Eurasia J. Phys. Chem. Educ. 1 (1) :8-20, 2009 Hubungan Antara Struktur Pengetahuan Siswa dan Strategi Pemecahan masalah Dalam Soal Stoikiometri Berdasarkan Persamaan Kimia Zoltán Tóth1 dan Annamaria Sebestyén Chemical Methodology Group, Departemen Kimia Anorganik dan Analitik, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Debrecen H-4010 Debrecen, P. O. Box 66, Hongaria Abstrak Hubungan antar struktur pengetahuan siswa dan strategi pemecahan soal telah dipelajari dengan menggunakan tes tertulis yang berisi satu masalah stoikiometri yang kompleks berdasarkan persamaan kimia dan empat soal sederhana yang serupa untuk langkah-langkah dari dua strategi yang diketahui (metode mol dan metode perbandingan) untuk memecahkan soal yang rumit. Berdasarkan strategi yang digunakan dalam pemecahan soal yang rumit siswa dibagi ke dalam tiga kelompok : (1) kelompok metode mol; (2) kelompok metode perbandingan; dan (3) lain-lain (tidak termasuk strategi atau bukan strategi). Karakter struktur pengetahuan dari masing-masing kelompok ditentukan dengan menggunakan teori pengetahuan tempat. Tidak ada perbedaan yang berarti antara keberhasilan (kira-kira 70%) dari kelompok-kelompok siswa yang menggunakan strategi (kelompok 1 dan 2), tetapi prestasi para siswa yang tidak menggunakan strategi (kelompok 3) lebih rendah (kira-kira 20 %). Kami menemukan perbedaan signifikan antara karakteristik struktur pengetahuan dari tiga kelompok. Struktur pengetahuan dari kelompok 3 sangat mirip kepada struktur pengetahuan ahli. Bagaimanapun, struktur pengetahuan dari kelompok- kelompok siswa yang menggunakan beberpa strategi menunjukkan bahwa siswa khusus menggunakan strategi pemecahan soal seperti algoritma dari pengertian konseptual. Sebagai contoh dalam karkteristik struktur pengetahuan dari kelompok 1 pengetahuan yang diperlukan untuk memecahkan soal yang kompleks terdiri atas perbandingan dan massa molar, sementara dalam kasus dari kelompok 2 terdiri atas hanya satu pengetahuan sederhana, perbandingan. Perkenalan Pemecahan masalah seperti sebuah pohon yang selalu hijau dalam penelitian ilmu sains. Banyak kesepakatan belajar dengan contoh pemecahan masalah (sebagai contoh : Bodner dan Domin, 200; Johnstone dan El-Banna,1986; Bodner, 2003; Bennet, 2008; dll), jenis-jenis masalah (contohnya: Johnstone, 2001; Bennet, 2008; dll), kemungkinan perkembangan kemampuan pemecahan masalah (ontohnya: Johnstone, 2001; Bodner, 2003; Cardellini, 2006; Johnstone dan Otis, 2006; Wood, 2006; Cooper et al., 2008; dll) variable
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Eurasia J. Phys. Chem. Educ. 1 (1) :8-20, 2009
Hubungan Antara Struktur Pengetahuan Siswa dan Strategi Pemecahan masalah Dalam Soal Stoikiometri Berdasarkan Persamaan KimiaZoltán Tóth1 dan Annamaria SebestyénChemical Methodology Group, Departemen Kimia Anorganik dan Analitik,Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas DebrecenH-4010 Debrecen, P. O. Box 66, Hongaria
Abstrak
Hubungan antar struktur pengetahuan siswa dan strategi pemecahan soal telah dipelajari dengan menggunakan tes tertulis yang berisi satu masalah stoikiometri yang kompleks berdasarkan persamaan kimia dan empat soal sederhana yang serupa untuk langkah-langkah dari dua strategi yang diketahui (metode mol dan metode perbandingan) untuk memecahkan soal yang rumit. Berdasarkan strategi yang digunakan dalam pemecahan soal yang rumit siswa dibagi ke dalam tiga kelompok : (1) kelompok metode mol; (2) kelompok metode perbandingan; dan (3) lain-lain (tidak termasuk strategi atau bukan strategi). Karakter struktur pengetahuan dari masing-masing kelompok ditentukan dengan menggunakan teori pengetahuan tempat. Tidak ada perbedaan yang berarti antara keberhasilan (kira-kira 70%) dari kelompok-kelompok siswa yang menggunakan strategi (kelompok 1 dan 2), tetapi prestasi para siswa yang tidak menggunakan strategi (kelompok 3) lebih rendah (kira-kira 20 %). Kami menemukan perbedaan signifikan antara karakteristik struktur pengetahuan dari tiga kelompok. Struktur pengetahuan dari kelompok 3 sangat mirip kepada struktur pengetahuan ahli. Bagaimanapun, struktur pengetahuan dari kelompok-kelompok siswa yang menggunakan beberpa strategi menunjukkan bahwa siswa khusus menggunakan strategi pemecahan soal seperti algoritma dari pengertian konseptual. Sebagai contoh dalam karkteristik struktur pengetahuan dari kelompok 1 pengetahuan yang diperlukan untuk memecahkan soal yang kompleks terdiri atas perbandingan dan massa molar, sementara dalam kasus dari kelompok 2 terdiri atas hanya satu pengetahuan sederhana, perbandingan.
