Senyawa Karbon

Senyawa Karbon

Apakah kamu pernah beristirahat di bawah pohon yang rindang? Mungkin, kamu akan merasa sejuk dan segar. Mengapa hal tersebut dapat terjadi? Kamu tahu bahwa tumbuhan mengeluarkan gas O2 sebagai hasil dari proses fotosintesis dan memerlukan gas CO2 untuk proses fotosintesis. Apabila kamu menghirup gas O2 yang dihasilkan oleh tumbuhan, tubuhmu akan merasa segar.  Gas CO2 yang dikeluarkan olehmu sebagai hasil proses pernapasan dapat digunakan untuk membantu tumbuhan melakukan fotosintesis. Gas CO2 merupakan senyawa karbon yang paling banyak ditemukan di atmosfer. Senyawa karbon dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Secara garis besar karbon diperoleh dalam senyawa oksidanya. Adanya karbon bisa diperhatikan dengan siklus karbon pada Gambar 2 berikut.

Sumber: https://es.123rf.com Gambar 1. Istirahat di bawah pohon rindang dapat membuat tubuh menjadi segar kembali

Sumber: tugassekolah.com

Gambar 2. Siklus Karbon

Senyawa karbon banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari, salah satunya sebagai bahan bakar kendaraan bermotor.

Sumber: http://metrotempo.com

Gambar 3. Bahan Bakar yang Digunakan Untuk Kendaraan Bermotor Juga Termasuk Senyawa Karbon

Karbon dapat membentuk berjuta-juta macam senyawa  hanya dengan beberapa atom lain, misalnya hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Beberapa molekul besar dengan struktur sangat kompleks yang menjadi pembentuk tubuh manusia dan berbagai makhluk hidup di dunia, berbasis pada senyawa karbon. Ada sekitar enam juta senyawa karbon yang sudah teridentifikasi sebagau senyawa yang ada di alam. Beberapa senyawa tersebut telah dikenal dengan baik, misalnya karbohidrat, protein dan asam amino, lemak dan minyak, misalnya karbohidrat, protein dan asam amino, lemak dan minyak, serta vitamin. Senyawa-senyawa tersebut merupakan senyawa yang sangat vital bagi tubuh manusia. Beberapa senyawa lain yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, mulai dari plastik, serta kain, dan berbagai jenis obat-obatan, semuanya merupakan senyawa karbon. Bahkan, minyak bumi yang mempunyai peranan penting secara ekonomis juga termasuk senyawa karbon.

Senyawa karbon adalah senyawa yang terdiri atas atom karbon dan atom-atom lain yang terikat pada atom karbon. Atom-atom lain yang terikat pada atom karbon itu bisa hidrogen, oksigen, maupun nitrogen.

Pengelompokkan Senyawa Karbon

Senyawa karbon mempunyai jenis, sifat, dan kegunaan yang bermacam-macam. Oleh karena itu, senyawa karbon dibahas khusus dalam cabang ilmu kimia yang disebut kimia organik. Nama kimia organik didasarkan pada awal perkembangan ilmu kimia karbon. Dahulu, orang berpendapat bahwa senyawa karbon hanya dapat diperoleh dari makhluk hidup. Pada waktu itu, senyawa karbon dianggap hanya dapat disintesis (dibuat) oleh tubuh makhluk hidup (organisme). Oleh karena itu, senyawa karbon juga dikenal sebagai senyawa organik, misalnya karbohidrat, protein, lemak, dan vitamin.

Pada awalnya, senyawa karbon yang dapat disintesis di luar tubuh makhluk hidup disebut sebagai senyawa karbon anorganik, misalnya garam karbonat (), gas karbondioksida (CO₂), dan karbonmonoksida (CO). Friedrich Wohler (1800-1882), seorang ahli kimia Jerman pada tahun 1828 telah berhasil mensintesis senyawa organik yang berasal dari senyawa anorganik. Senyawa anorganik adalah senyawa yang berasal dari makhluk tak hidup, misalnya dari batu-batuan, seperti batu kapur dan karbit. Pada tahun 1828 Friedrich Wohler dapat mensintesis urea (CO(NH₂)₂) di luar tubuh makhluk hidup, yaitu dengan memanaskan amonium sianat menjadi urea. Urea dikenal sebagai senyawa organik, secara alami merupakan hasil metabolisme tubuh biasa dikeluarkan bersama dengan urine manusia.

NH₄⁺NCO^–     ⟶    CO(NH₂)₂

                                                 amonium sianat                            Urea

Atas dasar penemuan Friedrich Wohler tersebut, penggolongan senyawa karbon organik dan senyawa karbon anorganik tidak didasarkan lagi kepada asalnya (disintesis oleh organisme hidup atau di luar tubuh makhluk hidup), tetapi lebih didasarkan kepada sifat dan strukturnya.

Senyawa karbon organik mempunyai ciri khas bahwa di dalam strukturnya terdapat rantai atom karbon, sedangkan pada senyawa anorganik umumnya tidak memiliki rantai atom karbon. Beberapa perbedaan yang umum dapat dilihat pada Tabel 1.1.

Tabel 1.1 Perbedaan Senyawa Organik dan Senyawa Anorganik

Kriteria	Senyawa Organik	Senyawa Anorganik
Unsur-unsur yang Terkandung	Terutama C, H, O, N, S, P, F, Cl, Br, dan I	Hampir semua unsur,  unsur C sedikit dibahas
Ikatan	Kovalen	Ion
Isomer	Ada	Tidak ada, terdapat altropi
Struktur	Mempunyai rantai atom karbon	Tidak mempunyai rantai atom karbon
Kestabilan terhadap pemanasan	Mudah terurai atau berubah struktur	Stabil pada pemanasan
Kelarutan	Umumnya sukar larut dalam pelarut polar (contohnya air), tetapi mudah larut dalam pelarut nonpolar	Mudah larut dalam pelarut polar
Titik lebur dan titik didih	Umumnya relatif rendah	Ada yang sangat tinggi, tetapi ada yang sangat rendah
Kereaktifan	Kurang reaktif (sukar bereaksi), dan jika bereaksi cenderung lambat	Reaktif dan umumnya berlangsung cepat
Sumber	Kebanyakan dari makhluk hidup	Kebanyakan berasal dari batu-batuan.

Daftar Pustaka

Rifai, Siti Rondiyah. _____. Materi  Kimia Senyawa Karbon. Online. www.chemistricks.com

Sudarmo, Unggul. 2014. Kimia untuk SMA/MA Kelas XI Kelompok Peminatan Matematika dan Ilmu Alam. Jakarta: Erlangga

Wismono, Jaka. 2007. Kimia dan Kecakapan Hidup Pelajaran Kimia untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Ganeca Exact.

Read More

PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN (R&D) Model 4D

PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN (R&D) DI BIDANG PENDIDIKAN MENGGUNAKAN MODEL 4D

Miokti Yessi

Guru SMA Negeri 7 Palangka Raya

Palangka Raya, Kalimantan Tengah

Email: yessikimia86@gmail.com

Abstrak

Penelitian dan pengembangan adalah suatu proses yang dipakai unntuk mengembangkan dan memvalidasi produk pendidikan. Penelitian dan pengembangan dilakukan untuk menjembatani atau memutus kesenjangan antara penelitian dasar dan terapan. Penelitian pengembangan adalah upaya untuk mengembangkan dan menghasilkan suatu produk berupa materi, media, alat dan atau strategi pembelajaran. Produk tersebut digunakan untuk mengatasi pembelajaran di kelas, dilakukan secara sistematis dan objektif, bukan untuk menguji teori. Hasil penelitian dan pengembangan digunakan berguna bagi pemecahan masalah rancangan dan desain dalam pembelajaran atau pendidikan. Untuk menghasilkan produk yang berkualitas dilakukan serangkaian proses validasi oleh ahli di bidangnya dan uji coba lapangan. Penelitian pengembangan menggunakan metode penelitian eksperimen dengan desain one group pretest-postest only. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan data empiris sebagai dasar perbaikan dan penyempurnaan produk yang dikembangkan. Menurut Thiagarajan, metode pengembangan dilakukan menjadi 4 tahap yaitu define, design, develop, dan disseminate.

