## Pendidikan Kimia

## Peningkatan Keterampilan Proses Sains Melalui Praktikum Kimia Berbasis Skala Mikro Materi Stoikiometri
Sri Supatmi
SMA Santo Yakobus, Jl. Pegangsaan dua Km 3,5 Kelapa Gading 14250, Jakarta, Indonesia

## Corresponding author: emikimia@gmail.com

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  perbedaan  keterampilan  proses  sains  antara  siswa  yang  mendapat perlakuan  praktikum  skala  mikro  dengan  siswa  yang  mendapat  perlakuan  praktikum  konvensional.  Metode penelitian  yang  digunakan  yaitu  quasi  experiment  dengan  design  pretest  and  posttest  design.  Penelitian  ini dilaksanakan di SMA Santo Yakobus, Jakarta Utara pada semester ganjil tahun ajaran 2019-2020. Sampel penelitian sebanyak 40 siswa kelas XII IPA yang terdiri dari 20 siswa di kelas eksperimen dan 20 siswa di kelas kontrol yang dipilih dengan teknik purposive sampling. Kelas ekperimen diberi perlakuan praktikum skala mikro, sedangkan kelas kontrol diberi perlakuan praktikum konvensional. Kedua kelas diberikan pretest dan posttest dengan menggunakan instrumen tes yang sama. Instrumen yang digunakan terdiri atas 10 soal uraian yang dibuat berdasarkan 8 indikator keterampilan proses sains dan telah diuji validitas dan reliabilitasnya (r = 0,919). Untuk melihat keterlaksanaan kegiatan praktikum maka dilakukan pengamatan  dengan lembar observasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan keterampilan proses sains antara siswa yang mendapat perlakuan praktikum skala mikro dengan siswa yang mendapat perlakuan praktikum konvensional, (t hitung (5,412) > t tabel (2,528)). Praktikum skala mikro lebih efektif digunakan untuk meningkatkan keterampilan proses sains dibandingkan dengan praktikum konvensional. Hal ini berkaitan dengan pelaksanaan praktikum skala mikro yang dilakukan secara individu memberikan pengalaman langsung  untuk  membuktikan fakta, teori  dan  konsep  yang telah  dipelajari  di  kelas  sehingga  siswa  mendapatkan pengetahuan secara mendalam.

## Kata kunci
Keterampilan Proses Sains, Praktikum Kimia, Praktikum Skala Mikro, Stoikiometri.

## Abstract
This  experiment  aims  to  determine  the  differences  of  science  process  skills  of  students  receiving  micro-scale  lab treatment  and  students  receiving  conventional  practicum  treatment.  The  research  method  used  was  a  quasi experiment design with a pretest and a posttest design. This research was conducted at SMA Santo Yakobus, North Jakarta in the first semester of 2019-2020 school year. The research consisted of 40 students of class XII Science consisting  of  20  students  in  the  experimental  class  and  20  students  in  the  control  class  which  were  selected  by purposive  sampling  technique.  The  experimental  class  was  given  a  micro-scale  practicum  treatment,  while  the control class was given a conventional practicum treatment. Both classes were given a pretest and posttest using the same test instrument. The instrument used consisted of 10 essay questions based on the 8 indicators of science process skills  that  had  been  tested  for  validity  and  reliability  (r  =  0.919).  To  see  the  implementation  of  the  practicum activities, observations are made using an observation sheet. The results showed that there were differences in the science process skills of students who received micro-scale lab treatment and students who received conventional practicum  treatment,  (t count (5,412)  >  t table (2,528  )).  Micro-scale  practicum  is  more  effective  to  improve  science process skills compared to conventional practicum. This is related to the implementation of the micro-scale practicum which is carried out individually and provides direct experience to prove facts, theories and concepts that have been learned in class so that students willl gain deep knowledge.

## DOI: https://doi.org/10.21009/JRPK.121.07

## Keywords
Science Process Skill, Chemistry Experiment, Micro-scale Experiment, Stoichiometry.

## 1. Pendahuluan
Kimia  merupakan  mata  pelajaran  yang berkaitan  erat  dengan  kegiatan  praktikum. Kegiatan praktikum dapat memberikan pengalaman langsung untuk membuktikan kebenaran dari teori yang telah dipelajari sehingga dapat menimbulkan minat siswa dalam belajar [1]. Melalui kegiatan praktikum siswa akan menemukan  berbagai  masalah  dan  mencari penyelesaiannya  secara  mandiri  dan  dapat memberikan  efek  memori  jangka  panjang  [2]. Kegiatan  praktikum  juga  dapat  memberikan kesempatan bagi siswa untuk melakukan berbagai keterampilan  [3].  Keterampilan  penting  yang terkait  dengan  kegiatan  laboratorium  adalah keterampilan proses sains.
Keterampilan  proses  sains  didefinisikan sebagai  "keterampilan  berpikir  rasional  dan  logis yang  digunakan  dalam  sains"  [4].  Keterampilan proses sains sangat berkaitan dengan penyelidikan ilmiah  [5].  Keterampilan  ini meliputi  mengamati, memprediksi  menyimpulkan,  mengklasifikasikan, mengukur, dan mengkomunikasikan [6]. Indikator keterampilan ini meliputi perencanaan eksperimen,  prediksi,  klasifikasi,  interpretasi, pengukuran, menyimpulkan, menerapkan konsep, membuat grafik, dan mengkomunikasikan data [2]. Keterampilan  ini  penting  dimiliki  oleh  siswa karena  dapat  menyederhanakan  pembelajaran sains,  mengaktifkan  siswa,  mengembangkan  rasa tanggung jawab siswa dalam pembelajaran mereka sendiri,  meningkatkan  kemandirian  belajar,  serta mengajari mereka metode penelitian [7]. Keterampilan ini membutuhkan aktivitas penalaran  dan  aktivitas  berpikir  siswa,  untuk  itu siswa  harus  menguasai  fakta,  konsep  dan  teori yang  mendukung  penyelidikan  ilmiah  sehingga siswa  dapat  mengembangkan  konsep-konsep ilmiah secara mendalam [8].