Perkenalan
Pemecahan masalah seperti sebuah pohon yang selalu hijau dalam penelitian ilmu sains. Banyak kesepakatan belajar dengan contoh pemecahan masalah (sebagai contoh : Bodner dan Domin, 200; Johnstone dan El-Banna,1986; Bodner, 2003; Bennet, 2008; dll), jenis-jenis masalah (contohnya: Johnstone, 2001; Bennet, 2008; dll), kemungkinan perkembangan kemampuan pemecahan masalah (ontohnya: Johnstone, 2001; Bodner, 2003; Cardellini, 2006; Johnstone dan Otis, 2006; Wood, 2006; Cooper et al., 2008; dll) variable
kognitif dari keberhasilan pemecahan masalah (Lee, 1985; Lee dan Fensham, 1996; Lee et al., 1996, 2001) dan sebgainya. Secara relative beberapa dokumen telah muncul dalam literature atas pertanyaan bagaiman siswa memilih strategi pemecahan masalah mereka dan apa perbedaan antara karakteristik struktur kognitif untuk kelompok-kelompok siswa menggunakan strategi pemecahan masalah yang berbeda.
Menjadi familiar dengan sebuah metode evaluasi khusus unutk mengeksplorasi struktur pengetahuan siswa (dengan menggunakan teori pengetahuan tempat) kita dapat menghilangkan karakteristik hirarki dari pengetahuan unutk kelompok-kelompok siswa yang menggunakan strategi pemecahan masalah yang berbeda.
Metode ini telah berhasil digunakan untuk memetakan struktur pengetahuan siswa dalam pengertian fisika dasar dan kuantitas kimia dan penerapan mereka dalam perhitungan (Toth, 2007).
Tujuan pembelajaran
Penelitian baru-baru ini terpusat pada pertanyaan :
1. Bagaimana siswa Sekolah Menengah Hungaria memecahkan masalah dalam stoikiometri berdasarkan persamaan kimia?
2. Apakah ada perbedaan dalam karakteristik struktur pengetahuan antara kelompok-kelompok siswa yang menggunakan metode pemecahan masalah yang berbeda?
Latar Belakang
Variabel Kognitif untuk pemecahan masalah dalam kimia
Lee dan teman-teman sekerja telah mempelajari pentingnya variable kognitif untuk pemecahan masalah daam kimia (Lee, 1985, Lee dan Fensham, 1996, Lee et al., 1996, 2001). Mereka mengasumsikan bahwa keberhasilan pemecahan masalah pada dasarnya dihilangkan oleh tiga variable yang terdiri atas enam variable dugaan:
1. Pengetahuan sebelumnya :
- Pengetahuan khusus: pengetahuan secara langsung yang terkait dengan masalah
- Pengetahuan tidak khusus tetapi penting: Pengetahuan terkait ke area subjek problem
2. Hubungan:
- Konsep keterkaitan: keterkaitan antara konsep yang terlibat dalam pemecahan masalah.
- Persatuan ide: hubungan antara informasi yang didapat kembali dari struktur pengetahuan yang ada dan isyar t eksternal.
3. Kemampuan penganalan masalah
- Kemampuan menerjemahkan masalah: kapasitas untuk memahami, menganalisa, menerjemahkan dan mendefinisikan masalah yang diberikan.
- Pengalaman memecahkan masalah sebelumnya : pengalaman sebelumnya dalam memecahkan masalah serupa.
