bab 2

BAB II
LANDASAN TEORI DAN PENGAJUAN HIPOTESIS

A.Hasil Belajar
1.1.Pengertian Hasil Belajar
Sebelum membahas tentang hasil belajar perlu diketahui pengertian belajar itu sendiri.
Berikut ini beberapa definisi belajar menurut para pakar pendidikan, diantaranya: Belajar adalah suatu proses perubahan, yaitu perubahan tingkah laku sebagai hasil dari interaksi dengan lingkungannya dalam memenuhi kebutuhan hidupnya.1
Menurut Morgan dalam bukunya "Introduction to Psychology" belajar adalah sebagai berikut "Learning may be defined as any relatively permanent change in behavior which occurs as a result of experience or practice".2

(Belajar dapat diartikan sebagai perubahan tingkah laku yang relatif tetap yang terjadi sebagai akibat dari pengalaman atau praktek).

Menurut Ernest R. Hilgard dalam bukunya "Theories of Learning" yang dikutip oleh Abdur Rachman Abror, memberikan definisi sebagai berikut: "Learning is the process by which an activity originates or is changed through training procedurs (whether in the laboratory or in the natural environment) as distinguished from change by factors not attributable to training".3

(Belajar adalah proses dengan suatu aktifitas memulai, atau aktifitas yang diubah melalui beberapa prosedur latihan (baik itu terjadi di laboratorium atau dalam lingkungan alamiah) sebagai pembeda dari perubahan yang disebabkan oleh beberapa faktor bukan perubahan yang dihubungkan dengan latihan).



Menurut Sholeh Abdul Aziz dan Abdul Aziz Abdul Majid pengertian belajar yaitu:
ان التعلم هو تغيير في ذهن المتعلم يطرأ على خبرة سابقة فيحدث فيها تغييرا جديدا4
(Sesungguhnya belajar adalah usaha untuk merubah diri pelajar yang didasari dengan pengalaman yang telah diterima sehingga terjadi perubahan baru bagi diri pelajar).

Kitab Mudkhola ilal manahij wa Thuruqut Tadris, menjelaskan pengertian belajar yaitu:
التعلم هو تغيير في الاداء ينجم عن عملية تدريب5
(Belajar adalah merubah dengan mengadakan beberapa pelatihan).
Dari pengertian di atas, dapat disimpulkan bahwa belajar adalah suatu kegiatan atau aktivitas untuk memperoleh perubahan tingkah laku sebagai hasil dari interaksi dengan lingkungannya yang menyangkut kognitif, afektif dan psikomotorik.
Perubahan tingkah laku yang terjadi sebagai akibat dari kegiatan belajar yang telah dilakukan individu. Perubahan itu hasil yang telah dicapai dari proses belajar. Karena belajar adalah suatu proses, maka dari proses tersebut akan menghasilkan suatu hasil dan hasil dari proses belajar adalah berupa hasil belajar.
Berikut ini beberapa pengertian tentang hasil belajar atau prestasi belajar, antara lain: Menurut Nana Syaodih Sukmodinata, hasil belajar merupakan realisasi atau pemekaran dari kecakapan-kecakapan potensial atau kapasitas yang dimiliki seseorang.6
Menurut Nana Sudjana, Hasil belajar adalah kemampuan-kemampuan yang dimiliki siswa setelah ia menerima pengalaman belajarnya.7
Menurut Sadiman AM, suatu hasil belajar itu meliputi:8
a.Keilmuan dan pengetahuan, konsep atau fakta (kognitif)
b.Personal, kepribadian atau sikap (afektif)
c.Kelakuan, ketrampilan atau penampilan (psikomotorik)
Jadi, hasil belajar merupakan perubahan perilaku yang diperoleh pembelajar setelah mengalami aktivitas belajar. Tingkah laku sebagai pengertian yang luas mencakup bidang kognitif, afektif, dan psikomotorik. Perubahan sebagai hasil proses dapat ditunjukkan dalam berbagai bentuk seperti perubahan pengertian, pemahaman, keterampilan, kecakapan serta aspek-aspek lain yang ada pada individu yang belajar.
1.2.Taksonomi Hasil Belajar
Benjamin S. Bloom dan kawan-kawan berpendapat bahwa taksonomi (pengelompokan) tujuan pendidikan itu harus senantiasa mengacu kepada tiga jenis domain (= daerah binaan atau ranah) yang melekat pada diri peserta didik, yaitu (1) Ranah proses berpikir (cognitive domain), (2) Ranah nilai atau sikap (affective domain), dan (3) Ranah ketrampilan (psychomotor domain).
1.Ranah Kognitif
Ranah kognitif adalah ranah yang mencakup kegiatan mental (otak). Menurut Bloom, segala upaya yang menyangkut aktivitas otak adalah termasuk dalam ranah kognitif. Dalam ranah kognitif itu terdapat enam jenjang proses berfikir, mulai dari jenjang terendah sampai dengan jenjang yang paling tinggi. Keenam jenjang tersebut adalah:9
a.Pengetahuan (knowledge)
Adalah kemampuan seseorang untuk mengingat-ingat kembali (recall) atau mengenal kembali tentang nama, istilah, ide, gejala, rumus-rumus dan sebagainya. Pengetahuan atau ingatan ini adalah merupakan proses berfikir yang paling rendah.
b.Pemahaman (comprehension)
Adalah kemampuan seseorang untuk mengerti atau memahami sesuatu setelah sesuatu itu diketahui dan diingat. Pemahaman merupakan jenjang kemampuan berfikir yang setingkat lebih tinggi dari ingatan atau hafalan.
c.Penerapan atau aplikasi (application)
Adalah kesanggupan seseorang untuk menerapkan atau menggunakan ide-ide umum, tata cara ataupun metode-metode, prinsip-prinsip, rumus-rumus, teori-teori dan sebagainya, dalam situasi yang baru dan kongkret. Aplikasi atau penerapan ini merupakan proses berfikir setingkat lebih tinggi ketimbang pemahaman.
d.Analisis (analysis)
Adalah kemampuan seseorang untuk merinci atau menguraikan suatu bahan atau keadaan menurut bagian-bagian yang lebih kecil dan mampu memahami hubungan di antara bagian-bagian atau faktor-faktor yang satu dengan faktor-faktor lainnya. Jenjang analisis adalah setingkat lebih tinggi ketimbang jenjang aplikasi.


