Kesulitan dan Miskonsepsi Siswa dalam Stoikiometri

Mempelajari kimia bagi sebagian orang sangatlah membosankan, atau malah menakutkan. Kimia yang masih berkerabat erat dengan Matematika, Fisika, dan Biologi memang menyajikan materi yang tidak bisa terlepas dari rumitnya operasi hitung, banyaknya rumus untuk mencari suatu pemecahan masalah, dan tidak sedikitnya konsep-konsep yang harus dikuasai. Hal inilah yang membuat kimia –termasuk pelajaran sains yang lain- mempunyai image yang buruk di kalangan mayoritas pelajar. Dampak dari itu, guru yang mengajarkannya pun menemui kesulitan saat menyampaikan materi tentang kimia atau ilmu sains lainnya karena para siswanya sudah terlanjur negative thingking. Tidak semudah membalikkan telapak tangan memang untuk dapat mentransfer ilmu pada siswa dengan kondisi seperti itu. Agar mereka tahu, mengerti dan paham akan materi atau konsep yang diajarkan, diperlukan metode dan strategi pengajaran yang tidak bisaa. Hal yang paling urgent yang harus disadari dan dipikirkan oleh para guru adalah bagaimana mengubah mindset (pola pikir) siswa yang sudah kadung mencap “susah” pada pelajaran sains, dan mencari solusi cara belajar yang efektif, kreatif, inovatif dan menyenangkan, agar materi dapat dengan mudah dicerna oleh para siswa.
Stoikiometri, sebagai salah satu konsep utama dan paling penting dalam kimia –karena aplikasi konsep-konsepnya yang dipakai di hampir seluruh konsep kimia lainnya-, perlu mendapat perhatian lebih dari para guru kimia. Jika siswa sama sekali tidak paham akan konsep ini, maka dapat dipastikan konsep-konsep kimia lainnya akan sulit untuk diikuti. Misalnya, saat mempelajari konsep asam basa, siswa dituntut menggunakan konsep molaritas dalam operasi perhitungannya, dan konsep molaritas tersebut tak lain dan tak bukan adalah perpanjangan dari konsep mol pada stoikiometri.
Berikut akan dipaparkan beberapa faktor yang melatarbelakangi kesulitan guru mengajarkan materi stoikiometri pada siswa serta tips-tips guna menanggulangi kesulitan tersebut. Data diambil berdasarkan hasil wawancara dengan beberapa orang guru Sekolah Menengah Atas (SMA) di Bandung dan hasil pencarian di situs internet Jurnal Kimia Internasional.

A. Konsep Esensial Yang Terdapat Dalam Pembahasan Materi Stoikiometri (Berdasarkan KTSP)
1. Tata Nama Senyawa Sederhana
2. Persamaan Reaksi Sederhana
3. Hukum-hukum Dasar Kimia
4. Konsep Mol
5. Stoikiometri Senyawa
6. Stoikiometri Reaksi

B. Kesulitan dalam Mengajarkan Materi Stoikiometri pada Siswa bagi Guru Kimia
Seperti yang telah diketahui bahwa konsep-konsep pada stoikiometri adalah konsep-konsep dasar dalam kimia yang penggunaanya akan terus diperlukan ketika mempelajari konsep-konsep kimia yang lain. Tak hanya bagi siswa, kadang materi stoikiometri juga menjadi momok menakutkan bagi para guru. Berikut dipaparkan beberapa kesulitan yang sering dialamai siswa dalam mempelajari dan guru dalam mengajarkan materi stoikiometri di Sekolah Menengah Atas :
1. Sulit untuk dibayangkan karena konsepnya yang abstrak.
Stoikiometri adalah konsep yang abstrak, sehingga terkadang agak kesulitan bagi siswa untuk membayangkannya. Hal ini dapat mengakibatkan sulitnya siswa untuk memahami stoikiometri.
2. Banyaknya rumus yang ada dalam mempelajari stoikiometri.
Karena stoikiometri adalah materi yang cukup banyak, sehingga mempunyai banyak rumus untuk menyelesaikan soal. Hal ini dapat membuat para pembelajar stoikiometri kesulitan untuk menentukan rumus dalam menyelesaikan soal. Kesulitan ini bisa terjadi kepada siapapun, baik itu siswa atau gurunya sekalipun.
3. Kendala pada jam pelajaran yang disediakan untuk mempelajari stoikiometri.
Stoikiometri memiliki pembahasan materi yang banyak, karena itu harus memiliki jam pembelajaran yang cukup banyak pula. Terkadang semua materi stoikiometri tidak bisa tersampaikan semua karena kendala ini. Hal ini bisa menyebabkan kekurangpahaman siswa terhadap materi karena mungkin guru mempercepat cara belajarnya mengenai stoikiometri.
Selain itu kondusifitas dan kenyaman seseorang untuk belajar juga dipengaruhi oleh kapan dia belajar. Suasana pagi yang segar dengan siang hari yang panas akan memberikan efek berbeda pada kondisi siswa dan guru dalam PBM. Siswa dan guru bisaanya lebih bersemangat melaksanakan PBM pada pagi hari. Selain karena udaranya masih segar, pikiran pun masih plong. Sehingga otak pun terasa lebih jernih dan mudah dimasuki ilmu baru. Bandingkan dengan siang hari yang selain udaranya panas, pikiran pun sudah penuh diasupi materi-materi pelajaran sebelumnya. Akibatnya, Susana pembelajaran jadi tidak kondusif dan materi stoikiometri yang diajarakan hanya akan menambah penuh isi otak para siswa.
4. Pemahaman konsep yang kurang atau miskonsepsi.
Kesulitan yang satu ini sangat sering terjadi, pemahaman konsep yang kurang atau misskonsepsi ini bisa terjadi kepada siswa sebagai pembelajar ataupun guru sebagai pengajar. Hal ini bisa mengakibatkan kurang semangatnya mereka untuk mempelajari materi stoikiometri ini.
Bagi guru agar dapat berperan sebagai informator yang baik, seyogianya mereka mampu menyampaikan informasi yang lengkap dan tepat pada informannya (siswanya). Jika gurunya saja tidak mengerti apa yang akan dia sampaikan, bagaimana dengan anak didiknya yang belum tahu apa-apa.
5. Kesulitan dalam praktek di laboratorium.
Maksud dari kesulitan yang satu ini, bisa jadi di suatu sekolah terhambat untuk melakukan praktikum karena tidak adanya alat dan bahan atau bahkan tidak ada laboratoriumnya. Sehingga harus menggunakan analogi yang lain. Kurang lengkapnya fasilitas penunjang ini membuat guru tidak bisa berbuat banyak untuk mempraktikkan apa yang seharusnya bisa dipraktikumkan. Setidaknya, dengan metode eksperimen para siswa akan lebih tertarik dan tidak jenuh karena melulu mendengarkan ceramah gurunya.
Adapun ketika kesempatan untuk praktikum ada, prosesnya tidak berjalan dengan efektif. Tidak sebandingnya jumlah siswa dengan perlengkapan yang tersedia membuat proses praktikum terkesan “keroyokan”. Dan lazimnya dalam kegiatan berkelompok, ada saja siswa yang suka bermain-main disamping siswa yang benar-benar serius ingin belajar.
6. Kompetensi paedagogiknya yang masih belum mumpuni.
Tidak sedikit guru yang masih gugup bila berada di depan kelas. Tentunya hal ini akan berpengaruh pada kelancaran proses komunikasi dan interaksi anatara guru dengan siswa. Materi yang sebetulnya mudah bisa saja menjadi sukar dipahami siswa karena cara penyampaian gurunya yang kurang dapat dimengerti.
7. Kreativitas dalam setiap penampilan di depan kelas yang masih minim.
Guru yang baik adalah guru yang selalu berinovasi, terutama dalam hal metode mengajar. Dengan kemampuan membawakan materi secara menyenangkan, dapat dipastikan siswa pun akan antusias dan materi sesulit apapun akan dapat dipahami siswa dngan lebih mudah.

C. Tips Mengatasi Kesulitan Mengajarkan Materi Stoikiometri pada Siswa bagi Guru Kimia
Dengan beragamnya kendala yang haris dihadapi guru, haruslah dipersiapkan upaya antisipasi agar proses penyampaian materi dapat berjalan dengan lancar tanpa hambatan. Guru diharapkan dapat mencari celah dengan menggali segenap potensinya untuk menemukan tips, cara, strategi, atau metode mnegajar yang jitu sehingga materi stoikiometri yang dikenal lebih sulit ketimbang materi kimia lainnya dapat diterima dan dimengerti oleh anak didiknya. Siswa juga dituntut untuk dapat kreatif dan tidak menyerah saat perhitungan yang dihadapinya cukup rumit dan sulit. Di bawah ini beberapa tips bagaimana mengatasi kesulitan dalam mengajarakan materi stoikiometri bagi guru :
1) Senantiasa meningkatkan kemampuan diri, baik pemahaman akan materi yang akan diajarkan (intelektual) maupun kecakapan dalam penyampaian materi pada siswa (paedagogik).