Berdasarkan penelitian empiris mereka menemukan bahwa arti dari variable diatas mengandalkan topik dan tingkatan dari masalah-masalah kimia, bagaimanapun perbedaan mereka dalam topic dan tingkatanbmempunyai pengaruh kecil atas pentingnya variable-variable itu pada pelaksanaan pemecahan masalah. Siswa-siswa mereka menunjukan dalam topic kelas 12 elektrokimia lima variable kognitif ( pengetahuan khusus, pengetahuan penting tak khusus, konsep keterkaitan, persatuan ide dan kemampuan penerjemahan masalah) adalah predictor penting dalam pelaksanaan pemecahan masalah (lee at al., 1996). Dalam pemecahan masalah dalam konsep mol dari kelas 9 kimia mereka menemukan empat variable kognitif (pengetahuan khusus, konsep keterkaitan, persatuan ide, kemampuan penerjemahan masalah) menjadi berarti dalam memprediksi pelaksanaan pemecahan masalah dengan penyatuan ide menjadi yang terpenting (Le et al., 2001).
Pemecahan masalah siswa dalam stoikiometri
Beberapa dokumen mendiskusikan pemecahan masalah siswa dalam stoikiometri dalam tiga decade terakhir. Dua hasil utama dari penelitian-penelitian itu bisa dirangkum sebagai berikut:
1. Pemecahan masalah siswa mempunyai hubungan kecil dengan pengertian konseptual mereka dari kimia (contoh: Nurrenbern dan Pickering, 1987; Nakhleh, 1993; Nakhleh dan Mitchell, 1993; Cracoline et al., 2008; dll). Siswa bisa memecahkan dengan benar numerik
Soal yang melibatkan stoikiometri tanpa memahami perspektif yang mendasari soal
itu. Belakangan ini , hal ini telah di tunjukan oleh Tóth (2007) bahwa terdapat
perbedaan yang signifikan pada karakteristik struktur pengetahuan dari siswa-siswa
yang telah belajar perhitungan dasar fisika dan kimia (massa molar, volum molar
,persen massa , dan lain-lain ) .Dengan pemahaman konsep dan bahwa siswa belajar
konsep ini dengan menghapal . ini juga menunjukan bahwa belajar dengan menghapal
membuat kita menemukan hubungan antara konsep keras dengan memberi
penyaringan dan tidak dapat memobilisakan pengetahuan.
(2) Strategi penyelesaian soal seorang siswa berlaku tergantung pada faktor yang berbeda
( contoh: schmidt, 1990,1994,1997; schmidt dan jignéus , 2003; Tóth, 2004; Tóth and
Kiss, 2005 dan lain-lain ). Schmidt memberitahukan bahwa siswa sekolah menengah
di jerman ( Schmidt, 1994, 1997) dan di swedia ( Schmidt dan jignéus, 2003 )
berhasil menggunakan strategi mereka sendiri dalam menyelesaikan soal stoikiometri
sederhana pada komposisi senyawan biner , tetapi ditunjukan untuk menggunakan
gagasan metode algoritma di sekolah dalam keadaan soal yang susah. kebalikan dari
hasil ini Tóth dan Kiss menemukan bahwa siswa SMA hungaria telah menerapan
strategi belajar di sekolah meskipun dalam kondisi soal stoikiometri sederhana.
Dalam menyetarakan persamaan kimia Tóth (2004) menemukan bahwa siswa
menengah huragian menciptakan strategi penyetaraan mereka sendiri ( terutama The-
trial-and-error) sebelum mempelajari metode angka oksidasi di sekolah , dan mereka
tetap pada strategi mereka sendiri pada effisiensi rendah meskipun dalam keadaan
persamaan redox yang sulit.
Metode penyelesaian untuk soal stoikiometri berdasarkan pada persamaan kimia
Ada beberapa strategi untuk menyelesaikan soal stoikiometri berdasarkan pada
persamaan kimia sama dengan soal pada soal pada komposisi senyawa biner (Schmidt, 1997).
Metode ini akan menjadi karakteristik pada sebuah contoh dari diskusi ujian tertulis nanti :
‘berapa gram asam hidroklorida (M=36.5 g/mol) yang diberikan 10.0 dm³ karbon dioksida
pada STP ( Vm= 24.5 dm³/mol) menurut persamaan kimia berikut ?
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O ‘
Strategi 1 : metode mol
1. Hitunglah jumlah zat CO2 dengan menggunakan data volum dan volum molar: