## Pendidikan Kimia

## ARTICLE

## PENGARUH KEGIATAN LABORATORIUM BERBASIS MODEL 5E TERHADAP PEMAHAMAN KONSEP SISWA PADA MATERI ASAM BASA
Firza Luthfia Adlina 1 , Tritiyatma H 1 , dan Irma Ratna 1
1 Program Studi Pendidikan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Jakarta, Jalan Rawamangun Muka, 13220, Jakarta, Indonesia
Corresponding author: firzaluthfia3107@gmail.com

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kegiatan laboratorium berbasis model 5E terhadap pemahaman konsep  siswa  pada  materi  asam  basa.  Penelitian  dilakukan  di  SMAN  76  Jakarta  pada  semester  genap.  Metode penelitian  yang  digunakan  adalah  eksperimen.  Sampel  dalam  penelitian  ini  diambil  dengan  teknik  purposive sampling, sehingga didapat dua kelas yaitu XI MIA 3 sebagai kelas eksperimen dan XI MIA 1 sebagai kelas kontrol. Kelas  eksperimen  diberi  perlakuan  berupa  kegiatan  laboratorium  berbasis  model  5E  (engagement,  exploration, explanation, elaboration, and evaluation), sedangkan untuk kelas kontrol menggunakan kegiatan laboratorium tanpa berbasis model 5E. Instrumen yang digunakan dalam penelitian adalah soal posttest yang berupa tes pemahaman konsep siswa, terdiri dari 20 soal pilihan ganda dan 3 soal esai. Rata-rata hasil tes kelas eksperimen adalah 65,01 sedangkan rata-rata hasil tes kelas kontrol adalah 51,28. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan statistika non-parametik uji Mann-Whitney, menunjukkan hasil bahwa nilai Z hitung = 1,51 lebih kecil dari Z tabel/α = 1,64 atau Z hitung <Z tabel. Artinya, penerapan kegiatan laboratorium berbasis model 5E berpengaruh positif terhadap pemahaman konsep siswa pada materi asam basa.
Kata kunci: Larutan Asam Basa, Kegiatan laboratorium, Learning cycle 5E (Model 5E).

## Abstract
This research  aims  to  determine the  effect  of laboratory  activities  based  on  5E  model against  student’s  concept understanding on acid-base material. This research was conducted in senior high school of 76 Jakarta in the even semester.  The  method  of  this  research  was  experiment  research.  The  sample  of this  research  taken  by  purposive sampling technique, so that got two classes that were XI MIA 3 as experiment class and XI MIA 1 as control class. Experimental  class  was  given  treatment  in  the  form  of  laboratory  activity  based  on  model  5E  (engagement, exploration,  explanation,  elaboration,  and  evaluation),  while  for  control  class  using  laboratory  activity  without based on 5E model. The instrument used in the research was a post-test question in the form of student's concept comprehension test, consisting of 20 multiple choices question and 3 essays questions. The average of experimental class test result was 65.01 while the average of  control class test result was 51.28. Data obtained was analyzed using non-parametric statistics Mann-Whitney test, showed the result that value of Z count = 1.51 smaller than Z table/α = 1.64 or Z count <Z table . That is, implementation of 5E model based laboratory activity has a positive effect against student’s concept understanding on acid-basa material.
Keywords: Acid-Base Solution, Laboratory Activities, Learning Cycle 5E (Model 5E)

## 1. Pendahuluan
Kurikulum
2013 memfokuskan pada pengembangan  pengetahuan  dan  karakter  siswa.
Pengembangan  pengetahuan  bertujuan  agar  siswa memahami  konsep  yang  dipelajari.  Pemahaman konsep  menjadi  penting  karena  membantu  siswa memecahkan masalah secara terstruktur serta siswa

