## TES DIAGNOSTIK PREDIKSI-OBSERVASI-EKSPLANASI (POE) REAKSI KIMIA UNTUK MENGGALI MODEL MENTAL SISWA

## THE CHEMICAL REACTION PREDICT-OBSERVE-EXPLAIN (POE) DIAGNOSTICS TEST FOR EXPLORING SUDENT’S MENTAL MODEL
Siti Katmiati 1 , Chusnur Rahmi 2*
1 Universitas Pendidikan Indonesia, Jl. Dr. Setiabudi No.229, Kota Bandung
2 Universitas Islam Negeri Ar-Raniry, Lorong Ibnu Sina No.2, Kopelma Darussalam, Kota Banda Aceh
* e-mail korespondensi: chusnur.rahmi@ar-raniry.ac.id

## Abstrak
Model  mental  menggambarkan kemampuan  konseptual siswa dalam  memahami dan  mempertautkan konsep kimia pada  level  makroksopik, submikroskopik, dan  simbolik. Guru perlu  memeriksa  model mental  yang  dikembangkan  siswa  untuk  mengidentifikasi  kesalahan  konsep  dalam  pembelajaran. Model mental siswa dapat dieksplorasi secara luas menggunakan tes diagnostik. Untuk itu, penelitian ini  mengembangkan  sebuah  instrumen  tes  diagnostik  menggunakan  motode  prediksi-observasi- eksplanasi.  Instrumen  ini  dapat  digunakan  guru  untuk  menggali  model  mental  siswa  pada  konsep reaksi  kimia.  Penelitian  ini  menerapkan  metode Reaserch  and  Development (R&D)  meliputi  kajian standar  isi  kurikulum  2013  dan  representasi  materi;  penyusunan  indikator,  soal  dan  jawaban  tes; validasi ahli; uji coba soal; dan uji coba identifikasi model  mental siswa. Tes diagnostik POE-Reaksi Kimia  terdiri  atas  4  soal.  Setiap  soal  terbagi  menjadi  3  bagian  yang  menggali  model  mental  siswa pada  bagian  prediksi,  observasi,  dan  eksplanasi  berbasis  multipel  representasi.  Secara  konten  dan pedagogi, tes diagnostik POE-Reaksi Kimia dinyatakan valid oleh 6 dosen tim ahli. Berdasarkan hasil uji  coba  ditemukan  bahwa  Tes  Diagnostik  POE-Reaksi  Kimia  mempunyai  aspek  keterbacaan  yang baik.  Tes  ini  mampu  menggali  10  tipe  model  mental  siswa  terhadap  suatu  reaksi  kimia  pada  level makroskopik, submikroskopik dan simbolik.
Kata kunci: model mental, reaksi kimia, tes diagnostik POE

## Abstract
Mental models describe students' conceptual abilities in understanding and linking chemical concepts at  the  macroscopic,  submicroscopic,  and  symbolic  levels.  Teachers  need  to  examine  the  mental models that developed by students to identify misconceptions in learning. Students' mental models can be explored extensively using diagnostic tests. For this reason, this study developed a diagnostic test instrument  using  the  prediction-observation-explanation  method.  This  instrument  can  be  used  by teachers to explore students' mental models about chemical reactions. This study applied the Reaserch and  Development  (R&D)  method,  through  content  standards  of  2013  curriculum  and  multiple representation  about  chemical  reaction;  indicators,  items,  and  answers  development;  experts validation;  legibility  test;  and  trial  of  student’s  mental  model  identification.  The  POE-Chemical Reaction  diagnostics  test  consist  of  4  questions.  Each  question  is  divided  into  3  parts  that  explore student’s  mental  model  at  the  prediction,  observation,  and  explanation  steps  by  regarding  multiple representations. The test is declared pedagogically and contentally valid by 6 expert lecturer. Based on the result of  trial test is found that the POE-Chemical Reaction Diagnostics Test has good readability. The  test  is  able  to  explore  10  types  of  student’s  mental  model  about  chemical  reaction  at  the macroscopic,  submcroscopic and symbolic levels.
Keywords: mental model, chemical reaction, POE diagnostics test

## PENDAHULUAN
Pemahaman kimia mencakup tiga tingkatan representasi yang meliputi makroskopik,  submikroskopik,  dan  simbolik (Jansoon  et  al.,  2009).  Level  makroskopik menyajikan fenomena kimia yang dapat diobservasi  siswa  baik  menggunakan  panca indra  maupun  alat  bantu.  Misalnya  mengamati indikator  terjadinya  reaksi  kimia  melalui perubahan  warna  dan  suhu,  terbentuknya endapan dan gelembung gas. Level submikroskopik  menjelaskan  secara  molekular mengapa  fenomena  dapat  terjadi  dan  apa  yang terjadi  pada  partikel  seperti  atom,  molekul,  dan ion.  Pada  dasarnya,  level  submikroskopik merupakan  representasi  nyata,  akan  tetapi  tidak akan  dapat  diamati  siswa  secara  langsung.  Oleh karena  itu  dibutuhkan  simbol-simbol  kimia, model  atom,  persamaan  reaksi,  grafik,  dan diagram  yang  disajikan  pada  level  simbolik (Chandrasegaran  et  al.,  2007;  Jansoon  et  al., 2009; Talanquer, 2011). Ketiga level ini dikenal dengan  multipel  representasi,  satu  sama  lain saling  berkaitan  dan  tidak  dapat  dipisahkan dalam pembelajaran.
