PENDEKATAN SAINTIFIK PADA TOPIK SEL VOLTA

## Yunita
IAIN Syekh Nurjati Jalan Sunyaragi, Kesambi Cirebon-Indonesia
E-mail: yunita@syekhnurjati.ac.id
Diterima: 03 Januari 2019. Disetujui: 17 Januari 2019. Dipublikasikan: 31 Januari 2019 DOI: 10.30870/educhemia.v4i1.5198
Abstract: Aim  of  this  study  describing  the  scientific  approach  implementation  in electrochemistry  (volta  cells)  learning  process  and  analyzing  students’  conception  using valid  and  reliable  instrument.    Mixed  method  design  is  used  in  this  research,  therefore qualitative and quantitative data are gained. Both of data represented by students’ worksheet and  multiple  choice  tests.  The  result  of  this  study  based  on  data  analysis,  findings,  and discussion  showed  that  students  ability  in  every  stage  of  scientific  approach  in  Volta  cell chemistry learning are:  observing 100 (very good), questioning 65 (good), experimenting 40 (low), associating 81 (very good), and communicating 50 (middle). In other hand, students’ conception in good category (70), it is consists of: showing the spontaneous reaction through the electrode potential (75), determining the reaction that has the largest cells potential (75), writing  down  the  exact  cells  diagram  through  Volta  cells  pictures  (82),  sequencing  the potential reduction through statements (40), showing the number of ions that are added with similar  substances  through  data  (78),  comparing  the  Volta  cells  voltage  through  the  data tables  of  three  Volta  cells  (33),  calculating  the  Volta  cells  value  through  the  potential reduction cells data (85), explaining how the battery works to generate electrical energy (82), writing down the cells notation through the data equation (75), calculating E 0 in Volta cells equation calculating voltaic cells through potential reduction data (75).
Keywords: Scientific Approach; Volta cells
Abstrak: Tujuan  penelitian  ini  untuk  mendeskripsikan  proses  penerapan  pendekatan saintifik pada pembelajaran sel volta serta menganasis konsepsi mereka pada konsep tersebut dengan  menggunakan  instrumen  yang  valid  dan  reliabel.  Dengan  menggunakan  desain penelitian  mixed  method,  maka  jenis  data  yang  diperoleh  dalam  penelitian  ini  berupa  data kualitatif  dan  kuantitatif.  Kedua  data  tersebut  didapat  melalui  Lembar  Kerja  Mahasiswa (LKM)  dan  tes  tertulis  bentuk  Pilihan  Ganda  diberikan  pada  akhir  perkuliahan.  Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa  masing-masing  kemampuan  mahasiswa  pada  setiap  aspek pendekatan saintifik diketahui bahwa kemampuan mengamati 100 (sangat baik) menanya 65 (baik)  mencoba  40  (kurang),  mengasosiasi  81  (sangat  baik)  dan  mengkomunikasikan  50 (cukup). Rata-rata konsepsi siswa adalah 70 (baik) dengan rata-rata kemamuan menunjukkan reaksi  spontan  melalui  data  potensial  elektroda  75,  menentukan  reaksi  yang  mempunyai potensial  sel  75,  menuliskan  diagram  sel  yang  tepat  melalui  gambar  sel  volta  82, mengurutkan  harga  potensial  reduksi  semakin  meningkat  melalui  pernyataan  40,00. menunjukkan  jumlah  ion  yang  ditambahkan  zat  yang  sejenis  melalui  data  78,
membandingkan  tegangan  sel  volta  melalui  data  tabel  dari  tiga  sel  volta  33,  menghitung harga  sel  volta  melalui  data  potensial  reduksi  sel  85  menjelaskan  cara  kerja  aki  hingga menghasilkan  energi  listrik  82,  menuliskan  notasi  sel  yang  dapat  berlangsung  melalui  data persamaan reaksi, dan menghitung E 0 pada persamaan reaksi sel volta melalui data potensial reduksi 75.