2) Mencari strategi dan metode yang tepat dalam mengajar sehingga materi dapat dengan mudah diterima oleh siswa.
3) Menyusun rencana pengajaran atau silabus sejak awal agar dapat diketahui kapan waktu dia mengajarkan materi stoikiometri sehingga dapat mempersiapkan jauh-jauh hari.
4) Menciptakan kelas yang kreatif, tidak membosankan dan menyenangkan guna merangsang siswa agar semangat belajar.
5) Melakukan inovasi atau terobosan-terobosan dalam mengajar seperti belajar di luar kelas, kunjungan ke perpustakaan, dll.
6) Memvariasikan cara belajar antara teori, praktik, games, quiz, dan ujian agar siswa tidak jenih dan selalu dikejutkan.
7) membuat pemodelan dalam mengajarkan konsep stoikiometri yang abstrak dengan cara membuat model animasi.
8) Mancari waktu yang tepat dalam mengajar atau sebisa mungkin meminta waktu mengajar pada pagi hari ke bagian kurikulum dengan alasan pada pagi hari siswa lebih semangat dan lebih mudah dalama mencerna pelajaran. Juga dalam mengajarkan konsep stoikiometri yang luas dan mendalam, guru hendaknya membuat alokasi waktu yang cukup untuk menjelaskan point-point yang penting dalam stoikiometri di setiap pertemuan yang ada hubungannya dengan materi stoikiometri
9) Memberikan motivasi juga stimulus pada siswa agar selalu bersemangat dalam belajar walaupun pelajaran kimia bukan pelajaran favoritnya atau program IPA bukan cita-citanya, dan menyadarkan bahwa ilmu yang mereka pelajari adalah untuk diri meraka sendiri.
10) Menjadi pribadi yang menyenangkan, tidak mencitrakan guru IPA yang judes, galak atau killer. Bila siswa sudah jatuh hati pada kepribadian gurunya, maka akan berbanding lurus pada pelajaran yang diajarkannya (minimal siswa akan bersedia menyimak uraian gurunya).
11) Mengefektifkan kesempatan belajar di laboratorium. Misalnya dengan memberikan pelatihan terlebih dahulu kepada beberapa siswa yang bisa dipercaya dari tiap kelompok agar mereka dapat meringankan tugas guru untuk menjelaskan prosedur percobaan pada teman-ptemannua yang lain.
12) Membentuk kelompok belajar yang dengan itu para siswa akan dapat dengan bebas bertanya dan berdiskusi dengan sesama temannya. Tiap kelompok disisipi siswa yang dianggap mempunyai kelebihan dari segi pengetahuan sehingga bisa mengarahkan rekan-rekannya. Juga memfasilitasi siswa bila ada yang ingin bertanya padanya di luar jam sekolah.
13) Membuat analogi-analogi yang relevan dengan materi stoikiometri yang akan disampaikan. Misalnya ketika akan membahas tentang konsep mol, guru dapat mengambil cerita tentang bagaimana cara membuat kue di dapur. Ketika diperlukan sekian terigu dan sejumlah telur untuk membuat sebuah kue, dan pada praktiknya terdapat kelebihan terigu, maka siswa diharapkan mampu mengaitkannya dengan konsep peraksi pembatas. Bahwa bila pada suatu reaksi tidak tepat habis anatara pelarut dan zat terlarutnya, pasti akan ada yang bersisa dan bertindak menjadi pereaksi pembatas.
14) Kembali mengulas materi yang disampaikan pada pertemuan sebelumnya. Hal ini untuk membuat siswa teringat kembali dan memberikan gambaran pada siswa yang pada pertemuan sebelumnya tidak mengikuti pelajaran.
15) Memberikan latihan soal-soal stoikimetri secara bertahap ( step-by-step) dari soal yang mudah sampai ke soal yang rumit.