Keterampilan  proses  sains  merupakan bagian  dari  pembelajaran  sains.  Sedangkan kualitas  pembelajaran  sains  di  Indonesia  masih rendah,  hal  ini  terlihat  dari  skor  rata-rata  yang diperoleh  pada  PISA  ( Program  International Science Assesment ) 2015 untuk sains adalah 493, yang  menempatkan  Indonesia  pada  peringkat
kedelapan terendah di peringkat 69 dari 76 negara peserta  PISA  [9].  Demikian  pula,  untuk  TIMSS ( The  Trends  in  International  Mathematics  and Science Study ) 2015, menunjukkan siswa Indonesia  berada  di  peringkat  36  dari  49  negara dalam hal melakukan prosedur ilmiah dalam mata pelajaran  sains  [9].  Berdasarkan  penelitian  juga diperoleh  bahwa  keterampilan  proses  sains  siswa masih  rendah  yaitu  30,67%  oleh  karena  itu  guru perlu meningkatkan ranah kognitif dan psikomotorik  siswa  secara  efektif  dalam  proses pembelajaran [2]. Keterampilan proses sains siswa di  Provinsi  Lampung  masih  rendah  untuk  semua indikator (mengamati, mengklasifikasikan, memprediksi,  menafsirkan,  dan  berkomunikasi) [10].
Hasil  di  atas  berkaitan  dengan  proses pembelajaran  masih  konvensional  (berpusat  pada guru),  membosankan,  kurang  interaktif  dan komunikatif  yang  menyebabkan  motivasi  peserta didik  menurun  belajar  [11,12].  Rendahnya keterampilan  proses  sains  siswa  juga  disebabkan karena  siswa  kurang  dilatih  menyelesaikan permasalahan  yang  membutuhkan  keterampilan berpikir tingkat tinggi, seperti pemecahan masalah, analisis, dan interpretasi. Siswa juga kurang dilatih membaca  data  observasi  dalam  bentuk  tabel  atau menggambarkan data pengamatan yang diperoleh dari hasil percobaan [10].
Untuk  itu  diperlukan  proses  pembelajaran yang  melibatkan  siswa  secara  aktif  dan  kreatif untuk memperoleh pengetahuan [13]. Hal tersebut dapat  dilakukan  dengan  kegiatan  praktikum dimana kegiatan praktikum merupakan pembelajaran  yang  melibatkan  siswa  secara  aktif dalam  proses  penyelidikan  ilmiah  yang  akan mendukung  ketercapaian  keterampilan  proses sains.
Kegiatan praktikum di laboratorium menghadirkan  lingkungan  belajar  yang  dapat membantu siswa membangun pengetahuan, mengembangkan  keterampilan  berpikir  kritis  dan keterampilan  psikomotorik.  Kegiatan  ini  juga memiliki  potensi  besar  dalam  mempromosikan sikap  positif  dan  memberikan  kesempatan  untuk mengembangkan  keterampilan  bekerja  sama  dan
komunikasi  [14].  Namun  fakta  di  lapangan menunjukkan  bahwa  pelaksanaan  praktikum  di laboratorium  kurang  maksimal.  Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  guru  cenderung  melakukan kegiatan praktikum dalam kelompok besar yaitu 4 –  5  siswa,  hal  tersebut  menyebabkan  hanya sebagian  dari  anggota  kelompok  yang  bekerja sedangkan  yang  lainnya  sebagai  penonton. Kurangnya  peralatan  dan  bahan,  sikap  negatif siswa,  sikap  pasif  dan  kurangnya  kerjasama  juga menjadi penyebab rendahnya keterampilan  proses sains  siswa  [15].  Guru  juga  lebih  menyukai kegiatan praktikum secara berkelompok, daripada individu  karena  membutuhkan  persiapan  alat  dan bahan yang lebih sedikit dan memudahkan dalam pembersihan serta lebih mudah dalam mendisiplinkan  dan  mengontrol  siswa.    Hal  ini menyebabkan kurangnya keterampilan dan pengetahuan  sains  para  siswa  karena  siswa membutuhkan  pengalaman  melakukan  praktik secara  individu  untuk  memperoleh  keterampilan proses sains [16].
Salah satu solusi untuk mengatasi masalah tersebut adalah melalui penerapan praktikum skala mikro.  Praktikum  skala  mikro  adalah  pendekatan laboratorium  yang  berbasis  lingkungan,  aman, mengurangi  limbah  karena dilakukan dengan alat dengan skala kecil yang tentunya akan mengurangi jumlah  bahan  yang  digunakan  dalam  praktikum [17].  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa pendekatan  skala  mikro  telah  terbukti  efektif dalam  uji  kimia  analitik  basah  dan  menghasilkan data  dengan  akurasi  dan  presisi  yang  sebanding dengan  teknik  skala  makro  [18].  Pendekatan dengan  kimia  skala  mikro  juga  telah  diakui  oleh International  Union  of  Pure  and  Applied Chemistry (IUPAC) [19].
Penggunaan  alat  praktikum  skala  mikro juga dapat meningkatan keselamatan, menghemat biaya  dan  waktu,  ramah  lingkungan,  mengurangi limbah, peralatan lebih mudah digunakan dan juga meningkatkan  pembelajaran  kimia  [17]  [19].  Hal ini  juga  merupakan  salah  satu  kontribusi pendidikan kimia dalam pembangunan berkelanjutan ( development sustainable ). Praktikum  skala  mikro  memberikan  aktivitas langsung  dan  pengalaman  secara  individu  karena semua  siswa  dapat  melakukan  eksperimen  secara individual.  Praktikum  dengan  alat  skala  mikro
lebih mudah digunakan oleh siswa secara individu dan nyaman bagi guru untuk diterapkan di sekolah [19].  Praktikum  skala  mikro  juga  merupakan inovasi baru dalam melakukan praktikum kimia di ruang kelas tanpa harus dilakukan di laboratorium [20,21].
