seri media kimia

Karakteristik Kajian Kimia

I Made Kirna, Jurdik Kimia Undiksha 2015

Johnstone (1992) menyatakan bahwa kajian kimia terdiri dari tiga aspek yang saling terkait satu dengan yang lain yang dilukiskan sebagai triangle, yaitu makroskopis, mikroskopis, dan simbol. Keterkaitan tiga aspek kajian kimia disajikan pada Gambar 2.1. 

Gambar. Kaitan Tiga Aspek Kajian dalam Ilmu Kimia 

Aspek makroskopis merupakan fenomena yang bisa diobservasi (dilihat, dirasakan, dan dicium). Aspek submikroskopis adalah kajian konseptual dibalik fenomena yang tidak kasat mata, seperti: atom, molekul, ion, dan struktur. Aspek representasional atau simbolik adalah bahasa yang digunakan untuk mengkomunikasikan kimia, seperti: notasi atau formula kimia, persamaan matematika, dan grafik. Ketiga aspek ini mengkontribusi kualitas pemahaman pebelajar yang akan direfleksikan dalam model mental mereka saat menjelaskan fenomena (Stieff, 2005). 

Belajar kimia tidak bisa lepas dari ke tiga aspek kajian di atas, baik bagi pebelajar pemula maupun pebelajar lanjut. Pembelajaran kimia semestinya memberikan penekanan khusus pada aspek mikroskopis karena ini adalah esensi dari kajian kimia. Kimia mengkaji susunan, struktur, sifat-sifat, dan perubahan materi, serta energi yang terlibat dalam perubahan tersebut. Sebagian kajian kimia mengarah pada aspek makroskopis, seperti sifat materi, perubahan materi, dan energi, dan sebagai lagi harus masuk ke tataran mikroskopis, yaitu susunan dan struktur materi yang menentukan sifat materi serta energi terkait dengan perubahan materi. 

Pada pemahaman aspek mikroskopis yang tidak kasat mata, pebelajar diharuskan untuk mampu mengembangkan model mental tentang perilaku mikroskopis. Model mental ini merupakan jembatan untuk memahami fenomena makroskopis dan representasi simbolik (Gabel, 1999). Simbol kimia sering keliru dipahami karena keterbatasan pebelajar dalam mengaitkan realitas kimia (makroskopis) dengan kajian secara mikroskopis. Simbol kimia mengaitkan antara realitas kimia dengan teori dan ini sangat penting dalam kajian kimia. Pebelajar sering diasumsikan mampu mengintegrasikan ketiga aspek di atas, padahal kemampuan dalam transfer pemahaman dari realitas kimia kepada representasi simbolik tidak terjadi secara otomatis, tetapi perlu dilatih dan diberikan penekanan khusus (Briggs & Holding dalam Kind, 2004). 

Kajian mikroskopis yang mempunyai sifat abstraksi yang tinggi sehingga sulit dipahami oleh pebelajar. Miskonsepsi adalah masalah penting yang memerlukan perhatian khusus dalam mengelola pembelajaran kimia karena diperlukan kemampuan dalam menalar yang kuat (logika) untuk bisa mengkonstruksi banyak konsep imaginatif yang digunakan dalam kajiannya. Pengetahuan awal (priorknowledge) atau konsepsi prapembelajaran merupakan komponen belajar yang penting diperhatikan dalam pembelajaran (Bransford, 2000; Ingram & Tiene, 2001), lebih-lebih pembelajaran yang berisiko besar terjadinya miskonsepsi. Pengetahuan tentang miskonsepsi sangat berguna dalam mengembangkan pembelajaran Kimia. Pembelajaran yang menggunakan basis temuan miskonsepsi terbukti efektif untuk mengembangkan pemahaman konsep (Muller, dkk., 2008). 

Munculnya miskonsepsi bisa dilihat dari dua sisi umum, yaitu karakteristik kajian kimia seperti sudah diuraikan di atas, dan strategi pembelajaran. Dari sisi pembelajaran, pembelajaran Kimia belum memberikan penekanan yang optimal pada kajian mikroskopis. Pembelajaran kurang menyajikan konteks yang bervariasi sehingga cenderung terjadi over-simplifikasi atau over-generalisasi (Ashkenazi & Weaver, 2007). Penggunaan pendekatan struktur berbantuan multimedia interaktif signifikan dalam meningkatkan pemahaman tentang kajian mikroskopis, tetapi belum mampu meningkatkan kemampaun dalam mengaplikasikannya pada konteks yang baru (Kirna, 2010). Temuan ini mengindikasikan bahwa penekanan pembelajaran pada aspek mikroskopis tidak cukup dalam meningkatkan hasil belajar Kimia. Penekanan pembelajaran pada pendekatan struktur harus dikombinasikan dengan banyak kasus-kasus nyata sebagai sarana mengaplikasikan pemahaman aspek mikroskopisnya dalam pembelajaran. 

Pembelajaran Kimia idealnya mensinkronisasi kajian makroskopis, mikroskopis, dan simbol. Pembelajaran semestinya dimulai dari kajian makroskopis kimia (kongkret), kemudian masuk ke dunia mikroskopis (abstrak) dalam menjelaskan makroskopis Kimia. Simbol-simbol Kimia dikenalkan setelah pembelajar memiliki pemahaman yang memadai terhadap makroskopis dan mikroskopis Kimia. Hal ini penting disitematisasi, karena simbol-simbol Kimia sesunggunya mewakili aspek makroskopis dan mikroskopis Kimia. 

Pembelajaran yang mensinkronisasi tiga pilar kajian Kimia (makroskopis-mikroskopis- simbol) sudah tentu membutuhkan media terkait dengan membawa fenomena Kimia/ fakta lab ke kelas Kimia dan media yang mampu mengkongkretisasi aspek mikroskopis yang tidak kasat mata. Visualisasi konseptual kimia sangat penting dalam pembelajaran Kimia. 

Visualisasi dalam Pembelajaran Kimia 

Visualisasi mempunyai peran sentral dalam pembelajaran, utamanya sains (Gilbert, 2005). Potensi visualisasi dalam belajar dikemukakan oleh Smaldino, dkk. (2005: 81) bahwa “… some students learn more readily through visual imagery, and even those who are verbal learners need visual supports to grasp certain types of concepts”. Arend (2004: 345) mengemukakan potensi visualisasi dalam pembelajaran dengan ungkapan “A picture is worth of a thousand words when teaching a difficult concept to students”. 

Dalam pembelajaran, visualisasi mempunyai beberapa peran penting (Smaldino, dkk., 2005), yaitu: (a) menyediakan referensi ide yang kongkrit, (b) memotivasi siswa dengan cara meningkatkan atensi, mempertahankan atensi, dan membangkitkan respon emosi, (c) menyederhanakan informasi yang sulit dipahami, (d) membantu mengorganisasi materi dengan mengilustrasikan hubungan antar elemen berupa diagram, dan (e) memberikan saluran ganda atau informasi yang multimodalitas sehingga memudahkan pemahaman. Visualisasi, utamanya yang berbasis komputer, banyak digunakan dalam pembelajaran yang menekankan pemahaman siswa (Roblyer, 2010). Baser (2006) melaporkan bahwa visualisasi konsep abstrak menggunakan simulasi dapat medorong lingkungan belajar aktif dan dapat mengubah miskonsepsi siswa. 

Karakteristik kajian kimia yang tidak kasat mata memerlukan visualisasi analogis, baik statik maupun dinamik (animasi), untuk membantu siswa mengembangkan model mental kimia, gambaran personal seseorang tentang kimia. Visualisasi analogis dapat diperankan sebagai visual scaffold untuk membantu siswa memahami konsep abstrak dan mengaitkannya dengan aplikasinya dalam dunia nyata (Roblyer, 2010). 

Visualisasi aspek mikroskopis memegang peran sangat penting dalam pembelajaran kimia yang menekankan aspek mikroskopis, disamping makroskopis dan simbol. Beberapa temuan penelitian memperlihatkan hasil yang konsisten dari pemanfaatan multimedia berbasis komputer yang mengandung visualisasi submikroskopis, baik statik maupun dinamik (animasi), dalam pembelajaran kimia. Bukti empiris ini memerlihatkan bahwa adanya picture superior effect (Anglin, dkk., 2004). 

Ada beberapa cara umum yang telah dilakukan dalam memvisualisasi aspek mikroskopis kopis (partikel materi), seperti: molimod, alat peraga struktur Kristal, dan yang berbasis komputer (Balls, balls and sticks, Sticks, overlapping sphere, dots, dots and sticks). Masing-masing visualisasi tersebut menekankan pada aspek tertentu> Kehati-hatian perlu dilakukan apabila menggunakan model-model visualisasi tersebut karena bisa menimbulkan miskonsepsi. 

Istilah yang lebih tepat digunakan untuk aspek mikroskopis adalah submikroskopis karena istilah mikroskopis mengandung makna bahwa kajian kimia ini dapat dilihat menggunakan mikroskopis. Padahal aspek ini mengkaji aspek partikel materi yang tidak bisa dilihat langsung dengan mikroskop.