e.Sintesis (synthesis)
Adalah kemampuan berfikir yang merupakan kebalikan dari proses analisis. Sintesis merupakan suatu proses yang memadukan bagian-bagian atau unsur-unsur secara logis, sehingga menjelma menjadi suatu pola yang berstruktur atau berbentuk pola baru. Jenjang sintesis kedudukannya setingkat lebih tinggi ketimbang jenjang analisis.
f.Penilaian/penghargaan/evaluasi (evaluation)
Merupakan jenjang berfikir paling tinggi dalam ranah kognitif menurut Taksonomi Bloom. Penilaian atau evaluasi di sini merupakan kemampuan seseorang untuk membuat pertimbangan terhadap suatu situasi, nilai atau ide.
2.Ranah Afektif
Ranah afektif meliputi lima jenjang kemampuan, antara lain:10
a.Menerima (receiving)
Jenjang ini berhubungan dengan kesediaan atau kemauan siswa untuk ikut dalam fenomena atau stimuli khusus (kegiatan dalam kelas, musik, baca buku, dan sebagainya). Hasil belajar dalam jenjang ini berjenjang mulai dari kesadaran bahwa sesuatu itu ada sampai kepada minat khusus dari pihak siswa.
b.Menjawab (responding)
Kemampuan ini bertalian dengan partisipasi siswa. Pada tingkat ini, siswa tidak hanya menghadiri suatu fenomena tertentu tetapi juga mereaksi terhadapnya dengan salah satu cara. Hasil belajar dalam jenjang ini dapat menekankan kemauan untuk menjawab (misalnya secara sukarela membaca tanpa ditugaskan) atau kepuasan dalam menjawab (misalnya membaca untuk kenikmatan atau kegembiraan).
c.Menilai (valuing)
Jenjang ini bertalian dengan nilai yang dikenakan siswa terhadap suatu objek, fenomena atau tingkah laku tertentu. Jenjang ini berjenjang mulai dari hanya sekadar penerimaan nilai (ingin memperbaiki ketrampilan kelompok) sampai ke tingkat komitmen yang lebih tinggi (menerima tanggung jawab untuk fungsi kelompok yang lebih efektif).
d.Organisasi (organization)
Tingkat ini berhubungan dengan menyatukan nilai-nilai yang berbeda, menyelesaikan/memecahkan konflik diantara nilai-nilai itu, dan mulai membnetuk suatu sistem nilai yang konsisten secara internal. Hasil belajar bertalian dengan konseptualisasi suatu nilai (mengakui tanggung jawab tiap individu untuk memperbaiki hubungan-hubungan manusia) atau dengan organisasi suatu sistem nilai (merencanakan suatu pekerjaan yang memenuhi kebutuhannya baik dalam hal keamanan ekonomis maupun pelayanan sosial).
e.Karakteristik dengan suatu nilai atau kompleks nilai (characterization by a value complex)
Pada jenjang ini individu memiliki sistem nilai yang mengontrol tingkah lakunya untuk suatu waktu yang cukup lama sehingga membentuk karakteristik "pola hidup". Hasil belajar meliputi sangat banyak kegiatan, tapi penekanan lebih besar diletakkan pada kenyataan bahwa tingkah laku itu menjadi ciri khas atau karakteristik siswa itu.
3.Ranah Psikomotorik
Ranah psikomotorik mencakup tujuan yang berkaitan dengan ketrampilan (skill) yang bersifat manual dan motorik. Ranah ini meliputi tingkatan sebagai berikut:11
a.Persepsi (Perception)
Berkenaan dengan penggunaan indra dalam melakukan kegiatan.
b.Kesiapan
Berkenaan dengan kesiapan untuk melakukan suatu kegiatan tertentu.
c.Mekanisme (Mechanism)
Berkenaan dengan penampilan respon yang sudah dipelajari dan sudah menjadi kebiasaan, sehingga gerakan yang ditampilkan menunjukkan kepada suatu kemahiran.
d.Respon Terbimbing (Guided Respons)
Seperti peniruan (imitasi) yakni, mengikuti, mengulangi perbuatan yang diperintahkan atau ditunjukkan oleh orang lain.
e.Kemahiran (Complex Over Respons)
Berkenaan dengan penampilan motorik dengan ketrampilan penuh. Kemahiran yang dipertunjukkan biasanya cepat, dengan hasil yang baik namun menggunakan sedikit tenaga.
f.Adaptasi (Adaptation)
Berkenaan dengan ketrampilan yang sudah berkembang pada diri individu sehingga bersangkutan mampu memodifikasi pola gerakannya sesuai dengan situasi tertentu.
g.Originasi (Origination)
Originasi menunjukkan kepada penciptaan pola gerakan baru untuk disesuaikan dengan situasi atau masalah tertentu.
1.3.Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Hasil Belajar
Pengenalan terhadap faktor-faktor yang mempengaruhi hasil belajar penting sekali artinya dalam rangka membantu murid dalam mencapai hasil belajar yang sebaik-baiknya. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi hasil belajar itu:
a.Faktor Internal (faktor dari dalam) meliputi:12
1)Faktor jasmaniah (fisiologi) meliputi: faktor kesehatan dan cacat tubuh.
2)Faktor psikologis yang meliputi: inteligensi, perhatian, minat, bakat, motif, kesiapan, kematangan.
3)Faktor kelelahan
b.Faktor Eksternal (faktor dari luar) yang meliputi:13
1)Faktor keluarga, meliputi: cara orang tua mendidik, keadaan ekonomi keluarga, latar belakang kebudayaan, pengertian orang tua, suasana rumah.
2)Faktor sekolah, yang meliputi: metode mengajar, kurikulum, relasi guru dengan siswa, relasi siswa dengan siswa, disiplin sekolah, waktu sekolah, metode belajar, tugas rumah.
3)Faktor masyarakat, yang terdiri dari: kegiatan siswa dalam masyarakat, mass media, teman bergaul, bentuk kehidupan masyarakat.