Kata kunci: Penelitian dan pengembangan, pendidikan, Model 4D

PENDAHULUAN

Penelitian dan pengembangan merupakan konsep yang relatif masih baru di bidang pendidikan. Penelitian dan pengembangan yang lebih dikenal dengan istilah research and development (R & D). Strategi untuk mengembangkan sebuah produk pendidikan, oleh Borg & Gall (Setyosari, 2013) disebut sebagai penelitian (research) dan pengembangan (development). Ilmu pengetahuan dapat dianggap sebagai strategi mencari pengetahuan yang kurang lebih bersifat abstrak yang dinamakan teori. Sedangkan pengembangan adalah penerapan pengetahuan yang terorganisasi untuk membantu memecahkan masalah dalam masyarakat termasuk di bidang pendidikan.

Penelitian pengembangan mengikuti langkah-langkah secara siklus. Langkah-langkah penelitian atau proses pengembangan ini terdiri atas kajian tentang temuan penelitian produk yang akan dikembangkan, mengembangkan produk berdasarkan temuan-temuan tersebut, melakukan uji coba lapangan sesuai dengan latar belakang dimana produk itu akan dipakai, dan melakukan revisi terhadap hasil uji lapangan.

Penelitian dan pengembangan dilakukan untuk menjembatani atau memutus kesenjangan antara penelitian dasar dan terapan. Terkadang seorang peneliti melakukan sebuah penelitian dengan pendekatan penelitian seperti penelitian survey, korelasi, eksperimen dengan fokus penelitian hanya mendeskripsikan tentang pengetahuan serta kesulitan belajar, mendeskripsikan profil hasil belajar para pebelajar, jarang memberikan deskripsi yang berguna bagi pemecahan masalah rancangan dan desain dalam pembelajaran atau pendidikan. Untuk itu, penulis mencoba untuk mengulas kembali bagaimana suatu penelitian dan pengembangannya dalam dunia pendidikan khususnya di bidang sains. Diharapkan dari pengkajian dan pengembangan akan memberikan kontribusi dalam upaya pencapaian tujuan penelitian dan pengembangan bagi seorang peneliti, yaitu untuk mendapatkan suatu reformasi atau perubahan yang terjadi dalam kurun waktu tertentu.

PEMBAHASAN

Konsep Penelitian Pengembangan

Borg and Gall (Sugiyono, 2017) menyatakan bahwa penelitian dan pengembangan merupakan proses/metode yang digunakan untuk memvalidasi dan mengembangkan produk. Yang dimaksud produk di sini tidak hanya suatu yang berupa benda seperti buku teks, film untuk pembelajaran, dan software (perangkat lunak) komputer, tetapi juga metode seperti metode mengajar, dan program seperti program pendidikan untuk mengatasi suatu permasalahan. Sedangkan menurut Soenarto (Tegeh, dkk, 2014) memberikan batasan tentang penelitian pengembangan sebagai suatu proses untuk mengembangkan dan memvalidasi produk-produk yang akan digunakan dalam pendidikan dan pembelajaran. Rickey dan Kelin (Sugiyono, 2017) dalam bidang pembelajaran menyatakan penelitian pengembangan adalah kajian yang sistematis tentang bagaimana membuat rancangan suatu produk, mengembangkan/memproduksi rancangan tersebut, dan mengevaluasi kinerja produk tersebut, dengan tujuan dapat diperoleh data yang empiris yang dapat digunakan sebagai dasar untuk membuat produk, alat-alat dan model yang dapat digunakan untuk pembelajaran atau nonpembelajaran.

Seals dan Richey (1994) mendefinisikan penelitian pengembangan sebagai suatu pengkajian sistematik terhadap pendesainan, pengembangan dan evaluasi program, proses dan produk pembelajaran yang harus memenuhi kriteria validitas, kepraktisan, dan efektifitas. Sedangkan Plomp (1999) menambahkan kriteria “dapat menunjukkan nilai tambah” selain ketiga kriteria tersebut. Akker (1999) mendeskripsikan penelitian pengembangan berdasarkan dua tujuan yakni: (1) pengembangan prototipe produk dan (2)  perumusan saran-saran metodologis untuk pendesainan dan evaluasi prototipe produk tersebut.