Sedangkan bagi siswa berikut tips mengerjakan soal-soal perhitungan dalam materi stoikiometri :
1) Diperlukan keterampilan dan latihan yang rutin
2) Membuat kerangka dasar bagaimana kita bisa menyelesaikan soal stoikiometri tersebut dengan cepat.
3) Tulis dan setarakan persamaan reaksinya karena menyetarakan reaksi amat penting untuk materi stoikiometri.
4) Ubah salah satu unit dalam satuan mol, jika diketahui volume pada STP maka mol dicari dengan membagi volume dengan 22,4.
5) Cari mol dari jenis soal yang tidak diketahui molnya contoh soal dengan menggunakan persamaan reaksi, caranya yaitu dengan membandingkan koefisien reaksi maka kita dapat mencari mol dari jenis soal yang lain .
6) Ubah satuan yang ditanyakan sesuai dengan satuan yang diinginkan.
7) Membuat analogi
8) Memasukan materi stoikiometri di dalam praktikum, missal dalam menentukan kadar larutan dalam satuan Molaritas.
9) Pahami konsep stoikiometri dengan jalan belajar bermakna.
10) Diperlukan teknik dalam menganalisis dimensi atau satuan untuk diubah sesuai dengan rumus yang dikehendaki dalam soal.
11) Konversikan atau ikutsertakan satuannya dalam mengerjakan rumus hitungan agar penyelesaian soal bisa menjadi mudah, jelas dan benar.
12) Berikan latihan yang bervariatif dan dilakukan secara konsisten atau rutin

D. Beberapa Miskonsepsi Yang Sering Muncul Pada Siswa Dalam Mempelajari Stoikiometri
1. Dalam praktik pembuatan larutan, ketika siswa diperintah untuk membuat sejumlah larutan yang telah diketahui konsentrasinya, misal 500 mL larutan NaOH 0,300 M, sering terdapat kesalahan pada saat mencampurkan zat yang telah ditimbang beratnya (setelah dihitung melalui hubungan mol dengan molaritas dan hubungan mol dengan massa molar). Siswa tidak jarang akan menambahkan air sebanyak 500 mL ke dalam sejumlah NaOH tadi untuk mendapatkan 500 mL larutan. Padahal hal itu sangat tidak tepat, seharusnya siswa menambahkan air sampai volume campuran mencapai 500 mL. Jika air yang dicampurkan sebanyak 500 mL, maka konsentrasi larutan akan lebih kecil dari 0,300 M.
2. Untuk pembuatan larutan dengan melibatkan beberapa kristal yang mengandung air Kristal, maka kesalahan siswa umumnya pada penentuan massa rumusnya yang terlalu kecil, karena belum mengikutsertakan massa molekul air yang terkandung dalam kisi kristalnya. Misalnya pada pembuatan larutan natrium tiosulfat, maka massa molar senyawanya adalah 248 g/mol dan bukan 158 g/mol; karena rumus natrium tiosulfat adalah Na2S2O3.5H2O. Demikian pula pada pembuatan larutan asam oksalat, maka massa molarnya adalah 126 g/mol dan bukan 90 g/mol, karena tiap molekunya mengikat 2 molekul air kristal dengan rumus H2C2O4.2H2O.
3. Tidak jarang siswa mengalami kebingungan dalam membedakan antara molaritas dengan molalitas. Larutan 1 M mengandung 1 mol zat dalam suatu larutan hingga volume campuran keduanya mencapai 1 L (1000 mL). Sedang larutan 1 m mengandung 1 mol zat dalam pelarut sebanyak 1 Kg (1000 g). Karena kerapatan air mendekati 1 g/mL, maka 1 Kg dapat dianggap sama dengan 1 L. Pada akhirnya larutan 1 m akan mempunyai volume lebih banyak ketimbang larutan 1 M karena sebagian volumenya diisi oleh molekul-molekul zat tadi. Artinya, dalam setiap L larutan 1 m akan berisikan jumlah mol zat terlarut yang lebih sedikit jika dibandingkan dengan jumlah mol zat terlarut dalam setiap 1 L larutan 1 M. Perbedaan antara molaritas dan molalitas bahkan menjadi lebih besar jika kita memilih suatu oelarut yang kerapatannya jauh lebih besar atau jauh lebih kecil dari kerapatan air (=1 g/mL), seperti CCl4 yang memiliki kerapatan 1,59 g/mL.