Dalam  pembelajaran  kimia,  siswa  harus mampu memahami konsep dan menghubungkan ketiga  level  representasi.  Hal  inilah  yang menyebabkan  pembelajaran  kimia  pada  domain kognitif  begitu  kompleks  (Wang,  2007). Pemahaman  konsep  kimia  pada  ketiga  level representasi dan kemampuan menghubungkannya  dikenal  sebagai  model mental (Wiji, 2014).
Gambar 1. Hubungan multi representasi kimia dalam pembentukan model mental (W. Wiji et al., 2018.)
Model  mental  yang  dimiliki  setiap  siswa bersifat  unik  dan  berbeda  satu  dengan  yang lainnya. Model mental dibentuk dan berkembang  ketika  proses  pembelajaran.  Model mental  siswa  dapat  berubah  seiring  dengan semakin  banyaknya  pengetahuan  yang  diterima (Harrison et al., 1999).
Karakteristik  model  mental  siswa  yang tidak  stabil,  selalu  berubah,  dan  tidak  konsisten menyebabkan  sulitnya  guru  mengidentifikasi dan  memahami  model  mental  siswa.  Nahum  et al.  (2004)  mengemukakan  bahwa  guru  harus mengetahui  model  mental  yang  dibentuk siswanya.  Hal  ini  dilakukan  untuk  memeriksa bahwa  tidak  berkembangnya  pemahaman  kimia yang cacat dalam pikiran siswa.
Menurut  Wang  (2007)  model  mental siswa dapat diungkap menggunakan tes diagnostik metode prediksi-observasi- eksplanasi.  Tes  diagnostik  ini  sangat  tepat digunakan untuk mengidentifikasi model mental kimia siswa dengan mengakomodasi ketiga level representasi  (Acar  Sesen,  2013;  Kala  et  al., 2013)  Tes  diagnostik  ini  mampu  mengukur pengetahuan  kimia  secara  komprehensif.  Siswa dapat  secara  bebas  dan  leluasa  mendeskripsikan model  mentalnya.  Model  mental  siswa  perlu dianalisis  supaya  guru  dapat  mengetahui bagaimana  pemahaman  siswa  terhadap  konsep kimia  pada  level  makroskopik,  submikroskopik, dan  simbolik.  Melalui  analisis  model  mental, guru dapat mengidentifikasi munculnya miskonsepsi  yang  menghambat  pembelajaran (Rahmi  et  al.,  2020).  Brandriet  &  Bretz  (2014) menambahkan bahwa siswa yang mengembangkan  model  mental  tidak  ilmiah sangat berpotensi mengalami miskonsepsi dalam pembelajaran kimia.
Chandrasegaran  et  al.  (2007)  melaporkan bahwa siswa kesulitan dalam merepresentasikan zat  kimia  pada  level  makroskopik  dan submikroskopik.  Pemahaman  representasi  siswa pada  level  simbolik  juga  sangat  minim.  Hal  ini didukung  oleh  hasil  penelitian  Yarroch  (1985) yang melaporkan bahwa siswa hanya memahami reaksi  kimia  pada  level  makrsokopik  dan simbolik. Siswa belum mampu menganalisis dan mendeskripsikan reaksi kimia secara submikroskpik.  Hal  ini  ditunjukkan  oleh rendahnya kemampuan siswa dalam merepresentasikan hubungan atom dalam
molekul.  Siswa  tidak  paham  makna  setiap partikel  yang  terlibat  dalam  suatu  reaksi  kimia, walaupun  telah  menuliskan  dan  menyetarakan persamaan  reaksi  dengan  benar.  Hal  ini  sejalan dengan  temuan  Baah  &  Ampiah  (2012)  bahwa siswa  tidak  mampu  menyetarakan  persamaan reaksi  pembakaran  senyawa  hidrokarbon.  Siswa kesulitan  menuliskan  rumus  senyawa  sehingga tidak mampu memprediksi produk reaksi dengan benar.  Siswa  juga  gagal  menafsirkan  suatu reaksi dalam bentuk persamaan simbol kimia.
Tes diagnostik prediksi-observasi- eksplanasi  sangat  sesuai  untuk  digunakan sebagai  tes  evaluasi  hasil  belajar  siswa  pada kurikulum 2013. Tes diagnostik ini mengakomodasi  setiap  langkah  pendekatan pembelajaran saintifik yakni mengamati, menanya,  mengumpulkan  data,  mengasosiasi, dan mengkomunikasikan. Tes diagnostik prediksi-observasi-eksplanasi  terbagi  menjadi  3 bagian  yakni  (1)  tahap  prediksi  yang  melatih siswa  mengasosiasi  fenomena  dengan  konsep kimia,  (2)  tahap  observasi  yang  melatih  siswa mengamati  fenomena  kimia,  menanya  dan mengumpulkan data dari hasil observasi, dan (3) tahap eksplanasi yang melatih siswa
menyampaikan hasil
pengamatan dan kesimpulan berdasarkan analisis, serta mengkomunikasikan  dan  menghubungkan  data- data yang telah ditemukan.
Mencermati  uraian  di  atas,  maka  perlu dikembangkan  instrumen  tes  diagnostik  yang dapat  mengeskplorasi  model  mental  siswa. Untuk  itu,  penelitian  ini  mengembangkan sebuah  instrumen  tes  diagnostik  prediksi- observasi-ekplanasi  yang  dapat  membantu  guru dalam menggali model mental siswa pada materi reaksi kimia.

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini menerapkan metode Reaserch  and  Development melalui  modifikasi model  Sukmadinata  (2012)  yang  meliputi  tahap pengembangan  tes,  validasi,  revisi  pertama,  uji coba  tahap  awal,  revisi  kedua,  dan  uji  coba diperluas.  Tahapan  yang  dilakukan  dalam penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 2.
Tahap  awal  dilakukan  dengan  mengkaji standar  isi  kurikulum  2013  pada  Kompetensi Dasar  (KD)  3.11  kimia  kelas  X  untuk menentukan kedudukan, keluasan, dan kedalaman  materi  reaksi  kimia.  Analisis  konten dilakukan  dengan  mengkaji  representasi  materi reaksi  kimia  menggunakan  6  buku  teks  kimia
dasar.  Hasil  analisis  standar  isi  dan  konten dijadikan sebagai acuan peneliti dalam menyusun  indikator,  soal,  dan  jawaban  tes diagnostik.
Gambar 2. Alur Pengembangan Tes Diagnostik POE-Reaksi Kimia
Tes diagnostik POE-Reaksi Kimia selanjutnya  divalidasi  oleh  6  dosen  pakar pendidikan  kimia  dan kimia.  Tim  ahli memperhatikan kesesuaian indikator soal terhadap  KD,  soal  terhadap  indikator,  dan jawaban  terhadap  soal.  Saran  dan  komentar  tim ahli  digunakan  untuk  memperbaiki  instrumen awal yang telah dikembangkan.
Tes  diagnostik  yang  telah  divalidasi kemudian  diuji  coba  secara  terbatas  pada  10 siswa  kelas  XI  salah  satu  SMA  Negeri  di  kota Bandung untuk melihat aspek keterbacaan setiap soal.  Hasil  uji  coba  dianalisis  secara  deskriptif kualitatif  untuk  memperbaiki  kualitas  redaksi soal. Pada tahap terakhir, dilakukan  uji  coba tes Diagnostik  POE-Reaksi  Kimia  yang  diperluas terhadap 30 siswa untuk mengetahui kemampuan  tes  dalam  menggali  model  mental kimia siswa.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kajian  terhadap  standar  isi  kurikulum 2013  kimia  SMA  menunjukkan  bahwa  materi reaksi  kimia  tercakup  pada  KD  3.11  yang mengharuskan siswa mampu menerapkan konsep  persamaan  reaksi.  Siswa  dituntut  untuk mampu  mendeskripsikan  reaksi  kimia  melalui persamaan reaksi. Hasil kajian konten
Revisi Pertama Validasi Tes Diagnostik POE-Reaksi Kimia Revisi Kedua Analisis Standar Isi Kurikulum 2013 dan Konten Materi Reaksi Kimia
Penyusunan Indikator, Soal, dan Jawaban
Uji Coba Keterbacaan Soal
Uji Coba Eksplorasi Model Mental Siswa
100 | Jurnal Zarah , Vol. 9 No. 2 (2021)
menunjukkan  bahwa  6  buku  teks  kimia  dasar (Brown,  2015;  Chang,  2004;  McMurry  &  Fay, 2012;  Silberberg,  2007;  Whitten  et  al.,  2014.; Zumdahl  &  DeCoste,  2010)  menyajikan  materi reaksi  kimia  pada  tiga  level  representasi. Reaktan  dan  produk  dalam  suatu  reaksi  kimia dinyatakan  dengan  sebuah  persamaan  reaksi yang setara.
Hasil  kajian  kurikulum  dan  konten selanjutnya  digunakan  sebagai  dasar  dalam merumuskan  4  indikator  soal yaitu:  a) mendeskripsikan reaksi kimia yang
menghasilkan  gas,  b)  mendeskripsikan  reaksi kimia yang mengalami perubahan temperatur, c) mendeskripsikan reaksi kimia yang menghasilkan perubahan warna, dan d) mendeskripsikan  reaksi  kimia  yang  membentuk endapan. Berdasarkan indikator tersebut, kemudian  dikembangkan  4  soal  tes  yang mengikuti  pola  prediksi,  observasi,  eksplanasi. Keempat  soal  menggunakan  reaktan  yang berbeda. Contoh soal tes diagnostik POE-Reaksi Kimia disajikan pada  Gambar 3.
