Tugas Peta Konsep dan Miskonsepsi Dalam Pembelajaran Kimia

Tugas peta konsep tentang materi kimia :
                     


                     Kimia merupakan suatu bidang ilmu pengetahuan yang menekankan pada penguasaan konsep. Dalam proses pembelajaran, konsep merupakan hal yang perlu dipahami, dipelajari dan dikuasai oleh siswa. Konsep kimia terbentuk dalam diri siswa secara berangsur-angsur melalui pengalaman dan interaksi mereka dengan alam sekitarnya (Faridah, 2004)

                  Di sekolah, mata pelajaran kimia dianggap sulit oleh sebagian besar siswa, sehingga banyak siswa Sekolah Menengah Atas (SMA) yang tidak berhasil dalam belajar kimia. Enawati et al (2004) mengatakan bahwa diantara para siswa SMA berkembang anggapan bahwa mata pelajaran MIPA terutama kimia merupakan mata pelajaran tersulit dan menjadi momok di kalangan mereka, sehingga tidak heran jika sebagian mereka tidak mencapai ketuntasan minimum dalam mata pelajaran kimia.

                   Miskonsepsi merupakan permasalahan umum dalam pembelajaran kimia di sekolah menengah dan perguruan tinggi yang signifikan menghambat belajar dan pengembangan kognitif. Penelitian pendidikan kimia banyak melaporkan permasalahan miskonsepsi ini, namun sampai sekarang miskonsepsi masih merupakan permasalahan dalam pembelajaran kimia yang memerlukan penanganan serius. Hal yang sama direfleksikan oleh Johnstone (2000: 34), “Research literature has been dominated by work on misconceptions, but little has as yet appeared about how to reverse these or to avoid them altogether”. Pemecahan permasalahan miskonsepsi memerlukan pembelajaran dengan strategi khusus. Pembelajaran tradisional sulit mengatasi permasalahan miskonsepsi atau pengubahan konseptual (Ates, 2003; Coll & Treagust, 2001)

                  

                   Ilmu kimia adalah sains IPA yang khusus mempelajari struktur, susunan, sifat, dan perubahan materi, serta energi yang menyertai perubahan tersebut. Kimia melihat struktur dan susunan materi dari sisi partikel materi yang non-observable yang menentukan sifat-sifat materi (observable). Proses-proses kimia dan semua realitas kimia (fenomena makroskopis) secara paradigmatik dapat dijelaskan dari perspektif molekular (submikroskopis) sehingga kimia dipandang sebagai submicroscopic science (Wu, dkk., 2001). Johnstone (2000) menyatakan bahwa kajian kimia terdiri dari tiga aspek yang saling terkait satu dengan yang lain yang dilukiskan sebagai triangle, yaitu makroskopis, submikroskopis, dan simbol, seperti digambarkan pada Gambar 1.

Menurut Suparno (2005) ada lima hal yang menjadi penyebab miskonsepsi yaitu siswa, guru, buku teks, konteks dan metode mengajar. Penyebab miskonsepsi dari siswa terdiri dari berbagai hal, yaitu : prakonsepsi, pemikiran humanistik, pemikiran asosiatif siswa, reasoning yang tidak lengkap, intuisi yang salah, perkembangan kognitif siswa, minat siswa, dan kemampuan siswa.

                   Munculnya miskonsepsi bisa dilihat dari dua sisi umum, yaitu karakteristik konsep, dan pembelajaran. Dari sisi karakteristik konsep kimia: (1) Konsep dasar kimia bersifat abstrak, esensi kimia adalah kajian secara submikroskopis dan spatial in nature (Wu, dkk., 2001), (2) Makna konseptual kimia sering bertentangan dengan pengamatan kasat mata, (3) Beberapa istilah yang digunakan sama dengan dalam kehidupan sehari-hari, terkait dengan budaya, tetapi mempunyai makna yang berbeda dengan makna konceptual kimia, dan (4) Real word chemistry sangat kompleks untuk dikaji secara komprehensif dalam pembelajaran kimia, sehingga kasus dalam pembelajaran kimia cenderung parsial (exemplar models) terkait dengan konsep yang sedang dibahas