Kata kunci: Pendekatan Saintifik ( Scientific Approach ); Sel Volta

## PENDAHULUAN
Fakta  di  lapangan  bahwa  mutu pendidikan  sains  masih  rendah,  selama dua  puluh  tahun  terakhir  di  tingkat Nasional menunjukkan rata-rata nilai UN di SMP pada mata pelajaran Matematika dan  IPA  masih  tidak  mencapai  angka  6 dari  yang  seharusnya  pada  skala  10. Berdasarkan hasil pemetaan The Learning  Curve  the  Pearson Indonesia menempati  posisi  paling  akhir  (dari  40 negara)  dalam  hal  akses  dan  mutu pendidikan  (Hogan et  al ,  2015).  Pada pemetaan Trend  in  Mathematics  and Science  Study bidang  literasi  sains,
Indonesia  berada  diperingkat  40  dari  42 negara  (TIMSS,  2011)  kondisi  ini  tak lebih  baik  juga  terlihat  pada  peringkat Indonesia  berdasarkan  pemetaan  PISA yang  berada  di  posisi  ke-64  dari  65 negara.  Sejak  tahun  2000  posisi Indonesia  cenderung  stagnan  (OECD, 2013).
Adanya  kesenjangan  antara  hasil yang  diharapkan  dengan  fakta  di lapangan,  perlu  adanya  usaha  kearah peningkatan  hasil  belajar  siswa,  untuk
menjembataninya perlu adanya peningkatan mutu dibidang pembelajaran kimia.  Hasil  studi  pendahuluan  pada mahasiswa di sebuah
LPTK menunjukkan  bahwa  sebagian  besar mahasiswa  mengalami  kesulitan  dalam memahami  konsep  redoks  dan  sel elektrokimia.  Materi  pokok  ini  dianggap paling  sukar  karena  sebagian  besar pembelajaran  dilakukan  hanya  berpusat pada guru tanpa melibatkan peserta didik secara  aktif  (Syuaib,  2010).  Melibatkan peserta  didik  secara  aktif  merupakan salah  satu  solusi  untuk  memecahkan masalah tersebut (Nur, 1996).
Proses pembelajaran dengan menggunakan pendekatan ilmiah ( scientific  appoach )  menggali  informasi melalui pengamatan, bertanya, percobaan, kemudian mengolah data atau informasi, menyajikan data atau informasi, dilanjutkan dengan menganalisis, menalar, kemudian menyimpulkan,  dan  mencipta  (Wieman
& Gilbert, 2015).
Pendekatan
saintifik dalam pembelajaran  disajikan   sebagai  berikut:
1)  Mengamati  adalah  kegiatan  yang
dilakukan dengan memaksimalkan pancaindra dengan cara melihat, mendengar,  membaca,  menyentuh,  atau menyimak,  yang  diamati  adalah  materi yang  berbentuk  fakat,  yaitu  fenomena atau  beristiwa  dalam  bentuk  gambar, video,  rekaman  suara,  atau  fakta langsung yang bisa disentuh, dilihat, dan sebagainya. Observasi partisipatif ( participant  observation ).    melibatkan diri  secara  langsung  dengan  pelaku  atau objek  yang  diamati,  2)  Menanya  adalah proses mengonstruksi pengetahuan berupa  konsep,  prinsip  dan  prosedur melalui  diskusi  kelompok  atau  diskusi kelas.  Dalam  kegiatan  menanya,  dapat mengembangkan  keterampilan  lisan  dan tertulis  dalam  merumuskan  pertanyaan, mulai  pertanyaan  sederhana  dan  pendek hingga  pertanyaan  kompleks  dan  kritis. 3)  Mencoba  adalah  proses  kegiatan memperkuat pemahaman faktual, konspetual,  dan  prosedural  melalui kegiatan  langsung  mengumpulkan  data. Kegiatan    mencoba  dapat  dilakukan dalam  dua  jenis,  yaitu  mencoba prinsip/prosedur  seperti  yang  dipeorleh melalui diskusi, dan mencoba mengaplikasikan    prinsip/prosedur pada situasi baru. Kegiatan ini dapat dilakukan dalam  bentuk  ekperimen  atau  tugas projek.  4)  Mengasosiasi  atau  menalar
adalah  kegiatan  berpikir  tingkat  tinggi terhadap  data  yang  didapat  melalui kegiatan  mencoba,    adalah  menyajikan data secara sistematis, memilah, mengelompokkan, menghubungkan, merumuskan, menyimpulkan dan menafsirkan.  5)  Mengkomunikasikan adalah  hasil  akhir  dari  kegiatan pembelajaran  dimana  siswa  mampu mengekpresikan  sikap,  pengetahuan,  dan keterampilannya  dalam  bentuk  lisan, tulisan, atau karya yang relevan.
Kegiatan  ini  menjadi  sarana  agar siswa  terbiasa  berbicara,  menulis,  atau membuat karya tertentu untuk menyampaikan gagasan/ide, pengalaman, kesan,  dan  lain  sebagainya  termasuk dengan melibatkan emosi dan idealismenya. Belajar autentik
mencerminkan  tugas  dan  pemecahan masalah  yang  dilakukan  dan  dikaitkan dengan  realitas  di  luar  kehidupan  pada umumnya.  Secara  nyata  menunjukkan kompetensi  atau  keterampilan  yang dimilikinya.  Contohnya  antara  lain keterampilan kerja, kemampuan mengaplikasikan atau menunjukkan perolehan  pengetahuan  tertentu,  simulasi dan  bermain  peran,  portofolio,  memilih kegiatan yang strategis, serta memamerkan  dan  menampilkan  sesuatu, terdiri dari berbagai teknik penilaian.
Berdasarkan  uraian  latar  belakang masalah  di  atas,  maka  penulis  merasa perlu  menerapkan  pendekatan  saintifik pada  topik  sel  volta.  Adapun  rumusan masalah  yang  diteliti  pada  penelitian  ini adalah  bagaimana  proses  penerapan pendekatan  saintifik  pada  topik  sel  volta di  mahasiswa  pendidikan  kimia  dan bagaimana konsepsi
mahasiswa pendidikan  kimia  setelah  mengikuti perkuliahan  sel  volta  dengan  pendekatan saintifik.

## METODE
Pada penelitian ini digunakan metoda penelitian  mixed  method  dengan  desain penelitian pre eksperimental (Creswell & Clark,  2007).  Jumlah  partisipan  pada penelitian  ini  adalah  50  mahasiswa pendidikan  kimia  di  sebuah  LPTK Bandung.  Penentuan  partisipan  ini dilakukan  agar  mempermudah  penelitian dan  pada  proses  pembelajaran  di partisipan tersebut belum pernah menggunakan pendekatan saintifik .
Instrumen  yang  digunakan  diuji validitas dan reliabilitasnya. Uji Validasi dilakukan untuk menguji tingkat kesesuaian  antar  tujuan  pembelajaran dengan  soal,  kesuaian  materi  dengan soal,  dan  kejelasan  bahasa.  Uji  validitas isi  ini  dilakukan  oleh  tiga  ahli  di  bidang kima.  Validator  memberikan  saran
mengenai instrumen penelitian. Jenis data yang  akan  diperoleh  dari  penelitian  ini adalah  berupa  data  kualitatif  dan kuantitatif. Penilaian keduanya dilakukan  ketika  melakukan  percobaan berupa Lembar Kerja Mahasiswa (LKM), sedangkan data berupa tes tertulis bentuk Pilihan  Ganda  diberikan  pada  akhir pembelajaran.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil implementasi pendekatan saintifik  pada  proses  pembelajaran  sel volta  dilihat  berdasarkan  kemampuan mahasiswa  melakukan  setiap  tahapan pendekatan  saintifik  selama  proses pembelajaran.  Data  didapatkan  dengan menganalsiis lembar kerja yang digunakan  oleh  mahasiswa  sebagai bantuan  selama  proses  pembelajaran. Hasil tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel  1  menunjukkan  bahwa  nilai rata-rata  dari  5  M  nilainya  67,25 termasuk  katagori  baik.  Pada  tahap mengamati ( Observing ), tahap memaksimalkan panca indra dengan cara membaca  materi  yang  berbentuk  fakta dalam  sel  volta  mahasiswa  pada umumnya  mengetahui  sel  ini  dapat menghasilkan arus listrik, dengan perkataan  lain,  energi  kimia  diubah menjadi  energi  listrik.  Dalam  kehidupan sehari-hari sering di jumpai sel aki.
Tabel 1. Hasil Kemampuan Mahasiswa pada Kegiatan Pendekatan Saintifik
No Tahapan kegiatan Nilai Interpretasi 1 Mengamati ( Observing ) 100 Baik sekali 2 Menanya ( Questioning ) 65 Baik 3 Mengumpulkan data (Eksperimenting) 40 Cukup 4 Mengasosiasi ( Associating ) 81 Sangat Baik 5 Mengkomunikasikan ( Communicating 50 Cukup Nilai Rata-Rata 67 Baik Tahap Menanya ( Questioning ), tahap menuntut mahasiswa mengonstruksi pengetahuan berupa konsep,  prinsip  dan  prosedur  melalui diskusi  kelompok  atau  diskusi  kelas dalam  kegiatan  menanya.  Perolehan pada  tahap  ini  rata-rata  nilainya  65, termasuk  katagori  Baik  karena  pada umumnya  berdasarkan  fenomena    dan gambar aki dapat membuat 2 pertanyaan 1) Bagaimana cara kerja aki,
sehingga dapat menimbulkan listrik?, 2) Bagaimana  reaksi  yang  trjadi  di  katoda
dan anoda?
Tahap
Mengumpulkan data (Eksperimenting) ,    tahap  meningkatkan keingintahuan  siswa  merancang,  dan melaksanakan eksperimen, serta memperoleh, menyajikan, dan mengolah data.  Berdasarkan  pertanyaan  di  atas, pada  tahap  ini  nilainya  paling  rendah yaitu  40,  termasuk  katagori  cukup.  Hal ini disebabkan pada umumnya mahasiswa  sudah  terampil  dalam merancang    suatu  eksperimen  untuk
menentukan  cara  kerja  sel  volta  dengan menggunakan alat dan bahan yang telah disediakan berupa gambar, dan sempuna dalam  mencatat  data  pengamatan  sesuai hasil  eksperimen,  tapi  banyak  yang masih keliru dalam menentukan variabel manipulasi, kontrol, dan respon
Tahap  mengasosiasi  ( Associating ), tahap  ini  membangun  kemampuan berpikir  dan  bersikap  ilmiah  melakukan aktivitas  antara  lain  menganalisis  data,
mengelompokkan, menyimpulkan, melalui lembar kerja praktik.
Berdasarkan  data  di  atas  nilainya  81,25 termasuk  katagori  sangat  baik.  Dalam kegiatan  diskusi  ini  pada  umumnya mahasiswa dapat  menjawab dengan baik, yaitu  indikator  nomor  1)  menuliskan harga  potensial    sel  hasil  eksperimen,  2) menjelaskan  reaksi  berjalan  spontan,  3) menuliskan  reaksi  yang  terjadi  di  katoda dan  anoda,  tapi  pada  umumnya  pada nomor 4) tidak dapat menjelaskan fungsi jembatan  garam,  indikator  nomor  5) menghitung potensial sel yang tercantum
dalam  data  buku,  6)  membandingkan hasil  hitungan  dengan  data  eksperimen, 7)  menggambarkan  rangkaian  potensial sel,  8)  menunjukkan  arah  jarum  pada voltmeter,  dan  9)  menuliskan  notasi selnya.
Tahap mengkomunikasikan ( Communicating ), mengekpresikan sikap, pengetahuan, dan keterampilannya dalam bentuk  lisan.  Pada  tahap  ini  nilai  50 termasuk  katagori  cukup  karena  pada
umumnya  dalam  menyimpulkan  belum sempurna  antara  tujuan  dan  hasil  data eksperimen.