Pada soal prediksi, siswa diminta memperkirakan  hasil  reaksi  padatan  tertentu dengan  larutan  asam  kuat,  dan  memberikan alasan  yang  mendukung  prediksinya.  Tahap  ini mengakomodasi  berkembangnya  model  mental siswa  pada  level  submikroskopik.  Pada  soal observasi, siswa menyaksikan demontrasi percobaan  yang  disajikan  dalam  video  singkat. Tahap  ini  mengakomodasi  berkembangnya model  mental  siswa  pada  level  makroskopik. Siswa  menguji  prediksinya  dengan  mengamati fenomena kimia dan menuliskan hasil pengamatannya.  Pada  soal  eksplanasi,  siswa dituntut untuk mampu menjelaskan  reaksi kimia dengan  menghubungkan  tiga  level  representasi kimia.  Bagian  eksplanasi  terdiri  atas  beberapa pertanyaan  yang  disusun  untuk  mengeksplorasi model  mental  siswa  secara  mendalam  terhadap reaksi kimia.

## Soal Prediksi
Seorang siswa mereaksikan  padatan kalsium karbonat  0,2 gram dengan 10 mL larutan asam klorida 2 M.
a. Prediksikan apa yang akan terjadi? Berikan alasan Anda!
Soal Observasi
b. Perhatikan  dengan  seksama  video  percobaan berikut untuk menguji prediksi Anda. Catatlah hasil pengamatan Anda (amati setiap perubahan yang terjadi)!
Soal Eksplanasi
c. Sebutkan partikel yang menyusun setiap zat pada reaktan?
d. Partikel apa saja yang akan berinteraksi menghasilkan produk?
e. Sebutkan partikel yang menyusun setiap zat pada produk?
f. Tuliskan persamaan reaksi secara keseluruhan?
g. Tunjukkan bahwa persamaan yang setara mematuhi Hukum Lavoisier?
Gambar 3. Soal Tes pada Indikator Mendeskripsikan Reaksi Kimia yang Menghasilkan Gas
Soal  Tes  Diagnostik  POE-Reaksi  Kimia yang  telah  disusun  selanjutnya  dicermati kesesuaiannya  terhadap  indikator  dan  jawaban berdasarkan  KD  kurikulum  2013  oleh  tim  ahli. Validasi dilakukan oleh 6 dosen pakar kimia dan pendidikan  kimia.  Instrumen  dikatakan  valid jika  mampu  mengukur  apa  yang  seharusnya diukur  (Sugiyono,  2013).  Validitas  yang  diukur adalah  validitas  isi  yang  meliputi  kesesuaian indikator  terhadap  KD  pada  standar  isi kurikulum  2013,  validasi  butir  soal  tes  terhadap indikator  soal,  dan  validasi  jawaban  terhadap soal  tes.  Hasil  validasi  isi  terhadap  tes    yang dikemangkan disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1.  Hasil Validasi Tes Diagnostik POE-Reaksi Kimia
Aspek yang Dinilai Penilaian Validator 1 2 3 4 5 6 Kesesuaian KI, KD, dan indikator soal Valid Kesesuaian soal dan indikator soal Valid  dengan  revisi  pada  redaksi kalimat soal, perubahan soal prediksi  untuk  indikator  ketiga,  dan penambahan item soal eksplanasi Kesesuaian jawaban dan soal Valid  dengan  revisi  pada  jawaban eksplanasi yang menjelaskan partikel pada level submikroskopik
Berdasarkan  Tabel  1,  hasil  validasi diperoleh  bahwa  Tes  diagnostik  POE-Reaksi kimia  dinyatakan  valid  secara  konten  dan pedagogi.  Validator  menyarankan  perbaikan redaksi  kalimat,  misalnya  pada  soal  prediksi kata  “ mereaksikan” diganti  dengan  kata “mencampurkan” . Peneliti menambahkan pertanyaan  “ Tuliskan  persamaan  ion  bersih” pada  soal  eksplanasi  sesuai  dengan  saran validator  untuk  mengeksplorasi  pemahaman submikroskopik  siswa  terhadap  reaksi  kimia. Peneliti juga mengganti reaktan pada soal ketiga
dengan  larutan  timbal  (II)  nitrat  dan  kalium iodida supaya perubahan warna dari reaksi dapat diamati  dengan  jelas.  Dengan  demikian,  tes diagnostik  POE-Reaksi  kimia  layak  untuk diujicobakan kepada siswa.
Tes  diagnostik  POE-Reaksi  kimia  yang telah dinyatakan valid dan direvisi sesuai dengan saran  validator,  kemudian  diuji  coba  secara terbatas  pada  10  siswa  kelas  XI.  Hasil  ujicoba ditentukan  berdasarkan  analisis  jawaban  siswa terhadap  soal  tes.  Hasil  ujicoba  menunjukkan bahwa tingkat keterbacaan redaksi soal tergolong baik dan dapat dipahami siswa. Hal ini ditunjukkan  oleh  kemampuan  siswa  dalam menjawab soal prediksi, observasi, dan eksplanasi.  Siswa  juga  mampu  memberikan penjelasan  yang  mengarah  pada  kebenaran jawaban. Pada soal  eksplanasi, ditemukan siswa yang  belum  mampu  menjawab  dengan  benar. Walaupun demikian, peneliti tetap membutuhkan  soal  tersebut  untuk  menggali kemampuan
kognitif
siswa dalam menghubungkan tiga level representasi kimia.