Dapat disimpulkan bahwa penelitian pengembangan adalah upaya untuk mengembangkan dan menghasilkan suatu produk berupa materi, media, alat dan atau strategi pembelajaran, digunakan untuk mengatasi pembelajaran di kelas, dilakukan secara sistematis dan objektif, bukan untuk menguji teori.

Karakteristik Penelitian Pengembangan

Sebenarnya penelitian pengembangan tidak jauh berbeda dengan penelitian-penelitian yang selama ini dilakukan. Perbedaan penelitian pengembangan dengan penelitian yang lain terletak pada metodologinya. Menurut Gay (1990), penelitian pengembangan adalah suatu usaha untuk mengembangkan produk yang untuk digunakan sekolah dan bukan untuk menguji teori.

Menurut Wayan (2009) ada 4 karateristik penelitian pengembangan antara lain :

1.             Masalah yang ingin dipecahkan adalah masalah nyata yang berkaitan dengan upaya inovatif atau penerapan teknologi dalam pembelajaran sebagai pertanggung jawaban profesional dan komitmennya terhadap pemerolehan kualitas pembelajaran.

2.             Pengembangan model, pendekatan dan metode pembelajaran serta media belajar yang menunjang keefektifan pencapaian kompetensi siswa.

3.             Proses pengembangan produk, validasi yang dilakukan melalui uji ahli, dan uji coba lapangan secara terbatas perlu dilakukan sehingga produk yang dihasilkan bermanfaat untuk peningkatan kualitas pembelajaran.

4.             Proses pengembangan model, pendekatan, modul, metode, dan media pembelajaran perlu didokumentasikan secara rapi dan dilaporkan secara sistematis sesuai dengan kaidah penelitian yang mencerminkan originalitas.

Akker (1999) mengemukakan motif penelitian pengembangan, yaitu kebanyakan dilakukan bersifat tradisional, seperti eksperimen, survey, analisis korelasi yang fokusnya pada analsis deskriptif, perubahan kebijakan sehingga perlu dilakukan penelitian yang lebih evolusioner (interaktif dan siklis).

Tujuan Penelitian Pengembangan

Penelitian dan pengembangan bertujuan untuk menghasilkan sebuah produk baru atau menyempurnakan produk yang sudah ada yang dapat dipertanggungjawabkan. Produk yang dihasilkan tidak harus berbentuk benda perangkat keras (hardware) namun juga dapat berupa benda yang tidak kasat mata atau perangkatlunak (software). Produk yang dihasilkan (dalam dunia pendidikan) dapat berupa model pembelajaran, multimedia pembelajaran atau perangkat pembelajaran,seperti RPP, buku, LKS, soal-soal atau bisa juga penerapan teori pembelajaran dengan menggabungkan pengembangan perangkat pembelajaran. Jika penelitian dan pengembangan bertujuan menghasilkan produk maka sangat jelas produk ini adalah objek yang diteliti pada proses awal penelitian sampai akhir, sedangkan jika dilakukan uji coba dalam kelas peserta didik, maka peserta didik adalah subjek penelitian (pelaku). Jadi titik fokus penelitian sebenarnya ada pada objek penelitian (produk), sehingga dalam mengambil keputusan tidak mengarah kemana-mana yaitu tetap pada produk yang dikembangkan (objek penelitian).

Desain Uji Coba Produk

Dalam bidang pendidikan, produk-produk yang dihasilkan melalui penelitian R&D diharapkan dapat meningkatkan produktivitas pendidikan. Produk-produk pendidikan misalnya kurikulum yang spesifik untuk keperluan pendidikan tertentu, metode mengajar, media pendidikan, buku ajar, modul, kompetensi tenaga kependidikan, sistem evaluasi, model uji kompetensi, dll.