B.Metode Eksperimen
2.1.Pengertian Metode Eksperimen
Dalam metode eksperimen, guru dapat mengembangkan keterlibatan fisik dan mental, serta emosional siswa. Siswa mendapat kesempatan untuk melatih ketrampilan proses agar memperoleh hasil belajar yang maksimal. Pengalaman yang dialami secara langsung dapat tertanam dalam ingatannya. Keterlibatan fisik dan mental serta emosional siswa diharapkan dapat diperkenalkan pada suatu cara atau kondisi pembelajaran yang dapat menumbuhkan rasa percaya diri dan juga perilaku yang inovatif dan kreatif.
Karena kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan, maka segala sesuatu memerlukan eksperimentasi. Begitu juga dalam cara mengajar guru di kelas digunakan teknik eksperimen. Yang dimaksud adalah salah satu cara mengajar, dimana siswa melakukan suatu percobaan tentang sesuatu hal, mengamati prosesnya serta menuliskan hasil percobaannya, kemudian hasil pengamatan itu disampaikan ke kelas dan dievaluasi oleh guru.14
Penggunaan teknik ini mempunyai tujuan agar siswa mampu mencari dan menemukan sendiri berbagai jawaban atas persoalan-persoalan yang dihadapinya dengan mengadakan percobaan sendiri. Juga siswa dapat terlatih dalam cara berfikir ilmiah (scientific thinking). Dengan eksperimen siswa menemukan bukti kebenaran dari teori sesuatu yang sedang dipelajari.15
Agar penggunaan metode eksperimen itu efisien dan efektif, perlu siswa memperhatikan hal-hal sebagai berikut:16
a.Dalam eksperimen setiap siswa harus mengadakan percobaan, maka jumlah alat dan bahan/materi percobaan harus cukup bagi tiap siswa.
b.Agar eksperimen itu tidak gagal dan siswa menemukan bukti yang meyakinkan atau mungkin hasilnya tidak membahayakan, maka kondisi alat dan mutu bahan percobaan yang digunakan harus baik dan bersih.
c.Kemudian dalam eksperimen siswa perlu teliti dan konsentrasi dalam mengamati proses percobaan, maka perlu adanya waktu yang cukup lama, sehingga mereka menemukan pembuktian kebenaran dari teori yang dipelajari itu.
d.Siswa dalam eksperimen adalah sedang belajar dan berlatih, maka perlu diberi petunjuk yang jelas, sebab mereka disamping memperoleh pengetahuan, pengalaman serta ketrampilan, juga kematangan jiwa dan sikap perlu diperhitungkan oleh guru dalam memilih obyek eksperimen itu.
Menurut Syaiful Bahri Djamarah, metode eksperimen merupakan metode pemberian kesempatan kepada anak didik perorangan atau kelompok, untuk dilatih melakukan suatu proses atau percobaan. Dengan metode ini anak didik diharapkan sepenuhnya terlibat merencanakan eksperimen, melakukan eksperimen, menemukan fakta, mengumpulkan data, mengendalikan variabel, dan memecahkan masalah yang dihadapinya secara nyata.17
Menurut Usman dan Basyiruddin, metode eksperimen adalah cara pengajaran dimana guru dan murid bersama-sama melakukan situasi latihan atau percobaan untuk mengetahui pengaruh atau akibat dari suatu aksi.18
2.2.Kelebihan dan Kekurangan Metode Eksperimen
a.Kelebihan Metode Eksperimen
1.Anak didik dapat aktif mengambil bagian berbuat untuk dirinya sendiri. Siswa tidak hanya melihat orang lain menyelesaikan suatu eksperimen, tetapi juga dengan berbuat sendiri siswa memperoleh kepandaian-kepandaian yang diperlukan
2.Siswa mendapat kesempatan yang sebesar-besarnya untuk melaksanakan langkah-langkah dalam cara berfikir ilmiah. Ramalan-ramalan atau hipotesa-hipotesa dapat diuji kebenarannya dengan mengumpulkan data hasil observasi kemudian ia menafsirkan dan membuat kesimpulan.19
3.Metode ini dapat membuat anak didik lebih percaya atas kebenaran/kesimpulan berdasarkan percobaannya sendiri daripada hanya menerima kata guru
4.Anak didik dapat mengembangkan sikap untuk mengadakan studi eksplorasi (menjelajahi) tentang ilmu dan teknologi, suatu sikap yang dituntut dari seorang ilmuwan, dan
5.Metode ini akan terbina manusia yang dapat membawa terobosan-terobosan baru dengan penemuan sebagai hasil percobaannya yang diharapkan dapat bermanfaat bagi kesejahteraan hidup manusia.20
6.Memberikan gambaran yang konkrit tentang suatu peristiwa
7.Siswa dapat mengamati proses
8.Siswa dapat mengembangkan ketrampilan inkuiri
9.Siswa dapat mengembangkan sikap ilmiah
10.Membantu guru untuk mencapai tujuan pembelajaran lebih efektif dan efisien.21
b.Kekurangan Metode Eksperimen
1.Tidak cukupnya alat-alat mengakibatkan tidak setiap anak didik mendapat kesempatan untuk mengadakan eksperimen.
2.Jika eksperimen memerlukan jangka waktu yang lama, siswa harus menanti untuk dapat melanjutkan pelajaran.
3.Kurangnya persiapan dan pengalaman anak didik menimbulkan kesulitan di dalam melakukan eksperimen.22
2.3.Teknik Metode Eksperimen
Adapun langkah-langkah yang harus diperhatikan dalam menggunaan metode eksperimen adalah sebagai berikut:23
1.Persiapan/perencanaan
a.Tetapkan tujuan eksperimen
b.Tetapkan langkah-langkah pokok eksperimen
c.Siapkan alat-alat yang diperlukan
2.Pelaksanaan eksperimen
a.Usahakan eksperimen dapat diamati oleh seluruh siswa
b.Tumbuhkan sikap kritis pada siswa sehingga terdapat tanya jawab, dan diskusi tentang masalah yang dieksperimentasikan
c.Beri kesempatan setiap siswa untuk mencoba sehingga siswa merasa yakin tentang kebenaran suatu proses
d.Buatlah penilaian dari kegiatan siswa, dalam eksperimen tersebut.
3.Tindak lanjut eksperimen
setelah eksperimen selesai, berikanlah tugas kepada siswa baik secara tertulis maupun secara lisan, misalnya membuat karangan laporan dan lain-lain. Dengan demikian guru dapat memahami sejauh mana hasil eksperimen dipahami siswa.