Konsepsi mahasiswa selama mengenai  sel  volta  diukur  pada  akhir pembelajaran  setelah  seluruh  mahasiswa mengikuti  seluruh  tahapan  pendekatan saintifik  pada  proses  pembelajaran  sel volta. Hasil konsepsi siswa pada sepuluh (10) indikator tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Konsep Mahasiswa pada Topik Sel Volta Indikator Nilai Hasil Belajar Kelompok Rata-rata Tinggi Sedang Rendah 1 85,00 75,00 65,00 75,00 2 85,00 70,00 60,00 75,00 3 90,00 80,00 75,00 81,67 4 50,00 40,00 30,00 40,00 5 85,00 80,00 70,00 78,33 6 50,00 30,00 20,00 33,33 7 90,00 85,00 80,00 85,00 8 95,00 80,00 70,00 81,67 9 80,00 80,00 65,00 75,00 10 95,00 70,00 65,00 75,00 Rata-rata 80,00 70,00 60,00 70,00
Keterangan indikator:
1. Menunjukkan reaksi spontan melalui data potensial elektroda.
2. Menentukan reaksi yang mempunyai potensial sel terbesar.
3. Menuliskan diagram sel yang tepat melalui gambar sel volta
4. Mengurutkan harga potensial reduksi semakin meningkat melalui pernyataan
5. Menunjukkan jumlah ion yang ditambahkan zat yang sejenis melalui data.
6. Membandingkan tegangan sel volta melalui data tabel dari tiga sel volta
7.  Menghitung harga sel volta melalui data potensial reduksi sel
8. Menjelaskan cara kerja aki hingga menghasilkan energi listrik
9. Menuliskan notasi sel yang dapat berlangsung melalui data persamaan reaksi
10. Menghitung E 0 pada persamaan reaksi sel volta melalui data potensial reduksi .
Berdasarkan data Tabel 2, nilai hasil belajar mahasiswa pada konsep sel volta, pada  umumnya  rata-rata  kelompok tinggi, sedang dan rendah 70,00 termasuk
kategori  berkemampuan  baik  karena hampir  semua  indikator  umumnya  baik dan baik sekali, kecuali pada indikator 4
dan  6  hampir  semua  kelompok  sangat kurang.
Pada  indikator  1)  menunjukkan reaksi  spontan  melalui  data  potensial elektroda  rata-rata  semua  kelompok mendapat nilai 75,00 kategori baik. Pada indikator  nomor  2)  Menentukan  reaksi yang  mempunyai  potensial  sel  terbesar rata-rata  75,00  termasuk  kategori  baik. Pada  indikator  3)  rata-rata  nilai  81,67 termasuk  kategori  sangat  baik  dalam menuliskan  diagram  sel  yang  tepat melalui  gambar  sel  volta  karena  pada umumnya mahasiswa dapat mengerjakan dengan  sempurna.  Pada  indikator  4). mengurutkan  harga  potensial  reduksi semakin  meningkat  melalui  pernyataan rata-rata  kelompok  tinggi,  sedang,  dan rendah nilainya 40 termasuk kemampuan sangat  kurang,  hal  ini  menunjukkan penguasaan  konsep  dalam  mengurutkan potensial  reduksi  masih  belum  maksimal menjawabnya,  walaupun  diberikan  data berupa  pernyataan.  Pada  indkator  5). menunjukkan jumlah ion yang ditambahkan  zat  yang  sejenis  melalui data  pada  umumnya  mahasiswa  dapat menjawab  dengan  baik,  hal  ini  terbukti rata-rata  78,33  artinya  berkemampuan baik.  Pada  indikator  6)    juga  mahasiswa masih sangat kurang dalam membandingkan  tegangan  sel  volta melalui data tabel dari tiga sel volta. Hal
ini  ditunjukkan  dengan  perolehan  rata- rata kelompok tinggi, sedang dan rendah hanya  mencapai  nilai  33,33  angka  yang paling rendah dari semua indikator.
