq) + H+(aq)

Pada penambahan asam:

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)

Pada penambahan basa :

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

dengan ion H+ membentuk air. 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), bukannya

ion H+. Basa yang ditambahkan itu praktis bereaksi dengan asam CH3COOH

membentuk ion CH3COO- dan air.

CH3COOH(aq) + OH-(aq) CH3COO- (aq) + H2O(l)

Pada pengenceran:

Jika ditambahkan air dalam jumlah tertentu, jumlah ion H+ atau OH- tidak berubah

sehingga tidak mengubah perbandingan [H+] dan [OH-] dalam larutan. Jadi tidak

terjadi perubahan pH yang besar.

b. Larutan Penyangga Basa

contoh :

Larutan penyangga yang me

Dalam larutan tersebut terdapat kesetimbangan :

NH

Pada penambahan asam

Jika ke dalam larutan ditambahkan suatu asam, maka ion H

mengikat ion OH-. Hal itu menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan, sehingga

konsentrasi ion OH-

berkurangnya komponen basa (dalam hal ini NH

ditambahkan itu bereaksi dengan basa NH

Pada penambahan basa :

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri,

sehingga konsentrasi ion OH

b. Larutan Penyangga Basa

Larutan penyangga yang mengandung NH3 dan NH4+

Dalam larutan tersebut terdapat kesetimbangan :

NH3(aq) + H2O (l) NH4 +(aq) + OH- (aq

Pada penambahan asam :

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

. Hal itu menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan, sehingga

- dapat dipertahankan. Jadi, penambahan asam menyebabkan

berkurangnya komponen basa (dalam hal ini NH3), bukannya ion OH

ditambahkan itu bereaksi dengan basa NH3 membentuk ion NH4+.

NH3(aq) + H+ (aq) NH4 +(aq

Pada penambahan basa :

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri,

sehingga konsentrasi ion OH- dapat dipertahankan. Basa yang ditambahkan itu

32

aq)

dari asam itu akan

. Hal itu menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan, sehingga

dapat dipertahankan. Jadi, penambahan asam menyebabkan

), bukannya ion OH-. Asam yang

aq)

Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka kesetimbangan akan bergeser ke kiri,

dapat dipertahankan. Basa yang ditambahkan itu

33

bereaksi dengan komponen asam (dalam hal ini ion NH4+), membentuk komponen

basa (yaitu NH3) dan air.

NH4 +(aq) + OH- (aq) NH3(aq) + H2O (l)

Pada pengenceran:

Jika ditambahkan air dalam jumlah tertentu, jumlah ion H+ atau OH- tidak berubah

sehingga tidak mengubah perbandingan [H+] dan [OH-] dalam larutan. Jadi tidak

terjadi perubahan pH yang besar. (Purba, 2006)

2.7.4 Fungsi Larutan Penyangga

Larutan penyangga digunakan secara luas dalam kimia analitis, biokimia,

bakteriologi, farmakologi, industri kulit dan zat warna. Dalam tiap bidang tersebut,

terutama dalam biokimia dan bakteriologi, diperlukan trayek / rentang pH tertentu

yang sempit untuk mencapai hasil optimum. Kerja suatu enzim, tumbuhnya kultur

bakteri, dan proses biokimia lainnya sangat sensitif terhadap perubahan pH.

a. Fungsi larutan penyangga dalam tubuh manusia

Di dalam setiap cairan tubuh terdapat pasangan asam-basa konjugasi yang

berfungsi sebagai larutan penyangga. Cairan tubuh, baik sebagai cairan intra

34

sel (dalam sel) dan cairan ekstra sel (luar sel) memerlukan sistem penyangga

untuk mempertahankan harga pH cairan tersebut. Sistem penyangga ekstra sel

yang penting adalah penyangga karbonat (H2CO3 – HCO3-) yang berperan

dalam menjaga pH darah dan sistem penyangga fosfat (H2PO4- - HPO4

2-) yang

berperan dalam menjaga pH cairan intra sel.

1) sistem larutan penyangga dalam cairan intra sel

Cairan intra sel merupakan media penting untuk berlangsungnya

reaksi metabolisme tubuh yang dapat menghasilkan zat-zat yang bersifat asam

atau basa. Adanya zat hasil metabolisme yang berupa asam dapat menurunkan

harga pH cairan intra sel, dan sebaliknya bila dihasilkan zat yang bersifat basa

dapat menaikkan pH cairan intra sel. Di dalam proses metabolisme tersebut

dilibatkan banyak enzim yang bekerja. Enzim akan bekerja dengan baik pada

lingkungan pH tertentu. Oleh karena itu, pH cairan intra sel selalu dijaga agar

pH nya tetap. Apabila ada satu enzim saja yang bekerja tidak sempurna, maka

akan menimbulkan penyakit metabolik.

Sistem penyangga fosfat (H2PO4- - HPO4

2-) merupakan sistem

penyangga yang bekerja untuk menjaga pH cairan intra sel. Bila dari proses

metabolisme dihasilkan banyak zat yang bersifat asam, maka asam tersebut

akan bereaksi dengan ion HPO42-.