C.Metode Ceramah
3.1.Pengertian Metode Ceramah
Yang dimaksud dengan metode ceramah adalah cara penyampaian sebuah materi pelajaran dengan cara penuturan lisan kepada siswa atau khalatak ramai.24
Menurut Syaiful Bahri Djamarah, metode ceramah adalah cara penyajian pelajaran yang dilakukan guru dengan penuturan atau penjelasan lisan secara langsung terhadap siswa.25
Menurut Zuhairini, metode ceramah adalah suatu metode di dalam pendidikan dimana cara penyampaian materi-materi pelajaran kepada anak didik dilakukan dengan cara penerangan dan penuturan secara lisan.26
Dari kedua definisi di atas, terlihat bahwa substansi metode adalah sama yaitu menerangkan materi pelajaran kepada anak didik dengan penuturan kata-kata atau lisan. Dalam bahasa inggris metode ceramah disebut dengan istilah "lecturing method" atau "telling method". Metode ini adalah metode yang digunakan, karena metode ini sangat mudah untuk dilakukan.
Sejak zaman Rasulullah SAW metode ceramah merupakan cara yang paling awal yang dilakukan Rasulullah SAW dalam menyampaikan wahyu kepada umat. Karakteristik yang menonjol dari metode ceramah adalah peranan guru tampak lebih dominan. Sementara siswa lebih banyak pasif dan menerima apa yang disamapaikan oleh guru.27 Hal ini berkenaan dengan firman Allah SWT:

Artinya:
"2. Sesungguhnya Kami menurunkannya berupa Al Quran dengan berbahasa Arab, agar kamu memahaminya. 3. Kami menceritakan kepadamu kisah yang paling baik dengan mewahyukan Al Quran ini kepadamu, dan Sesungguhnya kamu sebelum (kami mewahyukan) nya adalah Termasuk orang-orang yang belum mengetahui.28(QS. Yusuf: 2-3)

Ayat di atas menerangkan, bahwa tuhan menurunkan Al-Qur'an dengan memakai bahasa arab dan menyampaikannya kepada Nabi Muhammad SAW dengan jalan cerita dan ceramah.
Peranan murid dalam metode ceramah adalah mendengarkan dengan teliti serta mencatat pokok penting yang dikemukakan oleh guru. Ceramah wajar digunakan:29
1.Apabila guru akan menyampaikan fakta (kenyataan) atau pendapat di mana tidak terdapat bahan bacaan yang merangkum fakta atau pendapat yang dimaksud.
2.Apabila guru harus menyampaikan fakta pada siswa yang besar jumlahnya dan karena besarnya kelompok maka metode-metode yang lain tidak mungkin dipergunakan.
3.Apabila guru adalah pembicaraan yang bersemangat dan akan merangsang siswa untuk melaksanakan sesuatu pekerjaan.
4.Apabila guru akan menyampaikan pokok yang penting yang telah dipelajari oleh siswa untuk memungkinkan siswa-siswa melihat lebih jelas perhubungan pokok yang satu dengan yang lain.
5.Apabila guru akan mempekenalkan pokok baru dalam rangka pelajaran yang lalu.
3.2.Kelebihan dan Kekurangan Metode Ceramah
a.Kelebihan metode ceramah
1.Efisien waktu dan tenaga.
2.Mudah dilaksanakan dan pengaturan kelas tidak sulit.
3.Guru dapat menyampaikan pengalaman dan pengetahuannya secara maksimal tanpa melupakan tujuan utamanya (mengajar).
4.Dapat mencakup jumlah murud yang besar dengan materi yang luas, bila perlu.
5.Guru dapat menguasai kelas dengan mudah bila penyajian materinya baik dan menarik.
6.Meningkatkan status guru kalu ia dapat memberikan pandangan yang luas.
7.Bila guru memiliki kepribadian yang hebat, maka metode ini dapat menggugah semangat siswa untuk terus maju, berkembang dan meningkat.
8.Melatih murid memusatkan perhatian, trampil menyeleksi, mencatat dan mengritik sesuatu dengan bijaksana.30
b.Kekurangan metode ceramah
1.Menahan pelajar dalam keadaan pasif.
2.Tidak memperlancar pelajar memecahkan masalah.
3.Hampir tidak memberi kemungkinan bagi guru untuk memeriksa kemajuan belajar anak.
4.Sangat memerlukan kemampuan berceramah.
5.Cenderung proses satu arah.
6.Sulit mengukur belajar anak.31
3.3.Teknik Metode Ceramah
Langkah-langkah yang harus diperhatikan dalam mengaplikasikan metode ceramah adalah sebagai berikut:32
a.Langkah Persiapan
Persiapan yang dimaksud di sini adalah menjelaskan kepada siswa tentang tujuan pelajaran dan pokok-pokok masalah yang akan dibahas dalam pelajaran tersebut.
b.Langkah Penyajian
Pada tahap ini guru menyajikan bahan yang berkenaan denagn pokok-pokok masalah.
c.Langkah Generalisasi
Dalam hal ini unsur yang sama dan berlainan dihimpun untuk mendapatkan kesimpulan-kesimpulan mengenai pokok-pokok masalah.