Praktikum  kimia  skala  mikro  tersebut diharapkan  mampu  mengatasi  kesulitan  siswa dalam  memahami  materi  stoikiometri  yang merupakan materi yang bersifat abstrak. Penguasaan materi ini membutuhkan pemahaman pada  level  mikroskopis  (strukur  partikulat), makroskopis  (struktur  fisik)  dan  simbolik  (notasi kimia  dan  simbol  matematika),  biasanya    siswa mengalami  kesulitan  dalam  menggabungkan ketiga level representasi tersebut [22]. Rendahnya pemahaman  terhadap  konsep-konsep  kimia  dan kurangnya  minat  siswa  terhadap  pelajaran  kimia juga  menjadi  salah  satu  penyebab  siswa mengalami  kesulitan  dalam  mempelajari  materi stoikiometri [23].
Praktikum  kimia  skala  mikro  tersebut diduga  akan  dapat  mengatasi  kesulitan  siswa dalam  memahami  materi  stokiometri  pada  level mikroskopis  sekaligus  meningkatkan minat  siswa terhadap pembelajaran kimia dengan melaksanakan praktikum di dalam kelas (memindahkan  laboratorium  ke  ruang  kelas). Untuk  itu  peneliti  melakukan  penelitian  tentang peningkatan  keterampilan  proses  sains  melalui praktikum berbasis skala mikro materi stoikiometri.

## 2. Metodologi Penelitian
Penelitian  ini  menggunakan  pendekatan kuantitatif  dengan  metode  penelitian  quasi eksperimental.  Desain  yang  digunakan  adalah pretest and posttest  design [24].  Penelitian  ini dilakukan  dengan  maksud  untuk  menguji  suatu perlakuan  atau  prosedur  untuk  mengetahui pengaruhnya terhadap outcome dengan mengubah suatu  kondisi  dan  pengamati  pengaruhnya terhadap hal lain [25]. Desain penelitian disajikan pada tabel berikut ini.
Tabel 1 . Desain penelitian No. Kelas Pre test Perlakuan Post test 1
2 Eksperimen Kontrol
T1
T1 Praktikum skala mikro Praktikum konvensional T2
T2
Penelitian  ini  melibatkan  dua  kelas  yaitu kelas  eksperimen  yang  diberi  perlakuan  berupa penerapan  praktikum  skala  mikro,  dan  kelas kontrol  yang  yang  diberi  perlakuan  penerapan praktikum  konvensional  yaitu  praktikum  yang biasa dilakukan oleh siswa. Kedua kelas diberikan pretest dan posttest dengan  menggunakan instrumen tes yang sama. Hasil tes dari kedua kelas tersebut  dianalisis  dan  dideskripsikan  untuk melihat  sejauh  mana  peningkatan  keterampilan proses sains setelah praktikum.
Penelitian  ini  melibatkan  40  siswa  kelas XII  IPA  yang  terdiri  dari  20  siswa  pada  kelas eksperimen  dan  20  siswa  pada  kelas  kontrol. Pretest dan posttest berupa  10  soal  uraian  yang disusun dengan mengacu pada indikator keterampilan proses sains menurut [26].
Instrumen  tes  sebelum  digunakan  telah dilakukan  validasi  isi  oleh  dua  guru  yang berpengalaman  dan  validitas  item  yang  dianalisis dengan  menggunakan  analisis  “korelasi product moment ”.  Serta  dianalisis  reliabilitasnya  dengan rumus Alpha  Cronbach dan  diperoleh  r  =  0,919. Instrumen  ini  digunakan  untuk mengukur keterampilan  proses  sains  sebelum  dan  sesudah perlakuan. Untuk melihat keterlaksanaan pelaksanaan praktikum pada kelas eksperimen dan kelas kontrol digunakan lembar observasi aktivitas siswa pelaksanaan praktikum yang dilakukan oleh dua orang guru sebagai observer.
Untuk  mengetahui  peningkatan  nilai pretest dan posttest digunakan  penghitungan N- gain .  Sedangkan  untuk  mengetahui  perbedaan rata-rata  nilai  keterampilan  proses  sains  antara kelas  eksperimen  dan  kelas  kontrol  dilakukan dengan  " t-test "  [27].  Sebelum  dilakukan  uji t-test maka  dilakukan  uji  prasyarat  analisis  yaitu normalitas  dengan  tes Kolmogorov-Smirnov dan homogenitas  dengan  tes Levene .  “ t-test ”  yang digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  uji t-
independent pada  taraf  signifikansi  0,05  yang dihitung dengan software IBM SPSS Statistics 23. Pada saat perlakuan praktikum, siswa pada kelompok  eksperimen  diminta  untuk  melakukan percobaan skala mikro secara individual menggunakan peralatan kimia skala mikro. Siswa melakukan 4 percobaan yang telah dikembangkan oleh Chemical Society of Thailand [28]. Peralatan yang  digunakan  pada  penelitian  ini  ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 1 . Peralatan skala mikro yang digunakan dalam penelitian
Materi  yang  dipilih  pada  penelitian  ini adalah  stoikiometri,  yang  merupakan  salah  satu materi kimia yang dianggap sulit bagi siswa [23]. Percobaan  yang  dilakukan  pada  penelitian  ini meliputi  1)  membuktikan  hubungan  stoikiometri antara spesi yang terlibat pada suatu reaksi melalui metodologi microscale  chemistry ,  2)  melakukan titrasi  dengan  menggunakan  buret  mikro  untuk menentukan  mol  suatu  produk  ( liquid ),  3) menggunakan hukum gas ideal untuk menghitung mol  dari  produk  (gas),  4)  menghitung  jumlah pereaksi  pembatas  dan  pereaksi  sisa  pada  suatu reaksi kimia.
Reaksi  pada  penelitian  ini  dilakukan dengan  memasukkan  logam  litium  pada syringe dan  menghubungkannya  dengan syringe yang berisi  air  yang  dihubungkan  dengan  kran  3  jalur ( three  way  stopper )  dan  menutup  ujung  kran terbuka untuk menghindari kebocoran gas. Seperti ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 2. Rangkaian antara suntikan dengan air dan litium
Sedangkan  untuk  proses  titrasi  dilakukan dengan  menempatkan  larutan  LiOH  pada syringe 20 mL dan asam klorida pada syringe 1 mL yang dihubungkan  melalui  kran  3  jalur  ( three  way stopper )  dan  menutup  ujung  kran  terbuka  untuk menghindari  kebocoran  gas.  Seperti  ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 3. Sistem titrasi microscale
Selanjutnya dilakukan proses titrasi sampai warna  larutan  menjadi  transparan  dan  dicatat volume HCl yang dibutuhkan.