Tes diagnostik POE-Reaksi kimia selanjutnya  diuji  coba  secara  meluas  untuk melihat  performanya  dalam  mengekplorasi model  mental  siswa.  Hasil  ujicoba  tersebut menunjukkan  bahwa  tes  diagnostik  ini  dapat mengungkap  model  mental  siswa  terhadap reaksi kimia pada tiga level representasi. Model mental siswa dikelompokkan berdasarkan analisis  terhadap  kemiripan  jawaban.  Tipe model  mental  siswa  yang  berhasil  diungkap untuk  indikator  soal  pertama  dan  kedua disajikan pada Tabel 2 dan 3.
Tabel 2.  Model Mental Siswa pada Konsep Reaksi Kimia yang Menghasilkan Gas
Fenomena Kimia Tipe Model Mental Jumlah Siswa Reaksi  padatan kalsium karbonat dengan  larutan asam klorida Tidak mampu menjelaskan  reaksi  yang menghasilkan  gas  pada level submikroskopik dan simbolik 9 Tidak mampu menjelaskan  reaksi  yang menghasilkan gas, walaupun memahami sebagian  konsep  pada level submikroskopik dan simbolik 12 Mampu menyetarakan persamaan  reaksi  yang menghasilkan  gas  dan menuliskan rumus kimia senyawa  dengan  benar, 9
tetapi tidak mampu menjelaskannya pada level submikroskopik secara lengkap
Hasil  uji  coba  eksplorasi  model  mental terhadap  30  siswa  ditemukan  3  tipe  model mental  pada  konsep  reaksi  kimia  yang menghasilkan  gas  dan  perubahan  temperatur. Sebanyak  9  siswa  tidak  mampu  menjelaskan reaksi  padatan  kalsium  karbonat  dengan  larutan asam  klorida (Tabel 2) sedangkan 3 siswa  tidak mampu  menjelaskan  reaksi  larutan  natrium hidroksida  dengan  larutan  asam  sulfat  (Tabel 3) baik  pada  level  submikroskopik  maupun simbolik.  Hal  ini  juga  terjadi  pada  12  siswa (Tabel  2)  dan  6  siswa  (Tabel  3)  dengan  tipe model  mental  kedua  meskipun  mereka  sudah memahami  sebagian  konsep  reaksi  yang menghasilkan  gas  dan  perubahan  temperatur pada  level  submikroskopik  dan  simbolik.  Siswa mampu tetapi tidak konsisten menuliskan rumus kimia  reaktan  dan  produk  yang  terlibat  dalam reaksi. Siswa gagal menguraikan ion poliatomik menjadi  partikel  yang  lebih  kecil.  Siswa  juga gagal  menuliskan  setiap  partikel  ion  yang bereaksi dan menghasilkan produk reaksi. Siswa tidak  mampu  menuliskan  muatan  ion  sehingga gagal  dalam  membuktikan  berlakunya  Hukum Lavoisier pada persamaan reaksi setara.
Model  mental  yang  lebih  baik  pada konsep reaksi yang menghasilkan gas ditunjukkan  oleh  9  siswa  (Tabel  2)  yang  sudah mampu  menuliskan  rumus  kimia  reaktan  dan produk,  serta  menyetarakan  persamaan  reaksi dengan  benar  pada  level  simbolik.  Akan  tetapi, siswa belum mampu menuliskan muatan ion dan menguraikan  spesi-spesi  yang  terlibat  dalam reaksi  secara  submikroskopik.  Siswa  mampu menuliskan  interaksi  antar  partikel  tetapi  tidak mampu menuliskan persamaan ion bersih. Siswa sudah  mampu  menunjukkan  bahwa  persamaan reaksi  padatan  kalsium  karbonat  dengan  larutan asam  klorida  yang  setara  memenuhi  hukum Lavoisier  melalui  perbandingan  jumlah  atom sejenis pada reaktan dan produk.