## Article
dapat  menganalisis  informasi  yang  diterima. Pemahaman siswa terhadap suatu konsep merupakan tujuan dalam proses pembelajaran [1].
Berdasarkan hasil observasi siswa kelas XI di SMAN 76 Jakarta, rata-rata nilai kimia Ujian Akhir Semester (UAS) semester ganjil sebesar 53,10. Data tersebut  membuktikan  bahwa  pemahaman  siswa terhadap  ilmu  kimia  tergolong  rendah,  karena tingkat  pemahaman  siswa  dapat  dilihat  dari  hasil belajar. Berdasarkan hasil wawancara dengan guru kimia, pembelajaran kimia dilakukan menggunakan metode konvensional atau ceramah yang di dukung dengan  media  pembelajaran  berupa powerpoint . Menurut Daryanto, pada pembelajaran konvensional  (tradisional),  perolehan  pemahaman konseptual  hanya  sebesar  25%  [2].  Selain  itu, kegiatan  laboratorium  sangat  jarang  dilakukan dalam  proses  pembelajaran  kimia.  Meskipun fasilitas  laboratorium  kimia  di  sekolah  sangat memadai seperti alat dan bahan yang lengkap serta ruangan  laboratorium  yang  besar  tetapi,  belum dimanfaatkan  dengan  baik  oleh  guru.  Beberapa fakta  yang  diuraikan,  menjadi  faktor  penyebab pemahaman konsep siswa rendah.
Kegiatan  laboratorium  sebagai  salah  satu kegiatan  yang  sangat  penting  dalam  mendukung pembelajaran kimia. Kegiatan laboratorium memberikan manfaat yaitu membuktikan kebenaran  terhadap  teori  dengan  membuat  situasi lebih  nyata,  hal  ini  membantu  siswa  memahami materi/konsep  yang  sedang  dipelajari  [3].  Namun menurut Ercan, pelaksanaan kegiatan laboratorium yang  sering  dilakukan  di  beberapa  sekolah  masih menerapkan  kegiatan  laboratorium  tradisional, karena  tujuannya  hanya  fokus  pada  hasil pengamatan  yang  diharapkan  dalam  kegiatan laboratoium [4]. Hal tersebut menunjukkan bahwa kegiatan laboratorium belum mampu mengembangkan  keterlibatan  aspek  kognitif  yang siswa  miliki,  sehingga  belum  dapat  meningkatkan pemahaman  siswa.  Kegiatan  laboratorium  yang diharapkan  yaitu  membuat  siswa  menggunakan pengetahuan  serta  pemahaman  konsep  yang dimiliki  sehingga  mampu  menganalisis  dan menjelaskan hasil pengamatan.
Learning  Cycle 5E  (model  5E)  didasari  pada teori belajar kontruktivistik, memberikan pembelajaran yang membangun pemahaman siswa mengenai konsep-konsep ilmiah, mendorong siswa
untuk mengeksplorasi pengetahuan, dan menghubungkan dengan konsep lain (Demirciouglu dan  Cagatay,  2013).  Model  5E  terdiri  dari  lima tahap meliputi: engagement, exploration, explanation,  elaboration dan evaluation .  Tahapan dalam model 5E akan mengoptimalkan pemahaman siswa  terhadap  konsep  yang  dipelajari.  Sehingga, kegiatan laboratorium berbasis model 5E diharapkan  dapat  mengoptimalkan  pemahaman siswa dalam pembelajaran.
Materi asam basa merupakan salah satu materi kimia  yang  membutuhkan  pemahaman  faktual, konsep  dan  prosedural  yang  dapat  dibantu  dengan kegiatan laboratorium. Pemahaman faktual meliputi sifat-sifat  asam  dan  basa.  Pemahaman  konsep meliputi pengertian asam basa menurut Arhennius, Bronsted-Lowry dan Lewis. Pemahaman prosedural  yaitu  penentuan  trayek  pH  indikator asam  basa,  penentuan  pH  larutan  dan  titrasi  asam basa.  Pembelajaran  materi  asam  basa  perlu dilakukan dengan cara kegiatan laboratorium untuk meningkatkan  pemahaman  konsep  siswa.  Hal  ini sesuai dengan penelitian Demircioglu and Cagatay, menggunakan  kegiatan  laboratorium  berbasis model 5E pada siswa kelas 9 SMP terhadap materi larutan.  Hasil  penelitian  menunjukkan  terjadi peningkatan  terhadap  pemahaman  siswa  karena adanya  kegiatan  laboratorium  berbasis  model  5E [5].
Berdasarkan  uraian  tersebut,  penelitian  ini menerapkan kegiatan laboratorium berbasis model 5E terhadap pemahaman konsep siswa pada materi asam  basa.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui pengaruh kegiatan laboratorium berbasis  model  5E  dalam  proses  pembelajaran kimia  uuntuk  meningkatkan  pemahaman  konsep siswa.