E. Beberapa Contoh Soal Dalam Pembahasan Materi Stoikiometri dan Pemecahan Masalahnya
F. Hasil Diskusi
PERTANYAAN:
1. Bagaimana cara mensiasati waktu pengajaran materi stikiometri agar materi yang banyak tersebut dituntaskan dalam waktu yang normal?
2. Bagaimana cara mengajarkan konsep-konsep yang sulit pada stikiometri?
3. Mengapa massa atom C-12 dijadikan standar dalam penetapan besarnya 1 mol?

JAWABAN:
1. Untuk mensiasatinya yaitu dengan cara menambah waktu pengajaran dengan mengurangi waktu pengajaran untuk konsep yang lain.
2. Untuk mengajarkan konsep yang sulit dalam materi stikiometri yaitu dengan membuat analogi sepaerti analogi pembuatan kue untuk mengajarkan konsep pereaksi pembatas dan memberikan contoh-contoh yang dekat dengan kehidupan sehari-hari seperti pembakaran kayu untuk menjelaskan hokum kekekalan massa, dll.
3. Karena pada mulanya dipilih hydrogen sebagai standar karena merupakan atom teringan.Kemudian diganti dengan oksigen karena dapat bersenyawa dengan hampir semua unsur lain. Jika atom hydrogen ditetapkan mempunyai massa 1 s.m.a (satuan massa atom), maka oksigen mempunyai massa 16 s.m.a.Dengan demikian yang disebut masa atom relatife (Ar) adalah:
Ar X = massa 1 atom X
Massa 1 atom H
Atau
Ar X = massa 1 atom X
1/16 massa atom O
Salah satu syarat standar adalah stabil dan murni. Tetapi karena oksigen yan terdapat dialam merupakan campuran ada tiga isotop O-16, O-17, O-18, akhirnya pada tahun 1960 ditetapkan karbon -12 atau C-12 sebagai setandar, sehingga:
Ar X = massa 1 atom X
1/12 massa atom C-12
Dan C-123 ditetapkan mempunyai massa 12 s.m.a. Setelah diteliti dengan cermat,
1 s.m.a = 1,66 × 10-24g dan massa isotop C-12 =1,99 × 12-23 g. Perlu dicatatbahwa massa atom reatif (Ar) merupakan perbandingan massa, sehingga tidak memiliki satuan.


Proses pembelajaran yang baik akan tercipta ketika guru dan siswa dapat menjalankan fungsi dan perannya dengan baik. Guru yang kompeten, cakap dan kreatif akan sabgat menunjang terhadap proses tersampaikannya informasi dan ilmu pengetahuan pada siswa dengan baik. Pun dengan siswa yang rajin, patuh dan mempunyai inisiatif untuk belajar akan sangat mendukung mudahnya penyerapan informasi dan ilmu pengetahuan dari guru. Termasuk dalam mempelajari stoikiometri –materi pada kimia yang dianggap paling sulit bila dibandingkan dengan materi lain-, guru dan siswa dapat saling bertukar informasi dan proses transfer pengetahuan di antara mereka akan berjalan dengan tanpa aaral berarti.
Walaupun pada praktiknya kondisi sering tak terduga muncyul dan berubah yang membuat guru harus berpikir kritis dan kreatif guna menanggapi keadaan yang tidak diharapkan tersebut. Sejatinya guru sebagai actor utama pembelajaran sudah mempersiapkan tips dan trik untuk mensiasati kondisi tersebut. Siswa yang malas atau lambat mencerna pelajaran, fasilitas sekolah yang kurang representative, atau waktu belajar yang tidak pas adalah hal-hal yang sudah harus diprediksi oleh guru dan divadikan solusi ajaibnya.
Pada akhirnya, guru sendirilah yang harus terusa memperkaya dirinya dengan pengetahuan. Pengetahuan akan materi pelajaran –dalam hal ini pelajaran kimia-, keterampilan paedagogik ataupun pendalaman pengalaman atas kepribadiannya sebagai seorang guru. Pembaruan pola mengajar juga sangat diperlukan. Soerang guru yang baik haruslah memperkaya diri dengan gebrakan-gebrakan baru dalam metode mengajar sehingga di setiap penampilannya di depan kelas, siswa akan menikmati dengan antusias karena selalu menghadirkan sesuatu yang berbeda, baru, segar, inovatif, dan menyenangkan.