Dimensi Pengetahuan

 1.  Pengetahuan Faktual

Pengetahuan faktual meliputi elemen-elemen dasar yang digunakan oleh para pakar dalam menjelaskan, memahami, dan secara sistematis menata disiplin ilmu mereka. Pengetahuan faktual berisikan elemen-elemen dasar yang harus diketahui siswa jika mereka akan mempelajari suatu disiplin ilmu atau menyelesaikan masalah dalam disiplin ilmu tersebut. Pengetahuan faktual terbagi menjadi dua subjenis yaitu: (1) pengetahuan tentang terminologi; dan (2) pengetahuan tentang detail-detail dan elemen-elemen yang spesifik. Pengetahuan tentang terminologi melingkupi pengetahuan tentang label dan simbol verbal dan nonverbal (kata, angka, tanda, gambar). Setiap materi kajian mempunyai banyak label dan simbol, baik verbal maupun nonverbal, yang merujuk pada makna-makna tertentu. Label dan simbol ini merupakan bahasa dasar dalam suatu disiplin ilmu. Contoh-contoh penggunaan pengetahuan terminologi antara lain pengetahuan tentang alfabet, pengetahuan tentang angka-angka Romawi, pengetahuan tentang kosakata dalam bahasa Indonesia, dan pengetahuan tentang simbol-simbol pada peta.

Pengetahuan tentang detail-detail dan elemen-elemen yang spesifik merupakan pengetahuan tentang peristiwa, lokasi, orang, tanggal, sumber informasi, dan semacamnya. Pengetahuan ini meliputi semua informasi yang mendetail dan spesifik, seperti tanggal terjadinya sebuah peristiwa. Fakta-fakta yang spesifik adalah fakta-fakta yang dapat disendirikan sebagai elemen-elemen yang terpisah dan berdiri sendiri. Setiap bidang kajian mengandung peristiwa, lokasi, orang, tanggal, dan detail-detail lain yang mempresentasikan pengetahuan penting tentang bidang itu. Contoh pengetahuan tentang detail-detail dan elemen-elemen yang spesifik antara lain pengetahuan tentang nama orang, tempat, dan peristiwa dalam proklamasi, pengetahuan tentang produk utama dan produk ekspor Indonesia.

2. Pengetahuan Konseptual

Pengetahuan konseptual mencakup pengetahuan tentang kategori, klasifikasi, dan hubungan antara dua atau lebih kategori pengetahuan yang lebih kompleks dan tertata. Pengetahuan konseptual meliputi skema, model, mental, dan teori yang mempresentasikan pengetahuan manusia tentang bagaimana suatu materi kajian ditata dan distrukturkan, bagaimana bagian-bagian informasi saling berkaitan secara sistematis, dan bagaimana bagian-bagian ini berfungsi bersama. Pengetahuan konseptual terdiri dari tiga subjenis yaitu: (1) pengetahuan tentang klasifikasi dan kategori; (2) pengetahuan tentang prinsip dan generalisasi; dan (3) pengetahuan tentang teori, model, dan struktur. Klasifikasi dan kategori merupakan landasan bagi prinsip dan generalisasi. Prinsip dan generalisasi menjadi dasar bagi teori, model, dan struktur.

Pengetahuan tentang klasifikasi dan kategori meliputi kelas, kategori, divisi, dan susunan yang spesifik dalam disiplin-disiplin ilmu. Setiap disiplin ilmu memiliki serangkaian kategori yang digunakan untuk menemukan dan mengkaji elemen-elemen baru. Klasifikasi dan kategori menciptakan hubungan-hubungan antara elemen-elemen. Pengetahuan tentang klasifikasi dan kategori dapat dicontohkan misalnya: ketika peserta didik menganalisis sebuah cerita dengan kategori pokok berupa alur, tokoh, dan setting. Dalam hal alur sebagai pengetahuan tentang kategori adalah apa yang menjadikan alur tersebut disebut dengan alur yang berarti alur sebagai kategori adalah ciri-ciri yang dimiliki oleh semua alur.

Prinsip dan generalisasi dibentuk oleh klasifikasi dan kategori. Prinsip dan generalisasi merupakan bagian yang dominan dalam sebuah disiplin ilmu dan digunakan untuk mengkaji masalah-masalah dalam disiplin ilmu tersebut. Prinsip dan generalisasi merangkum banyak fakta dan peristiwa yang spesifik, mendeskripsikan proses dan interelasi di antara detail-detail fakta dan peristiwa, dan menggambarkan proses dan interelasi di antara klasifikasi dan kategori. Contoh tentang pengetahuan tentang prinsip dan generalisasi antara lain pengetahuan tentang generalisasi-generalisasi dalam kebudayaan-kebudayaan suku Jawa, pengetahuan tentang hukum-hukum geometri dasar.
Pengetahuan tentang teori, model, dan struktur mencakup pengetahuan tentang berbagai paradigma, epistemologi, teori, model yang digunakan dalam disiplin-disiplin ilmu untuk mendeskripsikan, memahami, menjelaskan, dan memprediksi fenomena. Contoh pengetahuan tentang teori, model, dan struktur antara lain pengetahuan tentang interelasi antara prinsip-prinsip dalam penjumlahan sebagai dasar bagi teori-teori matematika, pengetahuan tentang struktur inti pemerintahan kota setempat. 

3. Pengetahuan Prosedural

Pengetahuan prosedural adalah “pengetahuan tentang cara” melakukan sesuatu. Pengetahuan ini mencakup pengetahuan tentang keterampilan, algoritma, teknik, dan metode, yang semuanya disebut dengan prosedur (Alexander, dkk., 1991; Anderson, 1983; deJong dan Ferguson-Hessler, 1996; Dochy dan Alexander, 1995). Pengetahuan prosedural berkaitan dengan pertanyaan “bagaimana”. Pengetahuan prosedural ini terbagi menjadi tiga subjenis yaitu: (1) pengetahuan tentang keterampilan dalam bidang tertentu dan algoritma; (2) pengetahuan tentang teknik dan metode dalam bidang tertentu; dan (3) pengetahuan tentang kriteria untuk menentukan kapan harus menggunakan prosedur yang tepat.
 
Pengetahuan tentang keterampilan dalam bidang tertentu dan algoritma, pengetahuan ini misalnya cara menjumlahkan 2 dan 2 (algoritma) adalah pengetahuan prosedural; jawabannya 4 merupakan pengetahuan faktual. Pengetahuan tentang teknik dan metode dalam bidang tertentu, pengetahuan ini adalah bagaimana cara berpikir dan menyelesaikan masalah-masalah, bukan hasil penyelesaian masalah atau hasil pemikirannya. Pengetahuan tentang kriteria untuk menentukan kapan harus menggunakan prosedur yang tepat, pengetahuan ini dapat kita contohkan antara lain pengetahuan tentang kriteria untuk menentukan jenis esai apa yang harus ditulis (misalnya: eksposisi, persuasi), pengetahuan tentang kriteria untuk menentukan metode apa dalam menyelesaikan persamaan-persamaan aljabar.

4. Pengetahuan Metakognitif

Pengetahuan metakognitif merupakan dimensi baru dalam taksonomi revisi. Pencantuman pengetahuan metakognitif dalam kategori dimensi pengetahuan dilandasi oleh hasil penelitian-penelitian terbaru tentang peran penting pengetahuan siswa mengenai kognisi mereka sendiri dan kontrol mereka atas kognisi itu dalam aktivitas belajar (Bransford, dkk.,1999; Sternberg, 1985; Zimmerman dan Schunk, 1998). Salah satu ciri belajar dan penelitian tentang pembelajaran yang berkembang adalah menekankan pada metode untuk membuat siswa semakin menyadari dan bertanggung jawab atas pengetahuan dan pemikiran mereka sendiri. Pengetahuan metakognitif terbagi menjadi tiga subjenis yaitu: (1) pengetahuan strategis; (2) pengetahuan tentang tugas-tugas kognitif yang meliputi pengetahuan kontekstual dan kondisional; dan (3) pengetahuan diri.
 
Pengetahuan strategis adalah pengetahuan tentang strategi-strategi belajar dan berpikir serta pemecahan masalah. Subjenis pengetahuan ini mencakup pengetahuan tentang berbagai strategi yang dapat digunakan siswa untuk menghafal materi pelajaran, mencari makna teks, atau memahami apa yang mereka dengar dari pelajaran di kelas atau yang dibaca dalam buku dan bahan ajar lain. Strategi-strategi belajar ini dikelompokkan menjadi tiga kategori yaitu pengulangan, elaborasi, dan organisasi.
 
Strategi pengulangan berupa mengulang-ulang kata-kata atau istilah-istilah untuk memberikan ingatan pada mereka. Strategi elaborasi menggunakan berbagai teknik, yakni: merangkum, memparafrase, dan memilih gagasan pokok dalam teks. Strategi pengorganisasian adalah membuat garis besar materi pelajaran, membuat pemetaan konsep, dan membuat catatan. Pengetahuan tentang tugas-tugas kognitif yang meliputi pengetahuan kontekstual dan kondisional. Menurut Flavell (1979) pengetahuan metakognitif mencakup pengetahuan bahwa berbagai tugas kognitif itu sulit dan memerlukan sistem kognitif dan strategi-strategi kognitif. Selain mengetahui strategi belajar dan berpikir, juga memerlukan pengetahuan kondisional yaitu siswa harus tahu kapan dan mengapa menggunakan strategi-strategi tersebut dengan tepat (Paris, dkk., 1983).
 