Dari sisi pembelajaran: (1) pembelajaran kimia cenderung algoritmik, verbalisme, perdefinisi dan contoh (Niaz, 2005; Stamovlasis, dkk., 2005), (2) pembelajaran hanya menekankan fenomena fisis (makro) dan terkesan penjejalan fakta (marshals of evident) sehingga tidak efektif (Gabel,1999), (3) dalam pembelajaran, kajian submikroskopis sering diabaikan ataupun cenderung dilaksanakan secara parsial dengan kajian makroskopis dan simbol, (4) kurikulum kimia terkesan kurang hierarkis dan tidak lengkap (incompleteness), (5) bahasa dan tidak konsistennya paparan yang digunakan dalam buku teks (Chiu, 2005), dan (6) bentuk-bentuk pemodelan, analogi, dan penjelasan dari guru yang tidak bisa mempresentasikan makna konseptual secara menyeluruh bisa menyisakan kekeliruan penafsiran atau miskonsepsi yang bersifat konsisten (Chiu, 2005).

                   Miskonsepsi dalam pelajaran kimia akan sangat fatal dikarenakan konsep-konsep kimia saling terkait antara satu dengan yang lainnya, sehingga kesalahan konsep di awal pembelajaran akan berpengaruh kepada pelajaran lanjutan, hal ini akan bermuara pada rendahnya kemampuan siswa dan tidak tercapainya ketuntasan belajar ,salah satu contohnya adalah pemahaman materi laju reaksi. Laju reaksi merupakan bagian dari konsep kimia yang bersifat abstrak, sehingga sering membuat siswa kesulitan dalam memahami konsep ini. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Sinaga (2006) menunjukkan bahwa hampir setengah siswa mengalami kesulitan dalam memahami konsep pengaruh katalis dan suhu terhadap laju reaksi.

Tabel 1.      Jenis-Jenis Miskonsepsi

No	Jenis Miskonsepsi	Keterangana
1	Kepercayaan bek	Konsepsi popular yang berasal dari pengalaman sehari-hari. Contoh: kentang dapat megurangi kadar garam dalam larutan
2	Kepercayaan non-ilmiah	Termasuk di dalamnya adalah pandangan yang keliru yang dipelajari siswa dari sumber non ilmiah, misalnya mitos dan sebagainya. Contoh: gas tidak memiliki massa
3	Salah paham konseptual	Berkembang saat siswa diberi informasi ilmiah yang tidak memberi tantangan pada paradoks dari kepercayaan beku dan kepercayaan non ilmiah. Contoh: larutan adalah campuran zat dengan air
4	Miskonsepsi vernacular (dialek)	Muncul dari penggunaan kata atau istilah yang berbeda pada kehidupan sehari-hari dan ilmiah. contoh: Air berwarna putih atau air berwarna bening.
5	Miskonsepsi faktual	Kesalahan konsep yang terjadi dari sejak kecil dan tidak berubah atau tertantang hingga dewasa. Contoh: zat kimia itu berbahaya

Miskonsepsi yang terjadi diantaranya adalah sebagai berikut :

Pengaruh Luas Permukaan Terhadap Laju Reaksi

Miskonsepsi yang terjadi adalah : zat yang memiliki ukuran partikel lebih kecil memiliki luas permukaan sentuhan yang lebih kecil dalam masa yang sama. Hal ini bertentangan dengan konsep yang benar dimana bahan kimia yang memiliki ukuran lebih kecil memiliki luas permukaan sentuhan lebih besar sehingga reaksi lebih cepat berlangsung (Goldberg, 2004). Dalam memahami pengaruh luas permukaan terhadap laju reaksi, siswa mengira bahwa bahan yang berbentuk serbuk memiliki luas permukaan lebih kecil sehingga reaksi lebih cepat berlangsung.

Pengaruh suhu terhadap laju reaksi

Disini siswa sering salah dalam memahami pengaruh katalis dan suhu terhadap laju reaksi terutama mereka sering tertukar dalam memahami antara energi kinetik reaktan dan energi aktivasi reaktan. Dalam sebuah penelitan dikatakan  sebanyak 2,63% siswa beranggapan bahwa kenaikan suhu meyebabkan energi aktivasi menurun, dan sebanyak 55,26% siswa beranggapan peningkatan suhu menyebabkan energi aktivasi meningkat sehingga reaksi lebih cepat berlangsung.

.

Pengaruh katalis terhadap laju reaksi

Menurut temuan Sinaga (2006) dimana hampir setengah dari jumlah siswa mengalami miskonsepsi pada konsep pengaruh katalis terhadap laju reaksi. Dalam hal pengaruh penambahan katalis terhadap laju reaksi, sebagian besar siswa memahami bahwa penambahan katalis dapat menaikkan energi aktivasi reaktan sehingga reaksi lebih cepat berlangsung.

PERMASALAHAN :
Berdasarkan beberapa masalah diatas, menurut teman-teman bagaimana caranya agar tidak terjadi miskonsepsi baik itu pada guru maupun siswa? 

Higher Order Thinking Skills

Higher Order Thinking Skills didefinisikan didalamnya termasuk berpikir kritis, logis, reflektif, metakognisi dan kreatif (King, 2011). Semua keterampilan tersebut aktif ketika seseorang berhadapan dengan masalah yang tidak biasa, ketidakpastian, pertanyaan dan pilihan. Penerapan yang sukses dari keterampilan ini terdapat dalam penjelasan, keputusan, penampilan, dan produk yang valid sesuai dengan konteks dari pengetahuan dan pengalaman yang ada serta lanjutan perkembangan keterampilan ini atau keterampilan intelektual lainnya.

Higher order thinking skills berdasarkan pada keterampilan berpikir tingkat rendah seperti membedakan, penerapan dan analisis sederhana, dan strategi kognitif yang berhubungan dengan pengetahuan sebelumnya dari isi permasalahan pokok (kosakata, pengetahuan prosedural, dan pola memberi alasan). Strategi pengajaran yang sesuai dan lingkungan belajar yang memfasilitasi pertumbuhan kemampuan berpikir yang lebih tinggi seperti halnya ketekunan siswa, pemantauan diri, dan berpikiran terbuka, sikap fleksibel.

Dalam higher order thinking, jalan di depan yang dilalui tidak terlihat jelas, atau mudah terlihat dari segala sudut pandang tunggal. Proses ini melibatkan interpretasi tentang ketidakpastian menggunakan beberapa kriteria dan kadang-kadang bertentangan. Hal ini sering menghasilkan beberapa solusi, dengan pengaturan diri dalam berpikir, untuk memaksakan makna dan menemukan struktur dalam ketidakteraturan (Clarke, 1990). Namun, tatanan yang lebih tinggi proses berpikir dan nilainya paling baik dijelaskan oleh Lewis dan Smith (1993).

Higher order thinking terjadi ketika seseorang mengambil informasi baru dan informasi yang tersimpan dalam memori dan saling berhubungan dan / atau menata kembali dan memperluas informasi ini untuk mencapai suatu tujuan atau menemukan jawaban yang mungkin dalam situasi membingungkan. Berbagai tujuan dapat dicapai melalui pemikiran tingkat tinggi. . . memutuskan apa yang harus percaya; memutuskan apa yang harus dilakukan; menciptakan ide baru, objek baru, atau ekspresi seni; membuat prediksi, dan memecahkan masalah tidak rutin.