Berdasarkan  Tabel  3  diketahui  bahwa  21 siswa  mengembangkan  model  mental  yang konsisten  pada  level  simbolik  saja,  namun berubah-ubah  pada  level  submikroskopik  dalam menjelaskan  reaksi  larutan  natrium  hidroksida dengan  larutan  asam  sulfat.  Siswa  mampu menuliskan  rumus  kimia  dan  partikel  penyusun reaktan  dan  produk  dengan  benar.  Akan  tetapi, mereka gagal dalam menjelaskan interaksi  antar
102 | Jurnal Zarah , Vol. 9 No. 2 (2021)
partikel  dan  persamaan  ion  bersih.  Meskipun demikian, siswa dapat menyetarakan reaksi yang menghasilkan perubahan temperatur dan membuktikan  berlakunya  hukum  Laviosier. Sebanyak  3  siswa  tidak  mampu  menjelaskan reaksi larutan natrium hidroksida dengan larutan asam  sulfat  pada  level  submikroskopik  dan simbolik.  Sedangkan  6  siswa  hanya  mampu menuliskan  rumus  kimia  reaktan  dan  produk dengan  tidak  konsisten.  Siswa  tidak  memahami bahwa  reaktan  merupakan  senyawa  ionik  yang tersusun atas kation dan anion. Siswa juga tidak mampu  menuliskan  partikel  penyusun  produk dan  muatan  ion.  Akibatnya,  kesembilan  siswa ini tidak mampu menunjukkan persamaan reaksi setara yang mematuhi hukum Lavoisier.
Tabel 3. Model Mental Siswa pada Konsep Reaksi Kimia yang  Menghasilkan Perubahan Temperatur
Fenomena Kimia Tipe Model Mental Jumlah Siswa Reaksi larutan natrium hidroksida dengan larutan asam sulfat Tidak  mampu  menjelaskan reaksi  yang  menghasilkan perubahan  temperatur  pada level  submikroskopik  dan simbolik 3 Tidak  mampu  menjelaskan reaksi  yang  menghasilkan perubahan temperatur, walaupun memahami sebagian  konsep  pada  level submikroskopik dan simbolik 6 Mampu menyetarakan persamaan reaksi yang menghasilkan perubahan temperatur  dan  menuliskan rumus kimia senyawa dengan  benar,  tetapi  tidak mampu menjelaskannya pada  level  submikroskopik secara lengkap 21 Pada konsep reaksi kimia yang menghasilkan  perubahan  warna,  tes  diagnostik POE-Reaksi  Kimia  mampu  mengungkap  dua tipe model mental. Tabel 4 menunjukkan bahwa 9  siswa  tidak  mampu  dalam  menjelaskan  reaksi larutan  kalium  kromat  dengan  larutan  asam klorida  pada  level  submikroskopik  maupun simbolik. Siswa tidak mampu menuliskan rumus kimia  reaktan  larutan  timbal  (II)  nitrat,  partikel ion-ion  penyusun  reaktan  dan  produk,  dan muatan  ion  dengan  benar.  Siswa  juga  tidak mampu  menjelaskan  interaksi  yang  terjadi  antar partikel.  Hal  ini  menyebabkan  siswa  tidak
mampu  menunjukkan  bahwa  persamaan  reaksi setara mematuhi hukum Lavoisier.
Tabel 4.  Model Mental Siswa pada Konsep Reaksi Kimia yang Menghasilkan Perubahan Warna
Fenomena Kimia Tipe Model Mental Jumlah Siswa Reaksi  larutan kalium  kromat dengan  larutan asam klorida Tidak mampu menjelaskan  reaksi  yang menghasilkan  perubahan warna pada level submikroskopik dan simbolik 9 Mampu menyetarakan persamaan  reaksi  yang menghasilkan perubahan gas dan menuliskan rumus  kimia  senyawa dengan benar, tetapi tidak mampu menjelaskannya pada level submikroskopik 21
Pada  tipe  model  mental  kedua,  sebanyak 21 siswa sudah mampu menuliskan rumus kimia dan partikel penyusun reaktan dan produk dalam bentuk  ionnya  dengan  benar,  meskipun  ada siswa yang masih keliru menuliskan muatan ion. Siswa  mampu  menuliskan  persamaan  reaksi setara  dan  membuktikan  berlakunya  hukum Lavoisier  dengan  benar.  Akan  tetapi,  siswa gagal dalam menjelaskan interaksi antar partikel untuk  menghasilkan  produk  reaksi  pada  level submikroskopik.  Siswa  juga  keliru  dalam menuliskan persamaan ion bersih.
Tabel 5.  Model Mental Siswa pada Konsep Reaksi Kimia yang Membentuk Endapan
Fenomena Kimia Tipe Model Mental Jumlah Siswa Reaksi  larutan natrium karbonat dengan  larutan kalsium klorida Tidak mampu menjelaskan  reaksi  yang membentuk endapan pada level submikroskopik dan simbolik 24 Tidak mampu menjelaskan  reaksi  yang membentuk endapan walaupun memahami sebagian  konsep  pada level submikroskopik dan simbolik 6
Dalam  menjelaskan  konsep  reaksi  kimia yang  membentuk  endapan,  ditemukan  dua kelompok profil model mental menggunakan tes diagnostik  POE-Reaksi  Kimia  (Tabel  5).
Kelompok  pertama  ditemukan  24  siswa  yang hanya  mampu  menjelaskan  reaksi  pada  level makroskopik saja. Siswa belum mampu menjelaskan  bagaimana  reaksi  larutan  natrium karbonat  dengan  larutan  kalsium  klorida  pada level  simbolik  dan  submikroskopik.  Sedangkan 6  siswa  lainnya  hanya  mampu  menuliskan rumus kimia reaktan dan produk secara simbolik saja  namun  tidak  konsisten. Kegagalan  siswa dalam  menyebutkan  muatan  setiap  spesi penyusun  reaktan  dan  produk  ditemukan  pada kedua  tipe  model  mental.  Siswa  juga  tidak mampu  menjelaskan  interaksi  antar  partikel  dan persamaan ion bersih sehingga gagal menyetarakan persamaan reaksi yang membuktikan berlakunya hukum Lavoisier.