Desain produk seperti metode mengajar baru atau metode pembelajaran baru dapat langsung diuji coba. Uji coba dilakukan setelah dilakukan serangkaian validasi dan revisi. Validasi dilakukan oleh ahli di bidangnya kemudian diuji cobakan pada kelompok yang terbatas. Pengujian dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan metode mengajar yang diterapkan lebih efektif dan efisien dibandingkan metode mengajar yang lama atau yang lain (Sugiyono, 2009).

Untuk itu pengujian dilakukan dengan metode eksperimen, yaitu membandingkan efektivitas metode mengajar lama dengan yang baru. Jika yang dikembangkan adalah bahan ajar berupa LKS maka kegiatan uji coba ini dilakukan dengan membandingkan hasil sebelum (O₁) dan sesudah implementasi (O₂) pembelajaran menggunakan rancangan one group pretest-postest only.

 

Gambar 1. Desain One Group Pretest-Postest Only

Langkah-langkah Pengembangan Menggunakan Model 4-D

Thiagarajan (1974) mengemukakan bahwa, langkah-langkah penelitian dan pengembangan disingkat 4D, yang merupakan singkatan dari Define, Design, Develop, dan Disseminate. Model tersebut yang diadaptasi menjadi model 4-P, yaitu pendefinisian, perancangan, pengembangan, dan penyebaran (Trianto, 2012). Hal ini di digambarkan seperti tertera pada Gambar 2.

 

Gambar 2. Langkah-langkah Penelitian dan Pengembangan Menurut Thiagarajan (1974)

1.        Tahap Define (Pendefinisian)

Tahap pendefinisian meliputi identifikasi masalah, analisis siswa, analisis tugas, dan analisis materi (analisis konsep). a) identifikasi masalah bertujuan untuk mengetahui masalah yang terjadi di dalam ruang lingkup penelitian. Menurut Yessi (2018), prosedur identifikasi masalah dilakukan sebagai berikut: (1) observasi kegiatan pembelajaran, nilai ulangan harian, UTS, dan UAS siswa; (2) analisis terhadap karakteristik pembelajaran di sekolah; (3) analisis terhadap materi yang diberikan; (4) analisis terhadap buku dan bahan ajar yang digunakan dalam pembelajaran.

2.        Design (Perancangan)

Thiagarajan mengungkapkan pada tahap perancangan dilakukan perancangan kriteria tes (evaluasi), pemilihan media, pemilihan format (multimedia, format pencetakan), dan desain awal (pembuatan prototype bahan ajar).

3.        Develop (Pengembangan)

Tahap pengembangan bertujuan untuk memperoleh data empiris sebagai bahan dasar perbaikan Tahap pengembangan terdiri penilaian ahli dan uji coba pengembangan. Penilaian ahli pada produk yang dikembangkan adalah subtansi materi, penggunaan bahasa dan tata bahasa, format, serta gambar/ilustrasi. Menurut Yessi (2018) tahap pengembangan dilakukan penyusunan instrumen penilaian produk, pemilihan atau penentuan validator (expert appraisal), revisi hasil validasi ahli, uji keterbacaan perorangan, revisi hasil keteracaan perorangan (desain revisi II), uji keterbacaan kelompok, dan revisi hasil keterbacaan kelompok. Revisi dan ujicoba kembali terus dilakukan sampai produk yang konsisten dan efektif untuk itu perlu dilakukan uji coba lapangan. Uji coba dilakukan di sekolah yang sesuai dengan materi atau konsep yang dikembangkan.

4.        Disseminate (Penyebarluasan)

Disseminate berisi kegiatan penyebarluasan produk yang telah teruji dan dikembangkan untuk dimanfaatkan orang lain secara luas. Diseminasi dapat dilakukan di kelas lain dengan tujuan untuk mengetahui efektivitas penggunaan perangkat dalam proses pembelajaran. Penyebarluasan produk dapat dilakukan melalui sebuah proses penularan kepada praktisi pembelajaran terkait dalam suatu forum tertentu. Bentuk diseminasi ini bertujuan untuk mendapatkan masukan, koreksi, saran serta penilaian untuk menyempurnakan produk akhir pengembangan agar siap diadopsi oleh pengguna.