d.Langkah Aplikasi Penggunaan
Pada langkah ini kesimpulan atau konklusi yang diperoleh digunakan dalam berbagai situasi sehingga nyata makna kesimpulan itu.

D.Materi Pokok Termokimia
Sistem dan Lingkungan
Dalam termokimia ada 2 hal yang perlu diperhatikan yang menyangkut perpindahan energi, yaitu sistem dan lingkungan. Misal, Jika sepotong pita magnesium kita masukkan ke dalam larutan asam klorida, maka pita magnesium akan segera larut atau bereaksi dengan HCl disertai pelepasan kalor yang menyebabkan gelas kimia beserta isinya menjadi panas. Campuran pita magnesium dan larutan HCl itu kita sebut sebagai Sistem. Sedangkan gelas kimia serta udara sekitarnya kita sebut sebagai Lingkungan.33


Menurut Petter Atkins, dalam bukunya "The Elements of Physical Chemistry" pengertian sistem dan lingkungan adalah: "A sistem is the part of the world in which we have a special interest. The surroundings are where we make our observations".34

(Sistem adalah bagian dari dunia di mana kita mempunyai suatu perhatian yang khusus. Lingkungan adalah di mana kita membuat pengamatan).
Berdasarkan interaksinya dengan lingkungan, sistem dibedakan menjadi tiga macam, yaitu sistem terbuka, sistem tertutup dan sistem terisolasi.
a.Sistem Terbuka
Sistem terbuka adalah jika materi dapat dipindahkan melalui batas antara sistem dan lingkungannya.
b.Sistem Tertutup
Sistem tertutup adalah suatu sistem yang antara sistem dan lingkungan dapat terjadi perpindahan energi, tetapi tidak dapat terjadi pertukaran materi.
c.Sistem Terisolasi
Sistem terisolasi merupakan sistem yang tidak memungkinkan terjadinya perpindahan energi dan materi antara sistem dan lingkungan.35

4.2.Hukum Kekekalan Energi
Energi adalah kapasitas sistem untuk melakukan kerja. Pertukaran energi antara sistem dan lingkungan dapat berupa kalor (q) atau bentuk-bentuk energi lainnya yang secara kolektif kita sebut kerja (w). Adanya pertukaran energi tersebut akan mengubah jumlah energi yang terkandung dalam sistem. Kerja adalah pemindahan energi yang menggunakan gerakan atom-atom yang teratur dalam lingkungannya.
Energi dalam adalah energi total dari suatu sistem. Jika kita menulis w untuk kerja yang dilakukan pada sebuah sistem, q untuk energi yang dipindahkan sebagai kalor pada sistem tersebut, ∆E untuk perubahan energi dalam yang dihasilkan, maka perubahan energi-dalam sistem dituliskan melalui persamaan: 36


dengan, ∆E = Perubahan energi dalam sistem (J)
q = kalor (J)
w = kerja (J)
Jika reaksi dilakukan dalam wadah terbuka, pada umumnya terdapat sedikit perbedaan kalor reaksi jika dibandingkan dengan reaksi yang dilakukan dalam kalorimeter bom. Dalam hal ini, bukan volume sistem yang tetap, melainkan tekanannya yang tetap (yaitu 1 atm). Kalor reaksi pada tekanan tetap dilambangkan dengan qp.37 Pada reaksi yang berlangsung dengan volume tetap tidak terjadi kerja ekspansi (W=0), maka ∆E = qv. Sedang pada reaksi yang berlangsung dengan tekanan tetap, maka ∆E = qp - P ∆V.38
Pada titik ini, akan dikenalkan suatu sifat termokimia, yaitu entalpi, H, yang akan didefinisikan sebagai jumlah energi dalam dan hasil kali tekanan-volume suatu sistem. Sehingga entalpi dapat dinyatakan dengan persamaan:


dengan, H = entalpi (J)
E = energi dalam sistem (J)
P = tekanan (atm)
V = Volume (L)
Untuk perubahan pada tekanan tetap, dapat dirumuskan sebagai berikut:


dengan, ∆H = perubahan entalpi (J)
∆E = perubahan energi dalam sistem (J)
P = tekanan (atm)
∆V = perubahan volume (L)
Karena E dan hasil PV keduanya merupakan fungsi keadaan, maka jumlahnya H juga merupakan fungsi keadaan.39
Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Misal, ketika kayu atau minyak tanah dibakar, dihasilkan sejumlah kalor. Kalor yang dihasilkan kayu atau minyak tanah yang terbakar mengakibatkan keadaan sekitarnya menjadi panas. Namun, ketika api sudah padam, keadaan akan menjadi normal kembali. Jadi, kalor yang dihasilkan pada pembakaran kayu atau minyak tanah, bukannya hilang tetapi diserap oleh molekul-molekul udara atau benda-benda lain di sekitarnya. Hukum kekekalan energi disebut juga hukum pertama termodinamika.40 Oleh karena itu, jumlah energi yang diperoleh oleh sistem akan sama dengan jumlah energi yang dilepaskan oleh lingkungan. Sebaliknya, jumlah energi yang dilepaskan oleh sistem akan sama dengan jumlah energi yang diperoleh oleh lingkungan.41
4.3.Reaksi Eksoterm dan Endoterm
Reaksi eksoterm adalah proses pelepasan energi sebagai kalor, sedangkan reaksi endoterm adalah proses yang menyerap energi sebagai kalor. Aliran kalor pada kedua jenis reaksi itu dapat digambarkan sebagai berikut:42