Flavel (1979) mengemukakan bahwa selain pengetahuan tentang beragam strategi dan tugas kognitif, pengetahuan diri juga merupakan komponen yang penting dalam metakognitif. Pengetahuan diri mencakup pengetahuan tentang kekuatan, kelemahan, minat, bakat, motivasi dalam kaitannya dengan kognisi dan belajar.

Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit

Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit

      Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Berdasarkan kemampuan menghantarkan arus listrik dapat dibagi menjadi dua golongan yakni: 
 1). Larutan elektrolit lemah

Larutan elektrolit lemah memberikan gejala dengan terbentuknya gelembung gas saja atau nyala lampu pijar yang redup. Pada senyawa elektrolit lemah tidak semua molekulnya terurai menjadi ion-ion  (ionisasi tidak sempurna) sehingga dalam larutan hanya terdapat sedikit ion-ion yang menghantarkan arus listrik.  Contoh asam asetat, CH₃COOH. 
      2). Larutan elektrolit kuat

Larutan elektrolit kuat memberikan gejala dengan terbentuknya gelembung gas dan juga lampu yang menyala. Senyawa elektrolit kuat dapat terionisasi sempurna membentuk ion positif (kation) dan ion negatif (anion). Contoh garam dapur (Natrium klorida), NaCl. 

Sedangkan larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik Larutan yang tidak dapat menghantarkan listrik, sebab zat terlarut tidak terionisasi menghasilkan ion-ion bebas  Larutan non elektrolit merupakan larutan yang dibentuk dari zat non elektrolit. Sedangkan zat non elektrolit itu sendiri merupakan zat-zat yang di dalam air tidak terurai dalam bentuk ion-ionnya, tetapi terurai dalam bentuk molekuler. Contoh Etanol (C₂H₅OH). Tabel 1 berikut ini merupakan perbedaan larutan elektrolit dan non elektrolit

Tabel 1 Perbedaan larutan elektrolit kuat, lemah, dan non elektrolit

Jenis Larutan	Sifat larutan	Contoh larutan	Reaksi ionisasi
Elektrolit Kuat	1.   Terionisasi sempurna 2.   Menghantarkan arus listrik 3.   Lampu menyala terang 4.   Terbentuk gelembung gas	NaCl H2SO4	NaCl        Na+ + Cl- H2SO4        2 H+ + SO42-
Elektrolit Lemah	1.   Terionisasi sebagian 2.   Menghantarkan arus listrik 3.   Lampu menyala redup 4.   Terbentuk gelembung gas.	CH3COOH NH3	CH3COOH  H+ + CH3COO- NH3 + H2O  NH4+ + OH-
Non elektrolit	1.   Tidak terionisasi 2.   Tidak menghantarkan arus listrik 3.   Lampu tidak menyala 4.   Tidak terbentuk gelembung gas.	C2H5OH C6H12O6

Ikatan Kimia (Gaya Antarmolekul & Sifat Fisik senyawa)

Gaya Antarmolekul

Kehidupan manusia di dunia ini tidak terlepas dari ikatan. Manusia selalu ingin berikatan, karena pada hakikatnya manusia adalah mahluk sosial. Rasanya sangat sulit untuk terlepas dari ikatan, misalnya ikatan persahabatan, persaudaraan dan bentuk ikatan lainnya. Begitu pun halnya dengan atom dan molekul yang merupakan benda mati tidak luput dari ikatan yang selanjutnya disebut sebagai ikatan kimia. Ikatan kimia antaratom suatu molekul/senyawa yang telah kita pelajari adalah ikatan ionik dan ikatan kovalen. Namun, tidak hanya dalam molekul tetapi antar molekul pun terdapat ikatan atau lebih dikenal sebagai gaya antarmolekul. Gaya antarmolekul diibaratkan seperti keluarga yang bersilaturahmi ke keluarga lain. Adanya bentuk silaturahmi diakibatkan adanya konflik antara salah satu anggota keluarga dengan salah satu anggota keluarga yang lain. Kelompok keluarga merupakan bentuk analogi dari molekul. Jadi, gaya antarmolekul dapat diartikan sebagai interaksi antaramolekul dalam suatu zat melalui gaya elektrostatik. Konflik antara kedua keluarga diibaratkan sebagai gaya elektrostatik.