Sedangkan  praktikum  konvensional  pada kelas  kontrol  siswa  melakukan  praktikum  secara berkelompok (4–5 orang) menggunakan peralatan kimia yang biasa digunakan pada saat praktikum. Siswa  juga  melakukan  4  percobaan  seperti  pada kelas  eksperimen.  Peralatan  yang  digunakan ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 4 . Peralatan yang digunakan pada praktikum konvensional
Untuk proses titrasi dilakukan dengan buret yang dipasang pada statif seperti ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 5 . Proses titrasi pada praktikum konvensional
3. Hasil dan Pembahasan
Hasil Observasi Pelaksanaan Prakikum Selama pelaksanaan praktikum berlangsung dilakukan observasi terhadap keterlaksanaan aktivitas praktikum dengan mengikuti  tahapan  pelaksanaan  praktikum  yaitu persiapan  litium,  reaksi  litium  dengan  air  dan titrasi LiOH yang dilakukan oleh 2 orang observer. Hasil  observasi  diperoleh  persentase  hasil pengamatan  aktivitas  berlangsungnya  praktikum pada kelas ekperimen diperoleh 92,59% sedangkan pada  kelas  kontrol  diperoleh  persentase  88,39%. Hal ini menunjukkan bahwa pada kedua kelas baik eksperimen  maupun  kelas  kontrol  keterlaksanaan praktikum  pada  kategori  sangat  baik,  namun persentase  hasil  pengamatan  aktivitas  siswa  pada kelas eksperimen lebih tinggi daripada persentase kelas kontrol.
Hasil ini berkaitan dengan siswa pada kelas eksperimen melakukan praktikum secara individu, hal  ini  menuntut  siswa  secara  aktif  melakukan praktikum.

## Peningkatan Keterampilan Proses Sains
Untuk melihat apakah terdapat peningkatan keterampilan  proses  sains  pada  kelas  eksperimen dan kelas kontrol maka dihitung N-gain dari nilai pretest dan posttest baik  pada  kelas  eksperimen maupun kelas kontrol. Hasil penghitungan N-gain pada masing-masing kelas dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel  2 .  Peningkatan  keterampilan  proses  sains pada kelas eksperimen dan kelas kontrol
Kriteria Kelas Eksperimen n = 20 Kontrol n = 20 Peningkatan ( N-gain ) Tinggi 11 siswa Sedang 9 siswa 11 siswa Rendah 9 siswa Berdasarkan  tabel  2  diperoleh N-gain 20 siswa pada kelas eksperimen mengalami peningkatan yaitu 7 siswa pada kriteria tinggi dan sedang  13  siswa  berada  pada  kriteria  sedang. Sedangkan  pada  kelas  kontrol  11  siswa  pada kriteria sedang dan 9 siswa pada kriteria rendah.
Berikut ini data perbandingan rata-rata nilai pretest , posttest dan N-gain keterampilan  proses sains pada kelas eksperimen dan kelas kontrol.
Gambar 6 . Perbandingan rata-rata nilai pretest , posttest dan N-gain
Dari Gambar 6, rata-rata nilai pretest pada kelas  eksperimen  dan  kelas  kontrol  tidak  jauh berbeda,  hal  ini  menunjukan  bahwa  kemampuan awal  keterampilan  proses  sains  siswa  sebelum perlakuan hampir sama. Setelah adanya perlakuan penerapan  praktikum  skala  mikro  pada  kelas eksperimen dan penerapan praktikum konvensional pada kelas kontrol, nilai posttest baik pada  kelas  eksperimen  maupun  kelas  kontrol penunjukan perbedaan secara signifikan. Rata-rata nilai posttest pada  kelas  eksperimen  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  kelas  kontrol.  Hal  ini ditunjukan dengan N-gain pada  kelas  eksperimen mencapai  64,92  sedangkan  pada  kelas  kontrol 31,36,  keduanya  berada  pada  kriteria  sedang. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan bahwa peningkatan  keterampilan  proses  sains  kelas eksperimen lebih tinggi dari kelas kontrol.
Selanjutnya  untuk  mengetahui  perbedaan peningkatan keterampilan proses sains siswa pada
kelas  eksperimen  yang  mendapatkan  perlakuan penerapan praktikum kimia skala mikro dan kelas kontrol  yang  mendapatkan  penerapan  praktikum kimia konvensional, dilakukan uji-t terhadap nilai pretest , posttest maupun N-gain .  Sebelum dilakukan  uji-t  maka  dilakukan  uji  prasyarat analisis  yaitu  uji normalitas  dan uji homogenitas. Selanjutnya dilakukan analisis data menggunakan uji independent sample T-test , dengan menggunakan software  IBM  SPSS  Statistics 23 pada  taraf  signifikansi  =  0,05.  Hasil  pengolahan data dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 3 .   Rekapitulasi data hasil uji normalitas, uji homogenitas  dan  uji  t  terhadap pretest , posttest , dan N-gain keterampilan proses sains.
Berdasarkan  Tabel  3,  hasil  uji  normalitas dan homogenitas data pretest , posttest , dan N-gain pada  kelas  eksperimen  maupun  kelas  kontrol diperoleh  nilai  sig  >  0,05,  hal  ini  menunjukkan bahwa  kedua  kelas  terdistribusi  normal  dan memiliki  varians  homogen,  dengan  demikian persyaratan  parametrik  telah  terpenuhi.  Untuk  itu dapat  dilanjutkan  dengan  uji-t  pada  data pretest , posttest dan N-gain .  Hasil  uji-t  pada  data pretest menunjukan t hitung (0,236) < t tabel (2,528) maka H 0 diterima, artinya rata-rata nilai pretest keterampilan proses sains sebelum perlakuan tidak memiliki  perbedaan  secara signifikan.  Sedangkan hasil  uji-t  pada  data posttest menunjukan t hitung (5,412)  >  t tabel (2,528)  maka  H 1 diterima, artinya rata-rata nilai posttest keterampilan proses sains  setelah  perlakuan  memiliki  perbedaan  yang signifikan. Rata-rata nilai posttest kelas eksperimen  yang  mendapat  perlakuan  penerapan praktikum  skala  mikro  lebih  tinggi  dibandingkan
0 50 100 pre-test post-test N-Gain
eksperimen
Kontrol
dengan  kelas  kontrol  yang  mendapat  perlakuan penerapan praktikum konvensional.