Gambar 3 Aliran kalor pada reaksi eksoterm dan endoterm
Pada reaksi endoterm, sistem menyerap energi, sehingga entalpi sistem akan bertambah, artinya entalpi produk lebih besar daripada entalpi pereaksi. Oleh karena itu, perubahan entalpinya bertanda positif.


Sebaliknya, pada reaksi eksoterm, sistem membebaskan energi, sehingga entalpi sistem akan berkurang, artinya entalpi produk lebih kecil daripada entalpi pereaksi. Oleh karena itu, perubahan entalpinya bertanda negatif.


Perubahan entalpi pada reaksi eksoterm dan endoterm dapat dinyatakan dengan diagram tingkat energi, seperti pada gambar berikut:43

Gambar 4 Diagram tingkat energi untuk reaksi eksoterm dan endoterm
4.4.Perubahan Entalpi
Perubahan entalpi pada saat sistem mengalami perubahan fisika dan kimia biasanya dilaporkan untuk proses yang terjadi pada sekumpulan kondisi standar. Perubahan entalpi standar ∆H0 yaitu perubahan entalpi untuk proses yang zat awal dan akhirnya ada dalam keadaan standar. Keadaan standar suatu zat pada temperatur tertentu adalah bentuk murni zat tersebut pada tekanan 1 bar (sebagai ganti 1 atm).44
Beberapa jenis perubahan entalpi standar, yaitu perubahan entalpi pembentukan standar (∆Hfo), perubahan entalpi penguraian standar (∆Hdo), dan perubahan entalpi pembakaran standar (∆Hco).
a.Perubahan Entalpi Pembentukan Standar (∆Hfo) 45
Perubahan entalpi pembentukan standar suatu zat adalah entalpi reaksi standar untuk pembentukan zat itu dari unsur-unsurnya dalam keadaan referensi-nya. Keadaan referensi suatu unsur adalah keadaannya yang paling stabil pada temperatur tertentu dan tekanan 1 bar.
Contoh :
Pada pembentukan 1 gram NaCl dibebaskan 7,024 kJ. Tentukanlah entalpi pembentukan dan tulislah persamaan termokimia reaksi pembentukan NaCl. (Ar Na = 23; Cl = 35,5)
Jawab:
Pada pembentukan 1 gram NaCl dibebaskan 7,024 kJ, berarti entalpi pembentukan NaCl = -7,024 kJ g-1.
Entalpi pembentukan harus dinyatakan dalam satuan kJ mol-1.
Massa molar NaCl = 58,5 g mol-1.
Jadi, entalpi pembentukan 1 gram NaCl:
= -7,024 kJ g-1 x 58,5 g mol-1
= -410,9 kJ mol-1
Bentuk standar dari natrium adalah padatan, sedangkan klorin adalah gas diatomik. Maka, persamaan termokimia pembentukan NaCl adalah:
Na(s) + Cl2(g) NaCl(s) ∆H = -401,9 kJ
b.Perubahan Entalpi Penguraian Standar (∆Hdo)46
Perubahan entalpi penguraian standar adalah perubahan entalpi yang terjadi pada penguraian 1 mol suatu senyawa menjadi unsur-unsurnya yang paling stabil pada keadaaan standar.
Contoh:
Jika ∆Hfo H2O(g) = -240 kJ mol­-1, maka ∆Hdo H2O = +240 kJ mol-1 dan persamaan termokimianya adalah:
H2O(l) H2(g) + O2(g) ∆Hdo = +240 kJ mol-1
c.Perubahan Entalpi Pembakaran Standar (∆Hco)47
Perubahan entalpi pembakaran standar adalah entalpi reaksi standar untuk oksidasi zat organik menjadi CO2­ dan H2O bagi senyawa yang mengandung C, H dan O, dan menjadi N2 bagi senyawa yang juga mengandung N.
Contoh:
Jika diketahui ∆Hco C = -393,5 kJ mol-1, berapa kalor yang terjadi pada pembakaran 1 kg arang, jika dianggap bahwa arang mengandung 48 % karbon dan massa molar C = 12?
Penyelesaian:
Diketahui: ∆Hco C = -393,5 kJ mol-1
massa C = x 1000 gram
= 480 gram
Ditanya: Q