## 2. Metodologi Penelitian
Penelitian dilakukan di SMAN 76 Jakarta pada semester genap. Penilitian ini merupakan penelitian kuantitatif  dengan  metode  eskperimen.  Desain penelitian menggunakan posttest ony- nonequivalent control group. Pengambilan sampel dilakukan  dengan  teknik purposive  sampling, dan didapat  siswa  yang  menjadi  subjek  penelitian adalah  XI  MIA  3  sebagai  kelas  eksperimen  dan kelas XI MIA 1 sebagai kelas kontrol. Pembelajaran kelas eksperimen menerapkan kegiatan

## Article
laboratorium  berbasis  model  5E,  sedangkan  kelas kontrol  menerapkan  kegiatan  laboratorium  tanpa berbasis model 5E. Instrumen penelitian berupa tes pemahaman  konsep  siswa  yang  dikerjakan  saat posttest, terdiri dari 20 soal pilihan ganda dan 3 esai. Hasil validasi isi menyatakan bahwa tes pemahaman  konsep  sudah  sesuai  dengan  kriteria pemahaman  konsep  yang  diukur.  Selanjutnya, dilakukan validasi butir soal dan reliabilitas tes.

## 3. Hasil dan Pembahasan Data Kemampuan Pemahaman Konsep Siswa
Nilai  didapatkan  dari  hasil  evaluasi  siswa setelah  diberikan  perlakuan.  Data  yang  diperoleh pada kelas eksperimen dan kelas kontrol  disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Nilai Tes Pemahaman Konsep Siswa ( Posttest )
Kelas Mean Nilai Tertinggi Nilai Terendah Kontrol 51,28 85 30 Eksperimen 65,01 93 39,50
Uji  Normalitas  Data  Nilai  Pemahaman  Konsep Siswa
Pengujian dilakukan dengan menggunakan Uji Liliefors pada kelas eksperimen dan kelas kontrol. Hasil Uji Liliefors dalam bentuk Tabel 2.
Tabel 2 Hasil Uji Normalitas Data Nilai Posttest Data Kelas Eksperimen Kelas Kontrol L hitung L tabel L hitung L tabel Posttest 0.9645 0.1467 0.9665 0.1467 L hitung > L tabel L hitung > L tabel

## Data Tidak Berdistribusi Normal
Uji  Homogenitas  Data  Nilai  Tes  Pemahaman Konsep Siswa
Pengujian dilakukan dengan menggunakan uji Fisher pada  kelas  eksperimen  dan  kelas  kontrol . Hasil uji homogenitas disajikan dalam Tabel 3.
Tabel 3 Hasil Uji Homogenitas Data Nilai Posttest Varian Kontrol Dk k-1 = 36 – 1 = 35 𝑆 2 488,2017857 Varian Eksperimen Dk k-1 = 36 – 1 = 35 𝑆 2 438,9567883 F hitung 1,112186436 atau 1,11 F tabel 1.85 Hasil F hitung < F tabel, maka data homogen