HPO42- (aq) + H+ (aq) H2PO4

- (aq)

Bila pada proses metabolisme sel menghasilkan senyawa yang bersifat basa,

35

maka ion OH- akan bereaksi dengan ion H2PO4-.

H2PO4- (aq) + OH- (aq) HPO4

2- (aq) + H2O (l)

Dengan demikian perbandingan H2PO4- dan HPO4

2- akan selalu tetap dan ini

akan menyebabkan pH larutan tetap.

2) sistem larutan penyangga dalam darah

Darah mempunyai pH yang relatif tetap sekitar 7,4. Hal ini

dikarenakan adanya sistem penyangga (H2CO3 – HCO3-). Sistem ini bereaksi

dengan asam dan basa sebagai berikut:

H2CO3 (aq) + OH- (aq) HCO3- (aq) + H2O (l)

HCO3- (aq) + H+ (aq) H2CO3 (aq)

Perbandingan konsentrasi ion HCO3- terhadap H2CO3 yang diperlukan

untuk menjadikan pH = 7,4 adalah 20:1. Jumlah ion HCO3- relatif lebih

banyak karena hasil-hasil metabolisme yang diterima darah lebih banyak yang

bersifat asam. Proses metabolisme dalam jaringan terus menerus

membebaskan asam-asam seperti asam laktat, asam fosfat, dan asam sulfat.

Ketika asam-asam itu memasuki pembuluh darah, maka ion HCO3- akan

berubah menjadi ion H2CO3, kemudian H2CO3 akan terurai membentuk CO2.

Pernapasan akan meningkat untuk mengeluarkan kelebihan CO2 melalui paru-

paru. Apabila darah menerima zat yang bersifat basa, maka H2CO3 akan

berubah menjadi ion HCO3-. Untuk mempertahankan perbandingan HCO3

- /

H2CO3 tetap 20:1, maka sebagian CO2 yang terdapat dalam paru-paru akan

36

larut ke dalam darah membentuk H2CO3.

Apabila mekanisme pengaturan pH dalam tubuh gagal, seperti dapat

terjadi selama sakit, sehingga pH darah turun ke bawah 7,0 atau naik ke atas

7,8 dapat terjadi kerusakan permanen pada organ tubuh atau bahkan

kematian. Faktor-faktor yang dapat menyebabkan keadaan asidosis

(penurunan pH) adalah penyakit jantung, penyakit ginjal, diabetes melitus,

diare yang terus menerus, atau makanan berkadar protein tinggi selama jangka

waktu lama. Keadaan asidosis sementara dapat terjadi karena olah raga

intensif yang dilakukan terlalu lama. Alkalosis (peningkatan pH darah) dapat

terjadi sebagai akibat muntah yang hebat, hiperventilasi (bernafas terlalu

berlebihan, kadang-kadang karena cemas, histeris, atau berada di ketinggian).

Suatu penelitian yang dilakukan terhadap para pendaki gunung yang mencapai

puncak gunung Everest (8.848 m) tanpa oksigen tambahan, menunjukkan pH

darah mereka berada diantara 7,7 – 7,8. Hiperventilasi diperlukan untuk

mengatasi tekanan oksigen yang amat rendah (kira-kira 43 mmHg) di tempat

setinggi itu. Hiperventilasi akan menurunkan kadar karbondioksida dalam

darah sehingga pH darah naik (alkalosis respiratori). Pada orang yang muntah

hebat, kadar ion klorida dalam darah akan turun, sehingga ginjal akan

menahan keluarnya ion bikarbonat untuk kompensasi, sebagai akibatnya, pH

darah naik (alkalosis metabolic / hipokloremik).

a. Fungsi larutan penyangga dalam bidang kesehatan

Dalam bidang farmasi (obat-obatan), banyak zat aktif yang harus berada

37

dalam keadaan pH stabil. Perubahan pH akan menyebabkan khasiat zat aktif

tersebut berkurang atau hilang sama sekali.

Untuk obat suntik atau obat tetes mata, pH obat-obatan tersebut harus

disesuaikan dengan pH cairan tubuh. Obat tetes mata harus memiliki pH yang

sesuai dengan pH air mata agar tidak menimbulkan iritasi yang mengakibatkan

rasa perih pada mata. Begitu juga obat suntik harus disesuaikan dengan pH darah,

agar tidak menimbulkan alkalosis atau asidosis pada darah.

b. Fungsi larutan penyangga dalam bidang industri

Dalam bidang industri, larutan penyangga digunakan dalam proses

fermentasi, karena dalam proses fermentasi terjadi reaksi yang melibatkan enzim.

Di dalam minuman kemasan, terdapat sistem penyangga asam sitrat-natrium

sitrat. Komponen asam sitrat–natrium sitrat ini berfungsi sebagai pengatur

keasaman sehingga minuman bisa tetap aman dikonsumsi meski telah disimpan

dalam jangka waktu tertentu. (Purba, 2006)