Pada  umumnya  mahasiswa  belum dapat membandingkan dalam menentukan  tegangan  dari  3  sel  volta. Indikator, sedangkan indikator 7)
menghitung  harga  sel  volta  melalui  data potensial reduksi sel nilai rata-rata paling tinggi,  yaitu  85,00  kategori  sangat  baik, karena  pada  umumnya  semua  kelompok baik  tinggi,  sedang  dan  rendah  sudah mampu  dalam  mengaplikasikan  data potensial  reduksi  pada  sel  volta,  begitu pula pada indikator 8) mahasiswa sangat baik    dalam  menjelaskan  cara  kerja  aki hingga  menghasilkan  energi  listrik,  hal ini  terlihat  nilai  rata-ratanya  mencapai 81,67.  Pada  indikator  nomor  9) mahasiswa mampu menuliskan notasi sel yang  dapat  berlangsung  melalui  data persamaan  reaksi.  Nilai  yang  diperoleh rata-rata  75,00  dengan  kategori  baik  dan padaindikator  nomor  10)  menghitung  E 0 pada  persamaan  reaksi  sel  volta  melalui data  potensial  reduksi  pada  umumnya rata-rata  kelompok  tinggi,  sedang  dan rendah memperoleh nilai 75,00.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis  data, temuan, dan pembahasan pada penelitian
ini, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa pendekatan saintik pada konsep sel volta kategori baik dengan rincian  Mengamati ( observing) nilai  100  (sangat  baik),
Menanya ( Questioning )  65, kategori  baik,
Mencoba (Eksperimenting) nilai  40, kategori  kurang , 4).  Mengasosiasi ( Associating ) 81,25  sangat  baik,  dan  5).
Mengkomunikasikan  50  dengan  katogori cukup.
Nilai  hasil  belajar  rata-rata  70,00 kategori  naik  dengan  rincian  tiap indikator 1) menunjukkan reaksi spontan melalui  data  potensial  elektroda  nilai rata-rata  75,00  Indikator  2)  menentukan reaksi  yang  mempunyai  potensial  sel terbesar nilai rata-rata 75,00, indikator 3) menuliskan  diagram  sel  yang  tepat melalui  gambar  sel  volta  nilai  rata-rata 81,67.  Indikator  4)  mengurutkan  harga
potensial  reduksi  semakin  meningkat melalui  pernyataan  rata-rata  40,00. Indikator  5)  menunjukkan  jumlah  ion yang  ditambahkan  zat  yang  sejenis melalui data.nilai rata-rata 78,33. Indikator  6)  membandingkan  tegangan sel  volta  melalui  data  tabel  dari  tiga  sel volta  nilai  rata-rata  33,33  Indikatorr  7) menghitung  harga  sel  volta  melalui  data potensial reduksi sel nilai rata-rata 85,00. Indikator  8)  menjelaskan  cara  kerja  aki hingga  menghasilkan  energi  listrik  nilai rata-rata  81,67.  Indikator  9)  menuliskan notasi sel yang dapat berlangsung melalui data  persamaan  reaksi  nilai  rata-rata 75,00,  dan  indikator  10)menghitung  E 0 pada  persamaan  reaksi  sel  volta  melalui data  potensial  reduksi  nilai  rata-rata 75,00.

## DAFTAR RUJUKAN
Creswell, J. W., & Clark, V. L. P., 2007,
‘ Designing  and  conducting  mixed
methods research, Sage Publications, Inc., Thousand Oaks, CA, US.
Hogan,  A.,  Sellar,  S.,  &  Lingard,  B.,
2015, ‘ Commercialising comparison:
Pearson  Puts  the  TLC  in  Soft Capitalism’, Journal  of  Education Policy, Vol 31, No. 3, hh. 243-258.
Nur, M., 1996, ’ Teori Pembelajaran IPA Dari Hakikat Pedekatan
Keterampilan  Proses’ ,  Depdiknas,
Jakarta.
OECD,  2013,  ‘ PISA  2012  results:  what students  know  and  can  do  –student performance in mathematics, reading  and  science  (volume  I) ’,
[Online],  diakses  28  Januari  2014,
(Tersedia:http://www.oecd.org/pisa/k eyfindings/pisa-2012-results volume- I.pdf)
Syuaib,  A.,  2010,  ’ Modul  Teori  Dan Tugas  Mandiri  Kimia . Persiapan IJSO 2010 ’, Rexa Education Centre.
Wieman,  C.E  &  Gilbert,  S.,  2015,
‘Taking  a  scientific  approach  to
science education’, Microbe (Washington,  D.C.) ,  Vol.  10,  No.  4, hh. 152-156.