## Uji Hipotesis
Setelah dilakukan uji prasyarat analisis (uji normalitas dan uji homogenitas) dengan hasil yang didapatkan yaitu data tidak berdistribusi normal dan homogen,  dikarenakan  data  tidak  berdistribusi normal  maka  pengujian  hipotesis  penelitian  untuk uji  statistika  non-parametik  menggunakan  Uji Mann-Whitney. Hipotesis yang diajukan:
H 0 : µ 1 = µ 2 H 1 : µ 1 > µ 2
Keterangan: µ 1 : Nilai rata-rata hasil tes pemahaman konsep siswa kelas eksperimen µ 2 : Nilai rata-rata hasil tes pemhaman konsep siswa kelas control
H 0 :  Tidak  terdapat  pengaruh  yang  positif penerapan kegiatan laboratorium berbasis model 5E terhadap pemahaman konsep kimia siswa.
H 1 :Terdapat  pengaruh  yang  positif  penerapan kegiatan laboratorium berbasis model 5E terhadap pemahaman konsep kimia siswa.
Hasil  uji  Mann-Whitney  terhadap  nilai  tes pemahaman  konsep  siswa  pada  kelas  eksperimen dan kelas kontrol dapat dilihat pada Tabel 4.
Pelaksanaan pembelajaran pada kelas eksperimen  menerapkan  kegiatan  laboratorium berbasis  model  5E  dan  kelas  kontrol  menerapkan kegiatan  laboratorium  tanpa  berbasis  model  5E. Pembelajaran  pada  kelas  eksperimen  dan  kelas kontrol dilakukan selama 7 kali pertemuan dengan durasi waktu 2 jam/pertemuan. Pertemuan ke-1 dan ke- 2 setiap kelas diberikan materi mengenai asam basa  sebagai  pengetahuan  awal  siswa  sebelum perlakuan. Proses dilakukan dalam bentuk kelompok, sehingga masing-masing kelas terdapat sembilan  kelompok  yang  terdiri  dari  empat  orang siswa/kelompok.

