PROBLEMATIKA PEMAHAMAN KONSEPTUAL DAN ALGORITMIK DALAM PEMBELAJARAN KIMIA SERTA UPAYA PERBAIKANNYA

A.    PENDAHULUAN

Kimia merupakan ilmu yang termasuk rumpun IPA adalah ilmu yang mencari jawaban atas pertanyaan apa, mengapa, dan bagaimana gejala-gejala alam  yang berkaitan dengan komposisi, struktur dan sifat, perubahan, dinamika, dan energitika zat. Kimia dalam KTSP sudah diperkenal pada jenjang SMP sebagai salah satu bagian dari mata pelajaran sains, kemudian dilanjutkan pada jenjang SMA sebagai mata pelajaran kimia yang memiliki tujuan khusus untuk membekali peserta didik pengetahuan, pemahaman dan sejumlah kemampuan yang dipersyaratkan untuk memasuki jenjang pendidikan yang lebih tinggi serta mengembangkan ilmu dan teknologi (Mulyasa, 2007:133). 

Pembelajaran kimia di SMA lebih-lebih di SMP memiliki tantangan tersendiri bagi guru, hal ini disebabkan karena dalam kimia ada dua aspek pemahaman yang tidak boleh dipisahkan untuk mempelajari kimia secara utuh, yaitu pemahaman konseptual dan algoritmik. Pemahaman koseptual adalah pemahaman tentang teori-teori, fakta-fakta, aturan-aturan, deskripsi dan peristilahan kimia serta semua yang terkait. Pemahaman algoritmik, yaitu pemahaman yang berhubungan dengan perhitungan matematik atau algoritmik dan lebih mengutamakan pemahaman tentang prosedur atau serangkaian peraturan (rumus matematik) untuk menghitung atau memecahkan masalah.

Kedua pemahaman ini memegang peranan penting dalam mendalami ilmu kimia karena untuk mempelajari kimia siswa tidak hanya dituntut memiliki kemampuan untuk menghitung saja tetapi juga diharapkan memahami konsepnya, misalnya secara algoritmik siswa dapat menghitung pH larutan asam, basa, buffer dan larutan garam. Sebaliknya jika siswa dihadapkan pada suatu pilihan manakah larutan yang memiliki pH lebih besar dengan konsentrasi yang sama, maka untuk menyelesaikan permasalahan ini siswa dituntut memiliki pemahaman tentang konsep asam-basa, buffer, dan hidrolisis.

Dengan demikian dapat dikatakan bahwa untuk mendalami ilmu kimia mutlak diperlukan pemahaman konseptual dan algoritmik secara proporsional, kecenderungan menekankan pada pemahaman algoritmik memungkinkan siswa dapat mengerjakan soal-soal yang biasa atau rutinitas dengan waktu yang relatif lebih singkat tetapi kurang mempersiapkan siswa untuk menghadapi persoalan yang baru yang lebih kompleks (Herron, 1996:64). Hal ini dapat mengakibatkan siswa mengalami kesulitan dalam memahami kimia yang lebih kompleks dan pada akhirnya menjadi kurang senang terhadap kimia, untuk itu dalam pembelajaran kimia sebaiknya mengintegrasikan pemahaman konseptual dan algoritmik agar kimia lebih menarik dihadapan siswa (Nakhleh, 1993:55).

Berdasarkan uraian di atas, maka permasalahan yang dapat diungkapkan dalam makalah ini adalah:

1)      Bagaimana problematika pemahaman konseptual dan algoritmik yang terjadi dalam pembelajaran kimia selama ini?

2)      Faktor-faktor apa saja yang dapat menyebabkan terjadinya ketidakselarasan pemahaman konseptual dan algoritmik dalam pembelajaran kimia?

3)      Bagaimana upaya untuk memperbaikinya?

B.     PEMBAHASAN

1.      Problematika Pemahaman Konseptual dan Algoritmik

Berdasarkan hasil penelitian Zoller (2001:11) kesuksesan siswa dalam menyelesaikan permasalahan algoritmik tidak berarti memiliki pemahaman konseptual dalam kimia. Fakta di atas diperkuat oleh hasil penelitian Yilmaz, Tuncer dan Alp (2007:425) yang menyatakan bahwa kebanyakan siswa memiliki kemampuan tinggi dalam penyelesaian masalah algoritmik dan lemah dalam pemahaman konseptual.

Kecenderungan siswa memiliki pemahaman algoritmik yang lebih dominan daripada pemahaman konseptual terjadi antara lain karena pembelajaran kimia yang telah dilakukan selama ini lebih berorientasi pada penyelesaian masalah algoritmik, hal ini dapat pula diindikasikan dari alat evaluasi hasil belajar kimia yang digunakan lebih menonjolkan pemahaman algoritmik daripada pemahaman konseptualnya (Lawrenz, 2000:235).

Kemungkinan lain juga terjadi karena adanya asumsi guru selama ini yang menyatakan bahwa kemampuan siswa dalam menyelesaikan masalah algoritmik sudah menunjukkan pemahaman konseptualnya (Nurrenbern dan Pickering, 1987:508)(Smith dan Metz, 1996:233). Asumsi ini membawa konsekuensi perilaku guru dalam pembelajaran kimia akan selalu menekankan kepada pemahaman algoritmik semata. Perilaku ini akan semakin kuat karena didukung alat evaluasi hasil belajar yang juga menekankan pada aspek yang sama bahkan lebih mudah bagi guru untuk memenuhi target kurikulum.

2.      Faktor-faktor Penyebab Ketidakselarasan Pemahaman Konseptual dan Algoritmik

Kecenderungan siswa memiliki pemahaman algoritmik yang lebih dominan daripada pemahaman konseptual terjadi antara lain karena faktor:

a.       Karakteristik ilmu kimia.

Karakteristik ilmu kimia yang khas dan banyak didominasi oleh konsep-konsep yang abstrak menuntut guru kimia untuk lebih ekstra dalam mendalami konsep yang akan dipahami oleh siswa. Hal ini memiliki konsekuensi bahwa menanamkan konsep kepada siswa lebih sulit daripada melatih siswa untuk terampil dalam kemampuan algoritmik.

b.      Asumsi guru.

Adanya asumsi guru bahwa kemampuan siswa dalam menyelesaikan masalah algoritmik karena siswa telah memiliki pemahaman konseptual yang benar, berpotensi mengubah perilaku guru untuk menekankan kepada pemahaman algoritmik dalam strategi pembelajarannya.

c.       Strategi yang diterapkan dalam pembelajaran kimia.

Untuk merepresentasikan kimia yang saat ini masih banyak dilakukan adalah menggunakan pendekatan simbolik. Pendekatan ini dahulu mungkin paling praktis karena perkembangan IT tidak sepesat sekarang, tetapi belum dapat memberi kontribusi yang besar untuk memperoleh pemahaman konseptual.

d.      Alat evaluasi yang digunakan.

Alat evaluasi hasil belajar kimia (UH, UN, SNMPTN) yang ada selama ini masih menekankan pada pemahaman algoritmik, hal inilah yang turut menginspirasi guru untuk menekankan kepada pemahaman algoritmik dalam strategi pembelajarannya.

e.       Target kurikulum.

Banyaknya materi pelajaran yang harus dikuasai siswa tidak sebanding dengan jumlah jam yang disediakan dalam kurikulum, berpuluang bagi guru untuk mengambil jalan pintas, untuk lebih berorientasi bagaimana siswa dapat menjawab banyak soal tanpa memperdulikan apakah siswanya memahami konsep dasarnya.

3.      Upaya Untuk Memperbaiki Ketidakselarasan Pemahaman Konseptual dan Algoritmik

Berdasarkan faktor-faktor di atas, maka upaya yang dapat dilakukan dalam rangka mengatasi problematika ketidakselaran pemahaman konseptual dan algoritmik dalam pembelajaran kimia adalah sebagai berikut:

a.       Guru harus memahami karakteristik kimia yang khas, yaitu: (1) sebagian besar konsep-konsep kimia bersifat abstrak, (2) konsep-konsep kimia pada umumnya merupakan penyederhanaan dari keadaan yang sebenarnya, dan (3) konsep kimia bersifat berurutan dan berjenjang (Kean dan Middlecamp, 1985:8).

b.      Guru harus menyadari bahwa asumsi kemampuan siswa dalam menyelesaikan masalah algoritmik berarti siswa telah memiliki pemahaman konseptual yang benar adalah tidak tepat, karena berdasarkan hasil penelitian Zoller (2001:11) dan hasil penelitian Yilmaz, Tuncer dan Alp (2007:425) disimpulkan asumsi tersebut tidak terbukti.

c.       Guru harus mampu memilih strategi yang tepat, misalnya dengan mengkombinasikan pendekatan mikroskopik-simbolik dalam pembelajaran kimia sehingga konsep-konsep kimia bersifat abstrak menjadi lebih mudah dipahami oleh siswa.

d.      Alat evaluasi hasil belajar kimia (UH, UN, SNMPTN) harus disusun dengan mempertimbangkan aspek pemahaman konseptual dan algoritmik secara proporsional.

e.       Harus ada solusi bagaimana dengan jumlah jam yang terbatas materi yang relatif banyak terselesaikan dengan tetap memperhatikan aspek pemahaman konseptual dan algoritmik yang harus dimiliki siswa secara proporsional.

C.    PENUTUP

1.      Kesimpulan

a.       Ada kecenderungan siswa memiliki pemahaman algoritmik yang lebih dominan daripada pemahaman konseptual.

b.      Penyebab ketidakselarasan antara pemahaman algoritmik dan pemahaman konseptual antara lain karena faktor: karakteristik ilmu kimia itu sendiri, asumsi guru yang tidak tepat, kemampuan guru dalam memilih strategi pembelajaran, alat evaluasi hasil belajar, dan target kurikulum.

c.       Ada pun untuk memperbaikinya antara lain dilakukan upaya-upaya sebagai berikut: guru harus memahami karakteristik kimia yang khas, menyadari bahwa asumsi yang ada selama ini tidak benar, mampu memilih strategi yang tepat, alat evaluasi hasil belajar harus disusun secara proporsional, dan harus ada penyikapan yang positif terhadap target kurikulum.

2.      Saran

a.       Bagi guru harus ada perubahan paradigma dalam pembelajaran kimia yaitu tidak lagi menekan pada pemahaman algoritmik, tetapi harus lebih proporsional.

b.      Bagi tim penyusun alat evaluasi hasil belajar kimia (UH, UN, SNMPTN) harus disusun dengan mempertimbangkan aspek pemahaman konseptual dan algoritmik secara proporsional.

DAFTAR RUJUKAN

Herron, J.D. 1996. The Chemistry Classroom: Formulas for Successful Teaching.  Washington, DC: American Chemical Society.

Kean, E. & Middlecamp, 1985. Paduan Belajar Kimia Dasar. Jakarta: Gramedia.

Lawrenz, F., Lin, H., & Cheng, H. 2000. The Assessment of Student and Teachers Undertanding of Gas Law. Journal of Chemical Education, (Online),Vol.  77(2): 235-238. (homepage.mac.com/ms.bearse/documents/misconceptions.pdf, diakses 17 September 2009).

Mulyasa, E. 2007. Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan, Suatu Panduan Praktis. Bandung : Remaja Rosdakarya.

Nakhleh, M. B. 1993. Are our students conceptual thinkers or algorithmic problem solvers? Identifying conceptual students in general chemistry. Journal of Chemical Education, (Online),Vol. 70 (1), 52-55. (www.sci.ccny.cuny.edu/~chemwksp/Spring2001.pdf, diakses 17 September 2009).

Nurrenbern, S. C., & Pickering, M. 1987. Concept learning versus problem solving: Is there a difference? Journal of Chemical Education, (Online),Vol. 64: 508-510. (http://www.eric.ed.gov/ERICWebPortal/custom/portlets/recordDetails, diakses 17 September 2009).

Smith, K.J., & Metz, P.A. 1996. Evaluating Students Understanding of Solution Chemistry Through Microscopic Representation. Journal of Chemical Education, (Online), Vol. 73 (3): 233-235. (http://jchemed.chem.wisc.edu/Journal/Issues/1996/Mar/abs233.html, diakses 17 September 2009).

Yilmaz, A., Tuncer, G., & Alp, E. 2007. An Old Subject With Recent Evidence from Turkey: Students’ Performance on Algorithmic and Conceptual of Chemistry. World Applied Sciences Journal, (Online),Vol. 2(4): 420-426. (diakses 17 September 2009).

Zoller, U. 2001. Alternative Assessment As (Critical) Means of Facilitating HOCS-Promoting Teaching and Learning in Chemistry Education. Chemistry Education: Research and Practice in Europe (CERAPIE), (Online), Vol. 2, No. 1: 9-17. (http://www.uoi.gr/conf_sem/cerapie, diakses 17 September 2009).