PENUTUP

Penelitian dan pengembangan merupakan proses/metode yang digunakan untuk memvalidasi dan mengembangkan produk. Yang dimaksud produk di sini tidak hanya suatu yang berupa benda seperti buku teks, film untuk pembelajaran, dan software (perangkat lunak) komputer, tetapi juga metode seperti metode mengajar, dan program seperti program pendidikan untuk mengatasi suatu permasalahan. Penelitian dan pengembangan bertujuan untuk menghasilkan sebuah produk baru atau menyempurnakan produk yang sudah ada yang dapat dipertanggungjawabkan. Produk yang dihasilkan dapat berupa model pembelajaran, multimedia pembelajaran atau perangkat pembelajaran,seperti RPP, buku, LKS, soal-soal atau bisa juga penerapan teori pembelajaran dengan menggabungkan pengembangan perangkat pembelajaran.

DAFTAR PUSTAKA

Akker, J. J.H. (1999). Principles and Methods of Development Research. (Online). (www.cite.hku.hk.event.doc). Diakses 28 Agustus 2018

Gay, L.R, Geoffrey E. Mills, Peter Airasian. (2012). Educational Evaluation and Measurement: Competencies for Analysis and Application. Tenth edition. New York: Pearson Education, Inc. (Online), (englishlangkan.com). Diakses 28 Agustus 2018.

I Wayan Santyasa. (2009). Metode Penelitian Pengembangan & Teori Pengembangan Modul. Makalah Disajikan dalam Pelatihan Bagi Para Guru TK, SD, SMP, SMA, dan SMK Tanggal 12-14 Januari 2009, Di Kecamatan Nusa Penida kabupaten Klungkung. (Online). https://www.scribd.com/document/111613900/Teori-Pengembangan-Modul. Diakses 15 Agustus 2018.

Plomp, Tj. (1994). Educational Design: Introduction. From Tjeerd Plomp (eds). Educational &Training System Design: Introduction. Design of Education and Training (in Dutch).Utrecht (the Netherlands): Lemma. Netherland. Faculty of Educational Science andTechnology, University of Twente. (Online). (www.fi.uu.nl), diakses 28 Agustus 2018.

Rita C. Richey, J. D. K., Wayne A. Nelson. (2009). Developmental Research : Studies of Instructional Design and Development. Tersedia di  myweb.fsu.edu/jklein/articles/Richey_Klein_2005.pdf. Diakses tanggal 16 Agustus 2018.

Seels, Barbara B. & Richey, Rita C. (1994). Teknologi Pembelajaran: Definisi dan Kawasannya. Penerjemah Dewi S. Prawiradilaga dkk. Jakarta: Kerjasama IPTPI LPTK UNJ.

Setyosari, Punaji. (2013). Metode Penelitian Pendidikan dan Pengembangan. Edisi Ketiga.  Jakarta: Kencana Prenamedia Group.

Sugiyono. (2008). Metode Penelitian Pendidikan, Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D. Cetakan Keenam. Bandung: Alfabeta.

Sugiyono. (2017). Metode Penelitian dan Pengembangan (Reasearch and Development/R&D). Cetakan Ketiga. Bandung: Alfabeta.

Tegeh, I Made, dkk. (2014). Model Penelitian Pengembangan. Yogyakarta: Graha Ilmu.

Thiagarajan, S., Semmel, D.S., dan Semmel, M.I. (1974). Instructional Development for Training Teachers of Exceptional Children: A Sourcebook. Indiana: Indiana University. (Online), (http://files.eric.ed.gov/fulltext/ED090725.pdf), diakses tanggal 16 Mei 2017.

Yessi, Miokti. (2018). Pengembangan Lembar Kegiatan Siswa (LKS) Berbasis Learning Cycle 7E pada Materi Asam Basa untuk Menumbuhkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA Kelas XI MIPA. Tesis. Palangka Raya: Program Pascasarjana Universitas Palangka Raya.

Read More