## Article
Tabel 4 Hasil Pengujian Hipotesis Uji Mann- Whitney Data Kelas Eksperimen Kelas Kontrol N (Jumlah siswa) 36 36 ∑R (Jumlah ranking) ∑R 1 = 1.700 ∑R 2 = 928 Nilai U (U hitung ) U 1 = 1.112 U 2 = 1.498 Z hitung 1,51 Z tabel (Taraf  signifikansi 5%) 1,64 Hasil Z hitung < Zα. Maka, H 0 ditolak/H 1 diterima
Proses  pembelajaran  di  kelas  eksperimen dilaksanakan  pada  pertemuan  ke-3  sampai  ke-6 dengan  penerapan  kegiatan  laboratorium  berbasis model  5E.  Pembelajaran  model  5E  terdiri  dari beberapa  tahap  yaitu engagement,  exploration, explanation,  elaboration dan evaluation .  Terdapat tiga  judul  kegiatan  laboratorium  yang  akan dilakukan yaitu penentuan trayek pH indikator asam basa, penentuan pH larutan, dan titrasi  asam  basa. Kegiatan laboratorium dilakukan dua kali pertemuan  (pertemuan  ke-3  dan  ke-4).  Dimulai dengan tahap engagement dan tahap exploration.
Tahap engagement bertujuan untuk membangkitkan  minat  siswa  dalam  belajar  dan keingintahuan  siswa  mengenai  materi  yang  akan dipelajari.  Guru  membagikan  lembar  kerja praktikum,  kemudian  memulai  pembelajaran dengan  memberitahu  siswa  mengenai  kompetensi dasar,  tujuan  percobaan,  teknis  praktikum,  dan melakukan sesi tanya-jawab (apersepsi). Kemudian,  tahap exploration bertujuan  untuk menguji  kesesuaian  hipotesis  awal  siswa  terhadap hasil percobaan. Tahap ini memberikan kebebasan siswa untuk melakukan percobaan sesuai prosedur dalam  lembar  kerja,  mencatat  setiap  hasil  yang diperoleh, memberikan analisis, dan kesimpulan.
Tahap  selanjutnya  ialah explanation, yang dilaksanakan pada pertemuan ke-5. Peran guru pada tahap explanation ialah  mendorong  siswa  untuk menjelaskan  analisis/hasil  pemikiran  yang  telah
dikerjakan  oleh  kelompoknya  dan  membantu meluruskan jawaban siswa.
Proses
pembelajarannya terjadi diskusi antara siswa-siswa dan  siswa-guru  karena  siswa  menjelaskan  hasil percobaan sesuai pemikiran bersama kelompoknya. Berikutnya, ialah tahap elaboration yang dilaksanakan pada pertemuan ke-6. Peran guru ialah membantu  siswa  menerapkan  konsep  yang  telah dipelajarinya melalui situasi baru atau konteks yang berbeda.  Proses  pembelajaran  tahap elaboration seperti tahap explanation dimana terjadinya diskusi di dalam kelas.
Tahap terakhir ialah evaluation, yang dilaksanakan pada pertemuan ke-7. Guru melakukan evaluasi pembelajaran dengan memberikan  tes  pemahaman  konsep  siswa.  Hasil evaluasi  dapat  dijadikan  guru  untuk  mengukur keberhasilan kegiatan laboratorium berbasis model 5E yang diterapkan pada kelas eksperimen.
Proses  pembelajaran  di  kelas  kontrol  pada pertemuan  ke-3  dan  ke-6  menerapkan  kegiatan laboratorium  tanpa  berbasis  model  5E.  Kegiatan laboratorium sama halnya dengan metode praktikum  tradisional  yang  sering  dilakukan, dimana  hanya  terfokus  pada  prosedur  percobaan. Percobaan  yang  dilakukan  sama  seperti  kelas eksperimen dengan tiga judul berbeda. Peran guru dalam  kegiatan  laboratorium  ialah  mengamati keterampilan  siswa  dan  hasil  analisis  siswa  yang dikerjakan  dalam  kelompok.  Berdasarkan  hasil analisis  data  yang  dikerjakan  siswa  masih  belum menunjukkan kebenaran sehingga dilakukan pembahasan pada pertemuan ke-5. Pertemuan ke-5, guru  menjelaskan  mengenai  pengerjaan  analisis data  yang  seharusnya.  Guru  mendorong  siswa dengan  memancing  berbagai  pertanyaan.  Pada pertemuan  ke-6,  guru  mengulas  kembali  materi asam  basa.  Terakhir  pertemuan  ke-7  yaitu mengerjakan  evaluasi  pembelajaran  berupa  tes pemahaman konsep siswa. Terakhir pertemuan ke- 7 yaitu mengerjakan evaluasi pembelajaran berupa tes pemahaman konsep siswa.
Penerapan  kegiatan  laboratorium  berbasis model  5E  dan  tidak  berbasis  model  5E  yang digunakan pada masing-masing kelas, menunjukkan  perbedaan  sikap  siswa  yang  sangat menonjol.  Kegiatan  laboratorium  tanpa  berbasis model 5E yang diterapkan pada kelas kontrol tidak membuat  siswa  sepenuhnya  paham  menganalisis