Untuk  mengetahui  adanya  peningkatan keterampilan proses sains siswa pada kelas kontrol dan kelas eksperimen dilakukan uji perbedaan N- gain .  Pada  penelitian  ini  diperoleh  nilai  t hitung (6,875) > t tabel (2,528), sehingga H 0 ditolak. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat perbedaan keterampilan proses sains antara siswa pada kelas eksperimen  dan  siswa  pada  kelas  kontrol. Keterampilan  proses  sains  siswa  pada  kelas eksperimen  yang  mendapat  perlakuan  penerapan praktikum  skala  mikro  lebih  tinggi  dibandingkan dengan siswa pada kelas kontrol yang mendapatkan  perlakuan  penerapan  praktikum konvensional.
Pada penelitian ini juga dilakukan analisis pada  tiap  indikator  keterampilan  proses  sains. Perbandingan  rata-rata pretest pada  setiap indikator  keterampilan  proses  sains  dapat  dilihat pada gambar berikut:
Gambar 7 . Perbandingan rata-rata pretest setiap indikator keterampilan proses sains
Dari  Tabel  7,  diperoleh  nilai  rata-rata pretest pada  setiap  indikator  keterampilan  proses sains  siswa  tidak  jauh  berbeda  antara  siswa  pada kelas eksperimen dan siswa pada kelas kontrol. Hal ini  menunjukan  bahwa  kemampuan  siswa  pada tiap  indikator  keterampilan  proses  sains  sebelum dilakukan perlakuan hampir sama.
Sedangkan  perbandingan  rata-rata posttest pada  setiap  indikator  keterampilan  proses  sains dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 8 . Perbandingan rata-rata posttest setiap indikator keterampilan proses sains
Berdasarkan Gambar 8,
setelah mendapatkan  perlakuan  terdapat  perbedaan  yang signifikan antara rata-rata nilai pretest dan posttest pada masing-masing kelas. Kelas eksperimen yang mendapatkan  perlakuan  penerapan  praktikum skala  mikro  memiliki  rata-rata  nilai  lebih  tinggi jika  dibandingkan  dengan  kelas  kontrol  yang mendapatkan penerapan praktikum konvensional.
Perbedaan ini juga terlihat dari N-gain tiap indikator  keterampilan  proses  sains  seperti ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar 9 . Perbandingan N-gain pada  setiap indikator keterampilan proses sains
Keterampilan  proses  sains  pada  setiap indikator pada kelas eksperimen dan kelas kontrol seluruhnya  mengalami  peningkatan.  Namun N- gain pada  kelas  eksperimen  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  kelas  kontrol.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  penerapan  praktikum  skala mikro  lebih  efektif  meningkatkan  keterampilan proses sains dibandingkan praktikum konvensional. Indikator  keterampilan  proses  sains  pada kelas  eksperimen  yang  mengalami  peningkatan tertinggi yaitu indikator keterampilan berkomunikasi  dengan N-gain sebesar  92,31
kemudian  pada  urutan  ke  dua  yaitu  meramalkan (prediksi)  dengan N-gain sebesar  86,96  dengan kriteria  tinggi.  Sedangkan  peningkatan  terendah terdapat  pada  indikator  keterampilan  berhipotesis dan  melakukan  pengamatan  untuk  merumuskan masalah dengan masing-masing N-gain sebesar 45 dan 42,86 pada kategori sedang.
Sedangkan  pada  kelas  kontrol  indikator keterampilan  proses  sains  yang  mengalami peningkatan  tertinggi  yaitu  pada  indikator merencanakan  percobaan  dan  menggunakan  alat dengan N-gain sebesar  41,09  kemudian  pada urutan kedua yaitu indikator meramalkan (prediksi)  dengan N-gain sebesar  36,00  pada kategori sedang. Sedangkan peningkatan terendah terdapat pada indikator berhipotesis dengan N-gain sebesar  20,00  dan  indikator  menyimpulkan berdasarkan analisa (menafsirkan) dengan N-gain sebesar  22,91  pada  kategori  rendah.  Hal  tersebut menunjukkan  bahwa  peningkatan  tiap  indikator keterampilan  proses  sains  kelas  eksperimen  lebih tinggi daripada siswa kelas kontrol.

## Pembahasan
Praktikum  kimia  skala  mikro  lebih  efektif digunakan  untuk  meningkatkan  keterampilan proses  sains  dibandingkan  dengan  praktikum konvensional. Hal ini berkaitan dengan karakteristik  praktikum  kimia  dengan  alat  skala mikro  yang  dilakukan  secara  individu  dapat meningkatkan  keterampilan  proses  sains  siswa sedangkan  pada  praktikum  secara  konvensional dilakukan  secara  berkelompok  yang  membuat hanya  sebagian  siswa  yang  bekerja  sedangkan yang  lain  sebagai  pendukung  namun  tidak mendapatkan pengalaman secara langsung sehingga  hanya  sebagian  siswa  yang  memiliki keterampian proses sains secara baik.