Baah  &  Ampiah  (2012)  menyatakan bahwa  kegagalan  siswa  dalam    menuliskan rumus  kimia  reaktan  dengan  benar  berakibat pada  sulitnya  mereka  memprediksikan  produk yang  dihasilkan  pada  suatu  reaksi  kimia. Kegagalan siswa menuliskan muatan spesi-spesi yang  terlibat  dalam  reaksi,  partikel  yang berinteraksi menghasilkan produk, dan persamaan  ion  bersih  menyebabkan  siswa  tidak mampu  menyetarakan  reaksi  sesuai  dengan Hukum  Lavoisier.  Yitbarek  (2011)  menyatakan bahwa  siswa  harus  mampu  menuliskan  rumus kimia  reaktan  dan  produk  dengan  benar.  Dalam menyetarakan  persamaan  reaksi,  setiap  jenis atom  pada  sisi  reaktan  maupun  produk  harus memiliki jumlah yang sama. Hal ini dibutuhkan untuk  mematuhi  berlakunya  Hukum  Lavoisier dalam penyetaraan reaksi.
Berdasarkan  hasil  penelitian  ditemukan bahwa tes diagnostik POE-Reaksi kimia mampu mengungkapkan  10  tipe  model  mental  siswa pada  konsep  reaksi  kimia  yang  menghasilkan gas, perubahan temperatur, warna, dan endapan. Siswa  memiliki  pemahaman  yang  baik  pada level makroskopik. Akan tetapi, umumnya siswa belum  mampu  memahami  materi  reaksi  kimia pada  level  submikroskopik  dan  simbolik. Temuan  ini  didukung  oleh  beberapa  hasil penelitian terdahulu yang melaporkan rendahnya kemampuan  siswa  dalam  merepresentasikan reaksi kimia pada level makroskopik, submikroskopik, dan simbolik (Baah & Ampiah, 2012;  Chandrasegaran  et  al.,  2007;  Yarroch, 1985).
Hasil  ujicoba  diperluas  membuktikan bahwa  tes  diagnostik  POE-Reaksi  Kimia  yang dikembangkan  pada  penelitian  ini  memiliki performa yang sangat baik dalam mengeksplorasi  model  mental  siswa.  Siswa
dapat mendeskripsikan model mentalnya dengan bebas  dan  leluasa  melalui  jawaban.  Hal  ini sesuai  dengan  pendapat  Wang  (2007)  yang menyatakan  bahwa  tes  diagnostik  POE  sangat tepat  digunakan  untuk  mengidentifikasi  model mental  kimia  siswa.  Tes  ini  diklaim  mampu mengungkap  pemahaman  konsep  siswa  pada ketiga level representasi kimia meliputi makroskopik,  submikroskopik,  dan  simbolik (Acar Sesen, 2013; Kala et al., 2013).
Tes  diagnostik  POE-Reaksi  Kimia  dapat digunakan sebagai instrumen tes untuk mengevaluasi  hasil  belajar  siswa .  Seluruh langkah  pendekatan  pembelajaran  saintifik pada  kurikulum  2013  dapat  diintegrasikan dalam  3  bagian  tes.  Pada  tahap  prediksi, siswa  dilatih  untuk  mengasosiasikan  suatu fenomena dengan konsep reaksi kimia. Pada tahap  observasi,  siswa  dilatih  mengamati fenomena  reaksi  kimia  yang  menghasilkan gas,  endapan,  perubahan  suhu  dan  warna melalui  video  percobaan;  menanya  lalu mengumpulkan  data-data  berdasarkan  hasil pengamatannya.  Pada  tahap  eksplanasi, siswa dilatih untuk mengkomunikasikan dan mengasosiasikan  hasil  pengamatan,  data- data,  dan  kesimpulan  berdasarkan  hasil analisisnya.

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan  diperoleh  simpulan  bahwa  Tes diagnostik
POE-Reaksi
Kimia yang dikembangkan  berbasis  multipel  representasi mampu  menggali  model  mental  siswa  pada bagian  prediksi,  observasi,  dan  eksplanasi.  Tes dinyatakan  valid  secara  konten  dan  pedagogi oleh  6  dosen  ahli.  Hasil  uji  coba  menunjukkan bahwa  tes  memiliki  aspek  keterbacaan  yang baik. Tes diagnostik POE-Reaksi Kimia mampu menggali model mental siswa dalam merepresentasikan reaksi kimia yang menghasilkan  gas  dan  endapan,  reaksi  kimia yang mengalami perubahan warna dan temperatur pada level makroskopik, submikroskopik dan simbolik. Tes ini diharapkan  dapat  digunakan  oleh  guru  sebagai instrumen penilaian kognitif dalam mengeksplorasi  pemahaman  konsep  siswa  pada 3 level representasi kimia guna mengidentifikasi munculnya  miskonsepsi  dan  kesulitan  dalam pembelajaran.