Jawab:
Pada pembakaran 1 mol karbon dibebaskan kalor 393,5 kJ maka pada pembakaran karbon sebanyak 48/12 mol karbon dihasilkan kalor sebanyak = mol x 393,5 kJ mol-1
= 1574 kJ
4.5.Penentuan Kalor Reaksi
Kalor reaksi dapat ditentukan melalui percobaan, yaitu dengan kalorimeter. Namun demikian, penentuan kalor reaksi melalui percobaan bukanlah pekerjaan yang mudah. Henry Hess, seorang ahli kimia dari rusia kelahiran Swiss, menemukan cara lain yaitu berdasarkan data termokimia yang ada, jadi tidak harus melalui percobaan. Di sini akan dibahas tentang penentuan kalor reaksi melalui percobaan dan berdasarkan penemuan Hess.48
a.Kalorimetri
Perubahan entalpi adalah perubahan kalor dalam suatu reaksi kimia yang dilakukan pada suatu tekanan konstan. Jika energi itu harus dikhususkan secara cermat, kondisi awal dan akhir dari tekanan dan temperatur haruslah diketahui.49
Kalor adalah jumlah energi yang dipindahkan antara dua benda yang pada awalnya mempunyai suhu yang berbeda.50 Jadi, perubahan kalor pada suatu reaksi dapat diukur melalui pengukuran perubahan suhu yang terjadi. Alat yang digunakan untuk mengukur perubahan kalor selama reaksi kimia disebut kalorimeter.51
Kalorimeter bom (Bomb Calorimeter) merupakan suatu kalorimeter yang dirancang khusus, sehingga sistem benar-benar dalam keadaan terisolasi. Di dalam kalorimeter bom, terdapat ruang khusus yang disebut bom, dan diisi dengan gas oksigen pada tekanan tinggi. Bom yang dibenamkan dalam kalorimeter yang berisi air digunakan untuk melangsungkan reaksi pembakaran sampel. Sistem dalam kalorimeter bom adalah segala sesuatu yang ada di dalam kalorimeter bom, meliputi: tempat reaksi (bom), air, termometer, pengaduk dan lainnya.52

Gambar 5. Kalorimeter Bomb
Reaksi pembakaran yang terjadi di dalam bom, akan menghasilkan kalor dan diserap oleh air dan bom pada suhu sama yang ditunjukkan dengan adanya kenaikan suhu air. Oleh karena tidak ada kalor yang terbuang ke lingkungan, maka kalor reaksi sama dengan kalor yang diserap oleh air dan bom.

Jumlah kalor yang diserap oleh air dapat dihitung dengan


dengan, m = massa air dalam kalorimeter (g)
c = kalor jenis air dalam kalorimeter (J g-1 K-1 atau J g-1 oC-1)
∆T = perubahan suhu (K atau oC)
Jumlah kalor yang diserap oleh bom dapat dihitung dengan mengukur kapasitas kalor bom.


dengan, Cbom = kapasitas kalor bom (J K-1 atau J oC-1)
∆T = perubahan suhu (K atau oC) 53
Kalorimeter yang baik memiliki kapasitas kalor kecil. Artinya, kalorimeter tersebut benar-benar sebagai sistem yang terisolasi, sehingga perubahan kalor yang terjadi dari reaksi dalam bom hanya berpengaruh terhadap perubahan suhu air atau larutan yang ada di dalam kalorimeter.
Reaksi yang berlangsung dalam kalorimeter bom merupakan reaksi yang berlangsung pada volume konstan (∆V = 0), maka, perubahan kalor yang terjadi dalam sistem akan sama dengan perubahan energi-dalamnya.


Jika ∆V = 0, maka w = 0
Perubahan energi-dalam pada kalorimeter bom menjadi


Pengukuran kalor reaksi selain kalor reaksi pembakaran, dapat dilakukan menggunakan kalorimeter pada tekanan konstan. Misalnya, pada kalorimeter stirofoam yang dibuat dari gelas stirofoam. Kalorimeter jenis ini umumnya dilakukan untuk mengukur kalor reaksi di mana reaksinya berlangsung dalam bentuk larutan, misalnya untuk mengukur perubahan kalor yang terjadi pada reaksi netralisasi asam-basa.
Pada kalorimeter yang reaksi kimianya berlangsung pada tekanan konstan (∆P = 0), maka perubahan kalor yang terjadi dalam sistem akan sama dengan perubahan entalpinya.


Oleh karena dianggap tidak ada kalor yang diserap maupun dilepaskan oleh sistem ke lingkungan selama reaksi berlangsung, maka
qreaksi + qkalorimeter + qlarutan = qsistem
qreaksi + qkalorimeter + qlarutan = 0
atau
qreaksi = -( qkalorimeter + qlarutan)
Jika harga kapasitas kalor kalorimeter kecil, maka dapat diabaikan sehingga perubahan kalor dapat dianggap hanya pada kenaikan suhu larutan dalam kalorimeter. 54




dengan, m = massa larutan dalam kalorimeter (gram)
c = kalor jenis larutan dalam kalorimeter (J g-1 K-1 atau J g-1 oC-1)
∆T = perubahan suhu (K atau oC)
b.Hukum Hess
Dalam tahun 1840 ahli kimia Swiss-Rusia G. H. Hess menyatakan salah satu generalisasi yang paling berguna dalam termokimia. Versi modern hukum Hess adalah untuk suatu reaksi keseluruhan tertentu, perubahan entalpi selalu sama, tak peduli apakah reaksi itu dilaksanakan secara langsung ataukah secara tak langsung dan lewat tahap-tahap yang berlainan. Misalnya reaksi antara belerang dan oksigen yang menghasilkan sulfur dioksida, yang diikuti dengan reaksi antara sulfur dioksida dan oksigen lagi untuk menghasilkan sulfur trioksida:
S(s) + O2(g) → SO2(g) ∆H = -296,83 kJ
SO2(g) + ½ O2(g) → SO3(g) ∆H = -98,9 kJ
Jika kedua tahap diatas dijumlahkan, maka diperoleh:55
S(s) + O2(g) → SO2(g) ∆H = -296,83 kJ
SO2(g) + ½ O2(g) → SO3(g) ∆H = -98,9 kJ
------------------------------------------------------------------ +
S(s) + 1½ O2(g) → SO3(g) ∆H = -395,73 kJ