Praktikum  skala  mikro  yang  dilakukan secara  individu  akan  dapat  memberikan  siswa pengalaman  langsung  dalam  pemecahan  masalah yang  dihadapi  dan  membuktikan  teori  yang dipelajari  di  kelas  [29].  Pengalaman  langsung tesebut dapat meningkatkan daya ingat pengetahuan  yang  lebih  lama.  Siswa  juga  dapat menerapkan  konsep  yang  telah  dipelajari  pada eksperimen  yang  tentunya  akan  memunculkan pertanyaan-pertanyaan  karena  siswa  menemukan hal  yang  baru  [30].  Pengalaman  langsung  yang
diperoleh  di  laboratorium  meliputi  mengamati, merumuskan masalah, memprediksi, berhipotesis, merencanakan  percobaan,  menggunakan  alat  dan bahan,  menyimpulkan.  Pengalaman  ini  akan mendukung siswa dalam memahami, mengembangkan  dan  mendapatkan  pengetahuan melalui  proses  mengobservasi,  mengklasifikasi, memprediksi,  mengukur,  menyimpulkan,  dan mengkomunikasikan sehingga dapat menumbuhkan  sikap  ilmiah  dalam  diri  siswa  dan meningkatkan  keterampilan  proses  sains  siswa [31].  Pengalaman  langsung  tersebut  juga  dapat meningkatkan  kemampuan  berfikir  siswa  dalam membangun  konsep  yang  baru  [32].  Hal  ini  juga sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh [33] yang  mendapatkan  hasil  bahwa  pembelajaran berbasis  laboratorium  dapat  memadukan  antara teori dan praktek sehingga mendukung peningkatan  keterampilan  proses  sains  dalam mengobservasi alat, mengklasifikasi alat, melakukan  pengukuran,  menyimpulkan  hasil percobaan, dan mengkomunikasikan hasil percobaan.
Kegiatan  praktikum  secara  individu  juga dapat  memberikan  kesempatan  siswa  untuk menggunakan kemampuan secara maksimal untuk mencari  dan  melakukan  penyelidikan  secara sistematis,  kritis,  logis,  analitis  sehingga  mereka dapat  merumuskan  sendiri  penemuannya  dan membantu dalam proses pemecahan masalah [30]. Hal  ini  menyebabkan  siswa  lebih  mudah  dalam mengingat daripada dijelaskan oleh guru sehingga siswa lebih mudah dalam menjawab soal maupun dalam  mengisi  lembar  kerja.  Hal  ini  akan mendukung  terjadinya  peningkatan  keterampilan proses sains pada kelas eksperimen dibandingkan dengan kelas kontrol.
Praktikum  skala  mikro  juga  memiliki keunggulan dibanding dengan praktikum konvensional.  Praktikum  kimia  skala  mikro dirancang  dengan  memperhatikan  prinsip-prinsip kimia hijau yaitu mengurangi jumlah bahan kimia yang  digunakan,  menggunakan  bahan  yang  tidak berbahaya serta mengurangi limbah yang dihasilkan [34]. Dalam penelitian ini volume LiOH yang dititrasi hanya 5 mL, lebih sedikit dibanding dengan  volume  LiOH  yang  digunakan  pada praktikum  konvensional  yaitu  20  mL  hal  ini berakibat pada volume HCl yang dibutuhkan untuk
menetralkan  LiOH  juga  lebih  sedikit  pada  kelas eksperimen  yaitu  ±  4  mL  sedangkan  pada  kelas kontrol  membutuhkan  volume  HCl  ±17  mL. Peralatan  yang  digunakan  pada  praktikum  skala mikro  juga  lebih  sederhana  dibanding  praktikum konvensional  yaitu  menggunakan syringe 20  mL dan  kran  yang  terbuat  dari  bahan  plastik dibandingkan  pada  praktikum  konvensional  yang menggunakan buret  terbuat  dari bahan  kaca yang mudah  pecah.  Hal  ini  membuat  siswa  lebih nyaman  dan  percaya  diri  dalam  melakukan praktikum  secara  individu  tanpa  memiliki  rasa kekhawatiran  untuk  memecahkan  alat  karena terbuat dari plastik [35]. Hal ini tentunya juga akan meminimalkan  biaya,  jumlah  bahan  kimia, kebutuhan  alat-alat  kimia  yang  biasanya  terbuat dari  kaca,  produksi  limbah,  menekan  biaya penanganan  limbah,  membutuhkan  waktu  yang relatif  singkat  namun  tetap  mempertahankan konsep  percobaan,  teknik  dan  keterampilan laboratorium  [34, 36].
Kegiatan  praktikum  menggunakan  alat skala  mikro  yang  dilakukan  secara  individu  juga memungkinkan siswa memvisualisasikan apa yang terjadi pada  tingkat  sub  mikroskopik  stoikiometri hal  ini  tentunya  siswa  akan  lebih  banyak memperoleh pengetahuan konseptual [37]. Submikroskopik merupakan bagian dari pemahaman  konsep  kimia  yang  terdiri  dari  tiga kategori representasi makroskopik, submikroskopik dan simbolik [38]. Biasanya siswa mengalami  kesulitan  dalam  menggabungkan ketiga  level  representasi  tersebut  terutama  pada level submikroskopik.
Penggunaan  alat  skala  mikro  secara individu juga menuntut siswa terlibat secara aktif, mengembangkan  rasa  tanggung  jawab  terhadap pembelajaran  sendiri,  meningkatkan  kemandirian serta mengajari siswa metode penelitian [7]. Siswa juga  dituntut  menguasai  fakta,  konsep  dan  teori yang  mendukung  penyelidikan  ilmiah,  hal  ini tentunya  akan  mengembangkan  keterampilan berpikir  siswa  dan  mendapatkan  pengetahuan tentang  konsep-konsep  kimia  secara  mendalam [8].
Sedangkan  pada  praktikum  konvensional pelaksanaannya dilakukan secara berkelompok (4- 5  orang),  hal  ini  mengakibatkan  sebagian  siswa yang  bekerja  dan  sebagian  yang  lain  menjadi
penonton.  Biasanya  hal  ini  dilakukan  dengan pertimbangan  keterbatasan  alat  yang  dimiliki sekolah,  penggunaan  bahan  yang  lebih  sedikit, memudahkan  dalam  pembersihan  serta  lebih mudah  dalam  mendisiplinkan  dan  mengontrol siswa.  Namun  hal  ini  menyebabkan  kurangnya keterampilan dan pengetahuan siswa karena hanya sebagian  siswa  yang  melakukan  praktikum padahal  untuk  memperoleh  keterampilan  proses sains  di  laboratorium  siswa  membutuhkan pengalaman melakukan praktikum secara individu [16].
Berdasarkan  penjelasan  di  atas  maka diperoleh  beberapa  temuan  dalam  penelitian  ini yaitu  (1)  penerapan  praktikum  skala  mikro  lebih efektif digunakan untuk meningkatkan keterampilan  proses  sains  dibandingkan  dengan praktikum  konvensional,  hal  ini  dikarenakan praktikum  skala  mikro  dilakukan  secara  individu yang dapat memberikan pengalaman lansung yang dapat meningkatkan daya ingat pengetahuan yang lebih lama dan meningkatkan kemampuan berpikir siswa yang mengakibatkan meningkatnya keterampilan  proses  sains.  Namun  peningkatan tersebut  masih  pada  kategori  sedang,  hal  ini dikarenakan pelaksanaan praktikum secara individu  sangat  membutuhkan kemandirian  siswa serta  siswa  dituntut  menguasai  fakta,  konsep  dan teori  yang  mendukung  penyelidikan  ilmiah. Tentunya  hal  ini  bukan  hal  mudah  bagi  siswa karena  siswa  sudah  terbiasa  menggunakan praktikum  konvensional  yang  dilakukan  secara berkelompok sehingga ketika terdapat siswa yang tidak  memiliki  pemahaman  konsep  secara  utuh bisa dibantu oleh anggota kelompok yang lain. (2) Peningkatan  setiap  indikator  keterampilan  proses sains  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  kelas kontrol,  peningkatan  keterampilan  proses  sains pada  kelas  eksperimen  tersebar  pada  kategori tinggi  dan  sedang,  sedangkan  peningkatan keterampilan  proses  sains  pada  kelas  kontrol tersebar pada kategori sedang dan rendah.
Keterampilan  proses  sains  merupakan kemampuan  yang  penting  untuk  dimiliki  oleh siswa  karena  dapat  melatih  siswa  dalam  proses berfikir  dan  sikap  ilmiah.  Keterampilan  proses sains juga menjadi bagian yang penting bagi guru dalam mengajarkan sains secara efektif. Keterampilan  proses  sains  dapat  memfasilitasi
siswa  dalam  belajar  sains  melalui  pendekatan konstruktivisme.  Hal  ini  disebabkan  siswa  akan terlibat secara langsung dalam pembelajaran untuk membuktikan  fakta,  konsep  dan  teori  yang  telah diperoleh  dari  kelas.  Untuk  itu  guru  sebagai pengelola pembelajaran harus dapat menyediakan lingkungan belajar dengan kegiatan langsung yang memungkinkan siswa mengembangkan keterampilan proses sains [39].

## 4. Kesimpulan
Hasil  observasi  terhadap  pelaksanaan praktikum diperoleh 92,5% pada kelas eksperimen dan  88,39%  pada  kelas  konvensional.  Hasil  ini menunjukkan bahwa keterlaksanaan kedua praktikum  berada  pada  kategori  sangat  baik, namun  persentase  hasil  pelaksanaan  praktikum skala  mikro  lebih  tinggi  daripada  praktikum konvensional. Hasil ini berkaitan dengan praktikum  skala  mikro  yang  dilakukan  secara individual  menuntut  siswa  terlibat  secara  aktif dalam pelaksanaan praktikum. Terdapat perbedaan peningkatan  keterampilan  proses  sains  pada
kelompok  siswa  yang  mendapat  perlakuan penerapan praktikum skala mikro dengan kelompok  siswa  yang  mendapatkan  penerapan praktikum  konvensional,  t hitung (5,412)  >  t tabel (2,528).  Praktikum  skala  mikro  lebih  efektif digunakan  untuk  meningkatkan  keterampilan proses  sains  dibandingkan  dengan  praktikum konvensional. Hasil ini berkaitan dengan pelaksanaan  praktikum  skala  mikro  dilakukan secara  individu  akan  memberikan  pengalaman langsung  untuk  membuktikan  fakta,  teori  dan konsep  yang  telah  dipelajari  di  kelas  sehingga siswa mendapatkan pengetahuan secara mendalam.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  mengucapkan  kepada  Kepala Sekolah  SMA  Santo  Yakobus  yang  telah mengijinkan  penulis  untuk  melakukan  penelitian. Siswa-siswi  SMA  Santo  Yakobus  yang  telah membantu  dalam  proses  penelitian  serta  berbagai pihak  yang  telah  membantu  dalam  penyusunan artikel jurnal ini.
Daftar Pustaka
[1] Nofiana I, Yulianti D, Riswandi.
Pengembangan  Panduan  Pratikum  Kimia
Berbasis Inkuiri Terbimbing Kelas X SMA di Kota Bumi Lampung Utara. J Teknol Inf Komun Pendidik 2015; 3: 1–12.
[2] Irwanto,  Rohaeti  E,  Widjajanti  E,  et  al. Students’  science  process  skill  and analytical  thinking  ability  in  chemistry learning. AIP Conf Proc ; 1868. Epub ahead of print 2017. DOI: 10.1063/1.4995100.
[3] G  D,  M,  Yadigaroğlu  M.  the  Effect  of Laboratory  Method  on  High  School Students’  Understanding  of  the  Reaction Rate. West Anatolia J Educ Sci 2011; 509– 516.
[4] Burns  Joseph  C,  OkeyJames  R  WKC. Development of an integrated process skill test:  TIPS  II. J  Res  Sci  Teach 1985;  22:
169–177.
[5] Lederman  JS.  Best  Practices  in  Science Education  Teaching  Scientific  Inquiry :
Natl Geogr Mag ; 7.
[6] Rezba RJ, Mcdonnough JT, Matkins JJ, et
al. Learning  and  Assessing  Science Process Skills . 2007.
[7] Karamustafaoğlu S. Improving the Science Process  Skills  Ability  of  Science  Student Teachers  Using  I  Diagrams. International Journal of Physics & Chemistry Education 2011; 3: 26–38.
[8] Zeidan  AH,  Jayosi  MR.  Science  Process Skills and Attitudes toward Science among Palestinian  Secondary  School  Students. World J Educ 2014; 5: 13–24.
[9] OECD. PISA  2015  Result  in  Focus . Genewa: OECD Publishing, 2016.
[10]   Sunyono  S.  Science  Process  Skills Characteristics  of  Junior  High  School Students in Lampung. Eur Sci Journal, ESJ 2018; 14: 32.
[11]   C K, I S, R W, et al. Use of an Aptitude Test in  University  Entrance--A  Validity  Study: Updated  Analyses  of  Higher  Education Destinations,  Including  2007  Entrants .
London: DfES, 2007.
[12]   Wahono. Pengembangan
Model
Pembelajaran “MiKiR” pada Perkuliahan
Fisika Dasar untuk Meningkatkan Keterampilan Generik Sains dan Pemecahan  Masalah  Calon  Guru  SMK
Program  Keahlian  Tata  Boga .  Bandung: Pascasarjana UPI, 2011.
[13]   Ikhsan J, Riyanningsih S, Binamarga J, et al.  the  Action  for  Improving  Science Process  Skill  of  Students  ’  Through
Scientific  Approach  and  the  Use  Ict Support in Volumetric Analytical Chemistry At Smk – Smak Bogor. Int Conf Educ Res Innov 2016; 121–125.
[14]   A  H.  The  Laboratory  In  Chemistry Educational :  Thirty  Years  Of  Experience With  Developments,  Iimplementation, And Research. Chem Educ Res Pract 2004;
5: 247–264.
[15]   Mingan  A. The  implementation  of  school based  practical  science  assessment  in several  secondary  schools  in  the  lower Perak  district .  Kuala  Lumpur:  Universiti Malaya, Faculty of Education., 2011.
[16]   Sharifah  LK.  Insights  into  science education: Planning and policy priorities in Malaysia. Minist Educ Malaysia 1993; 1– 291.
[17]   Singh  MM,  Szafran  Z,  Pike  RM. Microscale chemistry and green chemistry: complementary pedagogies. J Chem Educ 1999; 76: 1684–1686.
[18]   Singh MM, McGowan CB, Szafran Z, et al. A  comparative  study  of  microscale  and standard  burets. J  Chem  Educ 2000;  77:
625–626.
[19]   Bradley JD. Small-Scale Chemistry. 2002; 24: 8–10.
[20]   Abdullah  M,  Mohamed  N,  Ismail  Z.  The Effect of Microscale Chemistry Experimentation on Students’ Attitude and
Motivation  towards  Chemistry  Practical Work. J  Sci  Math  Educ  Southeast  Asia 2007; 30: 44–72.
[21]   Cooper S, Conway K, Guseman P. Making the most of microscale: using microchemistry  as  a  tool  to  transform teaching. Sci Teach 1995; 65: 46–49.
[22]   Evans KL, Yaron D, Leinhardt G. Learning stoichiometry:  a  comparison  of  text  and multimedia formats. Chem Educ Res Pract
2008; 9: 208–218.
[23]   Suyono. Model  Pembelajaran  Kimia Berbasis  Multipel  Representasi  dalam Meningkatkan Penguasaan Konsep Kinetika Kimia dan Keterampilan Berfikir Kritis Siswa . Surakarta: UNS, 2009.
[24]   Creswell J. Educational Research:
Planning,  Conducting,  and  Evaluating Quantitative and Qualitative Research . 3rd Editio. New Jersey: Person Education Inc, 2008.
[25]   Yuliati  Y.  Peningkatan  Keterampilan Proses Sains Siswa Sekolah Dasar Melalui Model  Pembelajaran  Berbasis  Masalah. J Cakrawala Pendas 2016; 2: 71–83.
[26]   Rustaman  N. Strategi  Belajar  Mengajar Biologi . Malang, 2005.
[27]   Supardi. Aplikasi Statistika dalam Penelitian .  Jakarta:  Change  Publication, 2016.
[28]   CST. Bangkok  Bank  -  Small  Scale Chemistry  Training  for  Secondary  School Teachers .  Bangkok:  Chemical  Society  Of Thailand, 2019.
[29]   H  M. Metode  Laboratorium .  Malang: FMIPA, 2000.
[30]   U S, Mursal. Meningkatkan Keterampilan Proses  Sains  Peserta  Didik  Menggunakan Metode Eksperimen Berbasis Inkuiri pada Materi  Kalor. J  Pendidik  Sains  Indones 2017; 5: 59–65.
[31]   Surachman. Dasar-Dasar  Pengelolaan Laboratorium Biologi . Yogyakarta: FMIPA FKIP Yogyakarta, 1987. [32]   Asmalia, Fadiawati, Kadaritna. Pengembangan Instrumen Asesmen Berbasis  Keterampilan  Proses  Sains  pada Materi  Stoikiometri. J  Pendidik  dan Pembelajaran Kim 2015; 4: 299–311.
[33]   Riswanto, N D. Peningkatan Keterampilan
Proses Sains Melalui Pembelajaran
Berbasis Laboratorium untuk Mewujudkan Pembelajaran  Berkarakter. JRKPF  UAD 2017; 4: 60–65.
[34]   M  P,  P  L.  Sustainable  technology (QandA): green chemistry. Nature, 450(6), 810-812 2007; 450: 810–812.
[35]   J  B.  Hands-on  practical  chemistry  for  all. Pure Appl Chem 1999; 71: 817–823.
[36]   S M, J G. Organic chemistry experiments: miniscale  and  microscale,  5th  ed .  5th  ed. Canada:  Brooks/Cole  Cengage  Learning, 2011.
[37]   S  S.  Grade  12  students’  conceptual understanding  and  mental  models  of galvanic cells before and after learning by using small-scale experiments in conjunction with a model kit. Chem Educ
Res Pract 2015; 16: 393–340. [38]   D T, Chittleboroug, Mamiala. The Role of Submicroscopic and Symbolic Representations in Chemical Explanations.
Int J Sci Educ 2003; 25: 1353–1368.
[39]   P T, J, Omar J, A D, et al. Fostering the 21st Century Skills through Scientific Literacy and Science Process Skills. Procedia - Soc Behav Sci 2012; 59: 110–116.