104 | Jurnal Zarah , Vol. 9 No. 2 (2021)

## DAFTAR RUJUKAN
Acar  Sesen,  B.  (2013).  Diagnosing  Pre-Service Science  Teachers’  Understanding  Of Chemistry  Concepts  By  Using  Computer- Mediated  Predict-Observe-Explain  Tasks.
Chemistry Education Research and Practice , 14 (3).
Baah,  R.,  &  Ampiah,  J.  G.  (2012).  Senior  High School  Students’  Understanding  and Difficulties  with  Chemical  Equations.
International Journal of Scientific Research in Education , 5 (3).
Brandriet,  A.  R.,  &  Bretz,  S.  L.  (2014).  The
Development  Of  The  Redox  Concept Inventory  As  A  Measure  Of  Students’
Symbolic And Particulate Redox
Understandings  and  Confidence. Journal of Chemical Education , 91 (8).
Brown,  T.  L.  (2015).  Chemistry  The  Central  of
Science. In Pearson Education .
Chandrasegaran,  A.  L.,  Treagust,  D.  F.,  &
Mocerino, M. (2007). The Development Of A  Two-Tier  Multiple-Choice  Diagnostic Instrument  For  Evaluating  Secondary
School Students’ Ability To Describe And Explain Chemical Reactions Using Multiple Levels Of Representation. Chemistry Education Research and Practice , 8 (3).
Chang, R. (2004). Kimia Dasar: Konsep-Konsep Inti  Edisi  Ketiga  Jilid  1.  In Land Economics .
Harrison, A. G., Grayson, D. J., & Treagust, D.
F.  (1999).  Investigating  A  Grade  11 Student’s  Evolving  Conceptions  Of  Heat And  Temperature. Journal  of  Research  in Science Teaching , 36 (1).
Jansoon, N., Coll, R. K., & Somsook, E. (2009).
Understanding Mental Models Of Dilution In  Thai  Students. International  Journal  of Environmental  and  Science  Education , 4 (2). Kala,  N.,  Yaman,  F.,  &  Ayas,  A.  (2013).  The Effectiveness  Of  Predict-Observe-Explain Technique In Probing Students’ Understanding About Acid-Base Chemistry:  A  Case  For  The  Concepts  Of Ph,  Poh,  And  Strength. International
Journal  of  Science  and  Mathematics Education , 11 (3).
McMurry, J. E., & Fay, R. C. (2012). Chemistry Sixth  Edition.  In Angewandte  Chemie
International Edition, 6(11), 951–952.
Nahum,  T.  L.,  Hofstein,  A.,  Mamlok-Naaman, R.,  &  Bar-Dov,  Z.  (2004).  Can  Final
Examinations Amplify
Students’
Misconceptions  In  Chemistry? Chem. Educ. Res. Pract. , 5 (3).
Rahmi,  C.,  Wiji,  W.,  &  Mulyani,  S.  (2020).
Model  Mental  Miskonsepsi  Pada  Konsep Kesetimbangan Kelarutan. Lantanida
Journal , 8 (1). 8 Silberberg,  M.  S.  (Martin  S.  (2007). Principles
of general chemistry . Sugiyono. (2013). Metode penelitian pendidikan:(pendekatan kuantitatif,
kualitatif  dan  R  &  D).  In Bandung:
Alfabeta . Sukmadinata,  N.  S.  (2012). Metode  Penelitian Pendidikan . Remaja Rosdakarya.
Talanquer,  V.  (2011).  Macro,  submicro,  and symbolic: The many faces of the chemistry “triplet.” International  Journal  of  Science Education , 33 (2).
Wang,  C.-Y.  (2007).  The  Role  Of  Mental- Modeling  Ability,  Content  Knowledge, And  Mental  Models  In  General  Chemistry Students’  Understanding  About  Molecular Polarity. Disertasi , 70 (3-A).
Whitten,  K.  W.,  Davis,  R.  E.,  Peck,  M.  L. (Merlin  L.,  &  Stanley,  G.  G.  (George  G. (2014). Chemistry.
Wiji. (2014). Pengembangan Desain Perkuliahan Kimia  Sekolah  Berbasis  Model  Mental Untuk  Meningkatkan  Pemahaman  Materi Subyek  Mahasiswa  Calon  Guru  Kimia. Disertasi. http://repository.upi.edu Wiji, W., Rahmi, C., Mulyani, S., & Widhiyanti, T. (2018). The Development Of Diagnostics Test For Eliciting
Students’mental  Model  About  Solubility Equilibria. Jurnal Pengajaran MIPA.
Yarroch,  W.  L.  (1985).  Student  Understanding Of  Chemical  Equation  Balancing. Journal of Research in Science Teaching , 22 (5).
Zumdahl,  S.  S.,  &  DeCoste,  D.  J.  (2010).
Introductory  Chemistry :  A  Foundation . 74.