Level 1: Prerequisites (Prasyarat)

Sejauh mana siswa mengembangkan kemampuan berpikir tingkat lebih tinggi tergantung pada bagaimana konten dan konteks interaksi dengan keterampilan rendah siswa untuk berpikir, disposisi, dan kemampuan. Dalam perencanaan pelajaran, guru kadang-kadang mungkin merasa sulit untuk membedakan tingkat tertinggi dalam kategori "golongan rendah" dari tingkat terendah dalam kategori "golongan lebih tinggi". Bagaimanapun, kemampuan berpikir tidak benar-benar sebagai individu yang terpisah seperti "blok bangunan," meskipun para sarjana dan peneliti sering menggunakan metafora tersebut. Meskipun demikian, penguasaan konten dan berpikir tingkat rendah merupakan prasyarat penting untuk berpikir yang lebih tinggi menurut Gagne, Briggs, dan Wager (1988)

Setiap tingkat belajar yang lebih rendah dari prasyarat akan menghasilkan kebingungan, percobaan penundaan, tidak efisien dan kesalahan di terbaik, dan dengan kegagalan, frustrasi, atau penghentian usaha terhadap belajar lebih lanjut di terburuk. . . . Perencanaan pelajaran yang memanfaatkan hirarki keterampilan intelektual juga dapat memberikan untuk diagnosis kesulitan belajar. (Hal. 222)

Kecerdasan bawaan siswa, lingkungan belajar, dan penggunaan yang lebih rendah kemampuan berpikir dapat mempengaruhi perkembangan kognitif mereka. Pada Tabel 2, strategi kognitif, yang mungkin telah ditempatkan di jaringan yang menghubungkan (Level 2), muncul sebagai bagian dari keterampilan berpikir yang lebih rendah (Tingkat 1). Mereka "sering pada hakekatnya memiliki struktur sederhana," seperti menggarisbawahi gagasan utama, menguraikan, dan menafsirkan (Gagne, Briggs, & Wager, 1988, hal. 70). Contoh lain termasuk penggunaan perangkat mnemonic, citra, analogi, atau metafora untuk menyederhanakan penarikan kembali informasi.

Kecenderungan dan kemampuan memainkan bagian penting dari proses berpikir. Marzano (1993) menggambarkan satu set kecenderungan sebagai “kebiasaan berpikir”. Ini termasuk mencari akurasi dan kejelasan, yang berpikiran terbuka, menahan diri, dan mengambil posisi atau arah, serta pengaturan-diri, berpikir kritis dan kreatif berpikir. Peneliti lain memperlakukan pengaturan diri sebagai bagian dari metakognisi, dan pemikiran kritis dan kreatif sebagai dimensi yang terpisah (Fogarty & McTighe, 1993).

Level 2: Bridges (Penghubung)

Menghubungkan jaringan dan operasi membantu menyediakan jembatan ke tingkat yang lebih tinggi berpikir. Secara keseluruhan, dimensi konten dan konteks, berpikir tingkat yang lebih rendah, dan disposisi dan kemampuan membantu untuk mengembangkan skemata, koneksi, dan perancah untuk jaringan yang menghubungkan dan operasi. Ketika siswa menghubungkan sebelum belajar dengan konteks yang baru, memasuki schemata mereka sendiri, dan memiliki perancah yang tepat untuk informasi baru, mereka bergerak menuju pemikiran tingkat tinggi. Mahasiswa "memperluas pengetahuan mereka tentang dunia dengan membangun hubungan antar konsep yang berbeda" (Crowl et al, 1997., Hal. 148), dan ketika digabungkan, hubungan ini membentuk aturan yang merupakan prasyarat utama bagi pemerintahan orde tinggi menggunakan dan pemecahan masalah ( Gagne, Briggs, & Wager, 1988).