c.Energi Ikatan
Reaksi kimia pada dasarnya terdiri dari dua proses, yang pertama adalah pemutusan ikatan-ikatan antaratom dari senyawa yang bereaksi dan yang kedua adalah proses penggabungan ikatan kembali dari atom-atom yang terlibat reaksi sehingga membentuk susunan baru.
Proses pemutusan ikatan merupakan proses yang memerlukan energi (kalor), sedangkan proses penggabungan ikatan adalah proses yang membebaskan energi (kalor).
Contoh:
Reaksi: H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g)
Tahap pertama: H2(g) 2H (g) (diperlukan energi)
Cl2(g) 2Cl(g) (diperlukan energi)
Tahap kedua: 2H (g) + 2Cl(g) 2HCl(g) (dibebaskan energi)
Jadi, energi ikatan adalah kalor yang diperlukan untuk memutuskan ikatan oleh satu mol molekul gas menjadi atom-atom atau gugus dalam keadaan gas.56 Energi ikatan dibagi menjadi dua, yaitu energi disosiasi ikatan dan energi ikatan rata-rata.
1.Energi Disosiasi Ikatan (Bond Dissociation Energies)
Suatu proses yang sangat penting dalam menafsirkan reaksi kimia adalah disosiasi molekul menjadi atom dan radikal bebas. Misalnya, reaksi
CH4(g) + Cl2(g) CH3Cl(g) + HCl(g)
terjadi dalam deretan tahap, yang salah satunya melibatkan putusnya ikatan dalam sebuah molekul klor untuk membentuk dua atom klor:
Cl2(g) 2Cl(g)
Untuk molekul diatom, energi disosiasi ikatan, banyaknya energi per mol yang diperlukan untuk memutuskan ikatan dan menghasilkan dua atom, dengan pereaksi dan produk berupa gas ideal dalam keadaan standar pada 25 oC.


2.Energi Ikatan Rata-Rata
Untuk molekul poliatom, energi ikatan rata-rata merupakan energi rata-rata yang per ikatan yang diperlukan untuk mendisosiasikan 1 mol molekul menjadi atom-atom penyusunnya. Misalnya disosiasi 1 mol amonia menjadi 3 mol atom hidrogen dan 1 mol atom nitrogen:
NH3(g) 3H(g) + N(g)
Energi yang diperlukan untuk melangsungkan proses ini, ∆Hro, dihitung sebagai berikut:
∆Hro = 3 ∆Hfo H(g) + ∆Hfo N(g) - ∆Hfo NH3(g)
= 3 (218,0) + 472,6 – (- 46,11) = 1.172,7 kJ
Harga 1.172,7 kJ ini adalah energi total untuk memutuskan ketiga ikatan N-H dalam 1 mol amonia. Sepertiga harga ini, 1.172,7 kJ/3 = 390,9 kJ, merupakan energi ikatan rata-rata per mol ikatan N-H.57

E.Kajian Penelitian Yang Relevan
Berangkat dari latar belakang dan pokok permasalahan, maka kajian ini akan memusatkan penelitian tentang Studi Komparasi Antara Hasil Belajar Siswa Yang Menggunakan Metode Eksperimen Dan Yang Tidak Menggunakan Metode Eksperimen Kelas XI IPA Semester I MAN Tahun Ajaran 2009/2010. Untuk menghindari kesamaan antara penelitian ini dengan penelitian terdahulu, penulis memberikan gambaran beberapa karya atau penelitian yang ada relevansinya, antara lain:
Pertama: Kholifah (1991) dengan judul "Komparasi Hasil Belajar Kimia Pokok Bahasan Energetika dan Kecepatan Reaksi dengan Menggunakan Metode Demonstrasi dan Eksperimen pada Siswa Kelas IIA1 dan IIA2 SMA Tahun Ajaran 1990-1991". Kesimpulan dalam penelitian ini menunjukkan bahwa ada perbedaan yang signifikan antara hasil belajar kimia pokok bahasan energetika dan kecepatan reaksi dengan menggunakan metode demonstrasi dan eksperimen pada siswa kelas IIA1 dan IIA2 SMA Tahun Ajaran 1990-1991 dan metode eksperimen ternyata lebih baik untuk meningkatkan hasil belajar siswa di bidang ilmu kimia. Kebaikan metode eksperimen ini dapat dilihat pada tercapainya perbedaan yang signifikan antara hasil belajar siswa yang dikenai metode eksperimen dengan siswa yang dikenai metode demonstrasi.
Kedua: Hermawan Widakdo (2005) dengan judul "Perbedaan Hasil Belajar Biologi Antara Metode Eksperimen Dengan Metode Ekspositori Siswa Kelas 1 Semester II MAN Tahun Pelajaran 2003/2004". Kesimpulan dalam penelitian ini menunjukkan bahwa Ada perbedaan hasil belajar Biologi antara metode eksperimen dan metode ekspositori, dan Hasil belajar siswa yang diberi pembelajaran dengan metode eksperimen lebih tinggi jika dibandingkan hasil belajar siswa yang diberi pembelajaran dengan metode ekspositori.
Ketiga: Saepudin Ismail, (2006) dengan judul "Perbandingan Penggunaan Metode Demonstrasi Dan Eksperimen Dengan Metode Tradisional Terhadap Hasil Belajar Siswa Kelas II SMKN Pada Program Diklat Penerapan Komponen Rangkaian Elektronika". Kesimpulan dalam penelitian ini menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan hasil belajar antara siswa yang menggunakan metode demonstrasi dan eksperimen dengan siswa yang menggunakan metode mengajar tradisional.
F.Pengajuan Hipotesis
Hipotesis dapat didefinisikan sebagai suatu dugaan sementara yang diajukan seorang peneliti yang berupa pernyataan-pernyataan untuk diuji kebenarannya.58 Menurut Sutrisno Hadi, hipotesis adalah dugaan yang mungkin benar juga mungkin salah, akan ditolak jika salah dan akan diterima jika fakta-fakta membenarkan.59
Adapun hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah terdapat perbedaan antara hasil belajar siswa materi pokok termokimia yang menggunakan metode eksperimen dan yang menggunakan metode ceramah kelas XI IPA semester I MAN tahun ajaran 2009/2010.