## Article
percobaan  sehingga  perlu  dilakukan  pembahasan ulang oleh  guru dan keaktifan siswa dalam proses pembelajaran sangatlah kurang. Sedangkan, penerapan kegiatan laboratorium berbasis model 5E di  kelas  eksperimen  membuat  siswa  belajar mandiri, menggali pemahaman tiap individu, dapat mengaitkan  konsep  yang  dipelajari  dengan  hasil eksperimen,  menerapkan  materi  ke  dalam  konteks yang  baru,  mengembangkan  keterampilan  siswa, dan  aktif  selama  proses  pembelajaran.  Selain  itu, pembelajaran  menjadi  sangat  menarik  karena adanya  siswa  yang  aktif  bertanya,  memiliki motivasi  belajar  yang  tinggi,  hal  tersebut menyebabkan  kondisi  kelas  menjadi  sangat interaktif dan terjadi diskusi yang baik antara guru- siswa dan siswa-siswa.
Faktor  di  atas  menjadikan  hasil  pembelajaran yang diperoleh menunjukkan perbedaan. Berdasarkan  tabel  1,  kelas  eksperimen  memiliki rata-rata  lebih  besar  dibanding  kelas  kontrol  yaitu 65,01. Nilai tertinggi dan nilai terendah pada kelas eksperimen lebih besar dibandingkan dengan kelas kontrol yaitu 93 dan 39,50. Sedangkan, pada kelas kontrol memiliki nilai  rata-rata 51,28 dengan nilai tertinggi  85  dan  nilai  terendah  30.  Pembelajaran kelas  eksperimen  memberikan  hasil  yang  baik dibandingkan  kelas  kontrol  dengan  hasil  rata-rata nilai tes pemahaman konsep yang lebih tinggi. Hal tersebut  didukung  dengan  pengujian  hipotesis dengan  statistika  non-parametik  yaitu  uji  Mann-
Whitney  pada  tabel  4,  dengan  nilai  Z hitung <  Z tabel atau  1,51<1,64,  maka  H 0 ditolak,  berarti menunjukan  hasil  positif  mengenai  pengaruh kegiatan laboratorium berbasis model 5E terhadap pemahaman konsep asam basa. Artinya, model 5E yang diterapkan dalam kegiatan laboratorium dalam kelas eksperimen berpengaruh untuk meningkatkan pemahaman konsep siswa.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan,  maka  dapat  disimpulkan  bahwa terdapat  pengaruh  positif  penerapan  kegiatan laboratorium berbasis model 5E terhadap pemahaman  konsep  siswa  pada  materi  asam  basa. Hal ini dibuktikan, dengan perbedaan hasil rata-rata nilai tes pemahaman konsep yaitu kelas eksperimen 65,01  dan  kelas  kontrol  51,28  serta  diperkuat dengan  pengujian  hipotesis  menggunakan  Uji Mann-Whitney  yang  menghasilkan  nilai  Z hitung sebesar  1,51  lebih  kecil  dari  Z tabel/α 1,64,  atau Z hitung <Z tabel ,  maka  H 0 ditolak,  artinya  terdapat pengaruh  positif  kegiatan  laboratorium  berbasis model 5E terhadap pemahaman konsep siswa pada materi asam basa. Berpengaruh positif dikarenakan, kegiatan  laboratorium  berbasis  model  5E  melatih siswa  untuk  menganalisis,  mengaitkan  konsep dengan  hasil  percobaan,  dan  mengaplikasikan konsep dalam kehidupan sehari-hari.

## Ucapan Terima Kasih
Ucapan  terimakasih  diberikan  kepada  Devi  Rosa,  M.Pd  selaku  guru  kimia  yang  telah  memberikan arahan dan masukan selama proses penelitian.

## Daftar Pustaka
[1]   PERATURAN  MENTERI  PENDIDIKAN  NASIONAL  REPUBLIK  INDONESIA  NOMOR  20 TAHUN  2007  [Internet]. Peraturan  Perundangan  Terkait  Badan  Standar  Nasional  Pendidikan (BSNP). [cited  2017  Jan  11];  Available  from:  https://luk.staff.ugm.ac.id/atur/bsnp/Permendiknas20- 2007StandarPenilaian.pdf
[2]   Pendekatan Pembelajaran Saintifik Kurikulum 2013. Yogyakarta: Gava Media; 2014.
[3]   Dillon J. A Review of the Research on Practical Work in  School Science. King’s College London;
2008.
[4]   Ercan  O.  Effect  of  5E  Learning  Cycle  and  V  Diagram  Use  in  General  Chemistry  Laboratories  on Science  Teacher  Candidates’  Attitudes,  Anxiety  and  Achievement. International  J  Soc  Sci  & Education [Internet]. 2014  [cited 2017 Jan 11];5(1):161-175. Available  from: https://www.research

## Article
gate.net/publication/273446843_Effect_of_5E_Learning_Cycle_and_V_Diagram_Use_in_General_ Chemistry_Laboratories_on_Science_Teacher_Candidates%27_Attitudes_Anxiety_and_Achieveme nt
[5]   Demircioğlu G, Çağatay G. The Effect of Laboratory Activities based on 5e Model of Constructivist Approach  on  9th  Grade  Students’  Understanding  of  Solution  Chemistry. Procedia  -  Social  and Behavioral  Sciences  [Internet]. 2014  [cited  2017  Jan  11];116:3120-3124.  Available  from: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877042814007368