Penghubung dari rendah ke pemikiran tingkat tinggi dibuat dengan menjalin kegiatan berpikir dengan konten melalui "menguraikan materi yang diberikan, membuat kesimpulan melampaui apa yang secara eksplisit disajikan, membangun representasi yang memadai, menganalisis dan membangun hubungan" (Lewis & Smith, 1993, hal 133.) . Misalnya, dalam materi pemahaman membaca, siswa terlibat dalam membuat kesimpulan dan menggunakan informasi yang berada di luar apa yang tertulis, sehingga menjalin berpikir tingkat rendah dan lebih tinggi dengan isi materi. Hubungan dari jaringan penghubung sangat penting karena "dalam istilah yang sangat sederhana, kita mengingat hal-hal yang kita telah banyak hubungankan" (Marzano, 1993, hal. 156). "Hal ini terutama isi yang dimulai dalam bentuk yang relatif sederhana dan tumbuh menuju kompleksitas. . . sifat berpikir tidak berubah. . . tetapi menyesuaikan dengan tantangan yang meningkat "(Clarke, 1990, hal 24.).

Level 3: Higher Order Thinking (Berpikir Tingkat Tinggi)

Situasi, keterampilan, dan hasil adalah komponen yang menantang pemikir untuk melakukan pemikiran tingkat tinggi. Beberapa interpretasi mungkin telah menempatkan pemikiran metakognitif sebagai bagian dari jaringan penghubung, namun pada Tabel 2 tampak sebagai salah satu higher order thinking skills. Konsep kontemporer metakognisi yang sebenarnya berasal dari Sternberg (dikutip dalam Crowl et al, 1997.) yaitu Teori triarchic kecerdasan. Teori ini mencakup komponen-komponen berpikir, pendekatan untuk pengalaman, dan konteks tanggapan terhadap pemecahan masalah situasi. Tiga bagian dari teori triarchic adalah aspek komponen makna, aspek pengalaman, dan aspek kontekstual.

Strategi metakognitif adalah kompleks. Termasuk temuan masalah, ditetapkan oleh Bruner (dikutip dalam Gagne, Briggs, & Wager, 1988) sebagai tugas yang membutuhkan lokasi ketidaklengkapan, anomali, kesulitan, ketimpangan, dan kontradiksi. Mereka menghubungkan penemuan permasalahan dan kreativitas melalui kegiatan perencanaan, pemantauan diri dari kemajuan, dan strategi penyesuaian diri untuk memecahkan masalah (Sternberg & Lubart, 1995, hal 276;. Young, 1997).

Higher Order Thinking Skills Menurut Taksonomi Bloom Revisi

          Terdapat beberapa teori yang berkaitan dengan Higher Order Thinking Skills (HOTS). Termasuk di dalamnya adalah Taksonomi Bloom untuk tingkat analisis, sintesis dan evaluasi (Taksonomi Bloom lama) dan tingkat menganalisis, mengevaluasi dan mencipta (Taksonomi Bloom Revisi). Pada Taksonomi Bloom Revisi, yang termasuk ke dalam kategori Higher Order Thinking Skills adalah pada tingkat Analyze (Menganalisis), Evaluate (Mengevaluasi) dan Create (Mencipta). Adapun definisi untuk masing-masing tingkat tersebut adalah sebagai berikut.

·         Analyze (Menganalisis)

Menganalisis meliputi kemampuan untuk memecah suatu kesatuan menjadi bagian-bagian dan menentukan bagaimana bagian-bagian tersebut dihubungkan satu dengan yang lain atau bagian tersebut dengan keseluruhannya. Analisis menekankan pada kemampuan merinci sesuatu unsur pokok menjadi bagian-bagian dan melihat hubungan antar bagian tersebut. Di tingkat analisis, seseorang akan mampu menganalisa informasi yang masuk dan membagi-bagi atau menstrukturkan informasi ke dalam bagian yang lebih kecil untuk mengenali pola atau hubungannya dan mampu mengenali serta membedakan faktor penyebab dan akibat dari sebuah skenario yang rumit. Kategori Analyze terdiri kemampuan membedakan (Differentiating), mengorganisasi (Organizing) dan memberi simbol (Attributing)

a.       Differentiating (membedakan)

Membedakan meliputi kemampuan membedakan bagian-bagian dari keseluruhan struktur dalam bentuk yang sesuai.

b.      Organizing (mengorganisasi)

Mengorganisasi meliputi kemampuan mengidentifikasi unsur-unsur secara bersama-sama menjadi struktur yang saling terkait.

c.       Attributing (mengatribusikan)

Attributing adalah kemampuan siswa untuk menyebutkan tentang sudut pandang, bias, nilai atau maksud dari suatu masalah yang diajukan. Attributing membutuhkan pengetahuan dasar yang lebih agar dapat menerka maksud dari inti permasalahan yang diajukan.

·         Evaluate (Mengevaluasi)

Mengevaluasi didefinisikan sebagai kemampuan melakukan judgement berdasar pada kriteria dan standar tertentu. Kriteria sering digunakan adalah menentukan kualitas, efektifitas, efisiensi, dan konsistensi, sedangkan standar digunakan dalam menentukan kuantitas maupun kualitas. Evaluasi mencakup kemampuan untuk membentuk suatu pendapat mengenai sesuatu atau beberapa hal, bersama dengan pertanggungjawaban pendapat itu yang berdasar kriteria tertentu. Adanya kemampuan ini dinyatakan dengan memberikan penilaian terhadap sesuatu. Kategori menilai terdiri dari Checking (memeriksa) dan Critiquing (mengkritik).

a.       Checking (memeriksa)

Cheking adalah kemampuan untuk mengetes konsistensi internal atau kesalahan pada operasi atau hasil serta mendeteksi keefektifan prosedur yang digunakan.

b.      Critiquing (mengkritik)

Critique adalah kemampuan memutuskan hasil atau operasi berdasarkan criteria dan standar tertentu. mendeteksi apakah hasil yang diperoleh berdasarkan suatu prosedur menyelesaikan suatu masalah mendekati jawaban yang benar

·         Create (Mencipta)

Create didefinisikan sebagai menggeneralisasi ide baru, produk atau cara pandang yang baru dari sesuatu kejadian. Create di sini diartikan sebagai meletakkan beberapa elemen dalam satu kesatuan yang menyeluruh sehingga terbentuklah dalam satu bentuk yang koheren atau fungsional. Siswa dikatakan mampu Create jika dapat membuat produk baru dengan merombak beberapa elemen atau bagian ke dalam bentuk atau stuktur yang belum pernah diterangkan oleh guru sebelumnya. Proses Create umumnya berhubungan dengan pengalaman belajar siswa yang sebelumnya. Proses Create dapat dipecah mnjadi tiga fase yaitu: masalah diberikan, dimana siswa mencoba untuk memahami soal, dan mengeluarkan solusi yang mungkin; perencanaaan penyelesaian, di mana siswa memeriksa kemungkinan dan memikirkan rancangan yang dilaksanakan; dan pelaksanaan penyelesian, di mana siswa berhasil melaksanakan rencana. Karena itu, proses kreatif dapat diartikan sebagai awalan yang memiliki fase yang berbeda di mana akan muncul kemungkinan penyelesaian yang bermacam-macam sebagaimana yang dilakukan siswa yang mencoba untuk memahami soal (Merumuskan/Generating). Langkah ini dilanjutkan dengan langkah yang mengerucut, dimana siswa memikirkan metode penyelesaian dan menggunakannya dalam rancangan kegiatan (Merencanakan/Planning). Terakhir, rencana dilaksanakan dengan cara siswa menyusun penyelesaian (Memproduksi/Producing).

PERMASALAHAN :

Seperti yang sudah dijelaskan diatas bahwa Higher Order Thinking Skills didefinisikan didalamnya termasuk berpikir kritis, logis, reflektif, metakognisi dan kreatif. Menurut teman-teman bagaimana mewujudkan HOTS ini dalam pembelajaran dan juga strategi pengajaran yang seperti apa agar siswa mempunyai keterampilan berpikir tingkat tinggi?