Perlu dicatat bahwa gaya antarmolekul hanya berlaku untuk molekul-molekul kovalen atau senyawa kovalen. Karena senyawa ion lebih cenderung membentuk kisi Kristal. Secara umum gaya antarmolekul dibagi menjadi dua yaitu gaya van der Walls dan gaya/ikatan hidrogen.

a.        Gaya van der Walls

Gaya van der Walls adalah gaya atau ikatan yang sangat lemah jika dibandingkan dengan ikatan antaratom (ikatan ionik dan ikatan kovalen). Gaya van der Walls bekerja jika jarak antarmolekul sudah sangat dekat, tetapi tidak melibatkan terbentuknya ikatan antaratom. Secara umum, gaya van der Walls dibagi menjadi 3, yaitu gaya dipol-dipol, gaya imbas/induksi, dan gaya dispersi (gaya London).

1)        Gaya dipol-dipol

Gaya dipol-dipol terjadi pada molekul-molekul yang mempunyai dipol permanen atau molekul polar. Antarksi antara kutub positif dari suatu molekul dengan dan kutub negatif dari molekul yang lain kan menimbulkan gaya tarik-menarik yang relatif lemah. Contoh: HCl

2)        Gaya Imbas

Gaya imbas terjadi bila terdapat molekul dengan dipol permanen (molekul polar) berinteraksi dengan molekul dengan dipol sesaat (molekul nonpolar). Adanya molekul-moekul polar dengan dipole permanen akan menyebabkan imbasan dari kutub molekul polar kepada mlekul nonpolar. Sehingga elektron-elektron dari molekul nonpolar tersebut mengumpul pada salah satu sisi molekul (terdorong atau tertarik), yang menimbulkan terjadinya dipol sesaat pada molekul nonpolar terebut. Contoh: interaksi antara molekul H₂O dengan molekul Cl₂

 

3)        Gaya Dispersi (gaya London)

Gaya dispersi terjadi akibat adanya pergerakan elektron mengelilingi inti secara acak, sehingga pada suatu saat elektron-elektron tersebut akan mengumpul pada salah satu sisi atom molekul. Pengumpulan elektron pada salah satu sisi atom molekul ini mengakibatkan terjadinya dipol. Pada sisi yang banyak elektron tersebut menjadi bermuatan negatif, sedangkan pada sisi yang lain terjadi kutub positif. Dipol ini akan menghilang atau berganti tempat (sisi) seiring dengan terus berputarnya elektron. Oleh sifatnya yang hanya sesaat maka disebut dipol sesaat.

b.        Ikatan Hidrogen

Pengamatan terhadap titik didih hidrida unsur-unsur pada setiap golongan mendapatkan hasil yang tidak sesuai dengan yang diharapkan, seperti yang terlihat pada tabel berikut.

Tabel. Titik didih molekul hidrida beberapa golongan (⁰C)

Jumlah elektron	Golongan IV A		Golongan VA		Golongan VI A		Golongan VII A
10	CH4	-164	NH3	-33	H2O	+100	HF	+20
18	SiH4	-112	PH3	-87	H2S	-61	HCl	-85
36	GeH4	-90	AsH3	-55	H2Se	-41	HBr	-67
54	SnH4	-54	SbH3	-18	H2Te	-2	HI	-

Dari data tersebut tampak adanya suatu penyimpangan terutama mulai dari hidrida golongan VA dan VIIA. Pada golongan IVA perubahan titik didih yang semakin besar akibat adanya gaya van der Walls, sebab semakin banyak elektron semakin besar volume molekul dan semakin tinggi titik didihnya. Akan tetapi, mulai NH₃ kemudian H₂O dan HF pada masing-masing golongan terdapat ketidaktepatan penjelasan tersebut. Oleh karena itu, pasti ada gaya antarmolekul yang lain yang mirip dengan gaya van der Walls yang bekerja pada molekul-molekul tersebut. Gaya yang bekerja pada molekul-molekul tersebut adalah ikatan hidrogen.

Ikatan hidrogen merupakan gaya tarik-menarik dipol-dipol dengan kekuatan besar. Ikatan ini terjadi jika molekul polar mengandung satu atom hidrogen terikat pada atom yang sangat elektronegatif seperti F, O, dan N. ikatan kovalen polar antara hidogen dan salah satu atom itu akan terpolarisasi dan tarikan antara molekul-molekul itu cukup kuat. Ikatan hidrogen relatif lebih kuat daripada gaya van der Walls. Contoh: interaksi antarmolekul HF, H₂O, dan NH₃.