5

Bab II Tinjauan Pustaka

II.1 Elektrokimia

Elektrokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari hubungan antara energi

listrik dengan reaksi kimia. Proses elektrokimia adalah proses yang mengubah

reaksi kimia menjadi energi listrik atau energi listrik menjadi reaksi kimia.

Semua proses elektrokimia adalah reaksi redoks. Dalam reaksi redoks, elektron-

elektron dipindahkan dari zat yang dioksidasi ke zat yang direduksi. Proses

elektrokimia terjadi di dalam sel elektrokimia (Petrucci, 1999).

Sel elektrokimia adalah tempat terjadinya reaksi reduksi-oksidasi. Sel

elektrokimia terdiri dari (Achmad, 2001):

(1) Elektroda

Elektroda adalah sebuah konduktor yang digunakan untuk bersentuhan

dengan sebuah bagian non logam contohnya elektrolit, dalam suatu sirkuit.

Elektroda tempat terjadinya reaksi oksidasi disebut anoda dan elektroda

tempat terjadinya reduksi disebut katoda.

(2) Elektrolit

Elektrolit adalah zat dalam sel yang dapat menghantar listrik. Dalam elektrolit

muatan listrik diangkut oleh ion yang bergerak.

Reaksi pada elektroda berlangsung pada permukaan elektroda. Reaksi ini terjadi

pada daerah antar muka antara elektroda dan elektrolit. Rangkaian listrik dalam

sel elektrokimia terdiri atas dua bagian yaitu rangkaian luar dan rangkaian dalam.

Pada rangkaian luar, elektron mengalir melalui penghantar logam dan pada

rangkaian dalam muatan listrik diangkut oleh ion yang bergerak dalam larutan

elektrolit. Sel elektrokimia ada dua macam yaitu sel galvani dan sel elektrolisis.

6

Gambar II.1 Rangkaian listrik dalam sel elektrokimia.

II.2 Potensial Elektroda

Potensial elektroda adalah potensial listrik yang ada pada sebuah elektroda yang

berhubungan dengan bentuk oksidasi dan reduksi dari beberapa zat.

Suatu elektroda mengandung partikel (ion atau molekul) yang dapat menarik

elektron, atau cenderung tereduksi. Kekuatan tarikan itu disebut potensial reduksi.

Potensial reduksi dari suatu elektroda dilambangkan dengan E. Dalam suatu sel

elektrokimia, potensial selnya merupakan selisih potensial reduksi kedua

elektrodanya. Yang potensialnya lebih besar akan tereduksi dan berfungsi sebagai

katoda, sedangkan yang lain teroksidasi dan berfungsi sebagai anoda

(Petrucci, 1999).

Esel = Ekatoda -Eanoda

II.2.1 Asal Mula Adanya Potensial Elektroda

Bila sebuah logam dicelupkan ke dalam larutan elektrolit, maka akan terbentuk

beda potensial antara permukaan logam dengan logam tersebut. Logam yang

dicelupkan juga akan mengalami proses pelarutan. Misalnya, sebuah logam seng

dilarutkan dalam air murni, maka sebagian kecil atom seng akan berubah menjadi

ionnya (Lower, 2004). −+ +→ e2Zn)s(Zn 2

Bila Zn2+ meninggalkan permukaan logam maka jumlah elektron yang tertinggal

makin lama makin banyak sehingga suatu ketika elektron di permukaan logam ini

7

akan menghambat keluarnya ion seng dari permukaan logam dan proses pelarutan

logam terhenti.

Dalam keadaan normal jumlah logam seng yang larut akan lebih rendah dari

10-10 M. Sehingga air tersebut dapat dikatakan dalam keadaan murni.

Ketidakseimbangan elektron pada permukaan logam ini mengakibatkan timbulnya

beda potensial antara logam terhadap larutan.

Gambar II.2 Oksidasi logam seng dalam air (Lower, 2004).

Beda potensial juga akan terbentuk bila dua logam yang berbeda saling

dihubungkan. Hal ini diakibatkan karena akan terjadi perbedaan tingkat energi

Fermi dari masing-masing logam tersebut. Pada saat atom membentuk padatan,

tingkat orbital dengan berbagai tingkat energi akan melebar dan bergabung

membentuk pita-pita energi. Pita energi yang berhubungan dengan orbital molekul

ikatan disebut sebagai pita valensi. Pita valensi ini biasanya terisi secara penuh

oleh elektron. Pita energi yang berkaitan dengan orbital molekul nonbonding

disebut sebagai pita hantaran, pita energi ini tidak terisi penuh oleh elektron.

Pita hantaran merupakan pita yang menyebabkan adanya hantaran listrik. Elektron

akan mengisi pita hantaran hingga tingkat energi Fermi. Hantaran listrik terjadi

saat dua jenis logam berbeda dihubungkan satu sama lain. Elektron akan mengalir

dari tingkat energi Fermi yang tinggi ke tingkat energi Fermi rendah

(Rochliadi, 2007).

Beda potensial juga dapat dibuat bila kedua ujung konduktor dihubungkan dengan

sumber arus. Listrik timbul akibat adanya aliran atau gerakan partikel bermuatan

8

dalam medium yang disebut konduktor. Yang dapat bertindak sebagai konduktor

adalah logam dan larutan elektrolit.

Hantaran listrik dalam logam merupakan aliran elektron yang disebut hantaran

logam atau hantaran elektronik. Larutan elektrolit dapat bertindak sebagai

konduktor karena mengandung partikel bermuatan, yang disebut ion positif dan

negatif.

Dalam larutan, listrik dihantarkan oleh ion-ion sehingga disebut hantaran

elektrolit. Larutan akan menghantarkan listrik bila dicelupkan dua batang logam

yang terpisah dan masing-masing dihubungkan dengan sumber arus searah. Ion

positif akan bergerak ke elektroda negatif yaitu katoda, dan sebaliknya ion negatif

ke elektroda positif yaitu anoda (Syukri, 1999).

II.2.2 Perbedaan potensial pada daerah antarmuka

Lapisan ganda listrik adalah daerah peralihan antara dua fase yang muatannya

tidak seimbang. Pada lapisan ganda listrik, lapisan bagian dalam menyerap

molekul air dan ion, dan bagian luarnya merupakan daerah difusi.

Pada peristiwa logam dimasukkan ke dalam air murni, aliran elektron dalam

logam menyebabkan molekul air yang polar teradsorpsi pada permukaan dan

membentuk dua bidang tipis bermuatan positif dan negatif. Jika air mengandung

ion-ion terlarut, anion-anion besar dengan kepolaran yang besar akan berikatan

secara lemah pada logam, menyusun lapisan dalam bermuatan negatif yang

diimbangi dengan kelebihan kation dalam lapisan luar.

Elektrokimia mempelajari reaksi-reaksi pada partikel bermuatan yaitu ion dan

elektron yang melewati antar muka dua fase zat, yaitu fase logam atau elektroda

dan larutan penghantar atau elektrolit. Proses ini ditunjukkan sebagai reaksi kimia

yang dikenal dengan proses elektroda. Proses elektroda terjadi dalam lapisan

ganda listrik dan menghasilkan sedikit ketidakseimbangan muatan listrik pada

elektroda dan elektrolit (Lower, 2004).

9

Gambar II.3 Lapisan ganda listrik pada permukaan elektroda (Lower, 2004).

II.3 Kespontanan Reaksi Redoks

Secara termodinamika, suatu reaksi spontan dapat berlangsung apabila ΔG < 0,

atau dalam sel elektrokimia, suatu reaksi dapat berlangsung jika reaksi itu Esel > 0.

Sebaliknya reaksi tidak spontan, ΔG > 0 dan Esel < 0. Contoh reaksi spontan

adalah reaksi dalam sel Volta dan reaksi yang tidak spontan adalah reaksi

elektrolisis (Petrucci, 1999).

II.4 Persamaan Nernst

Untuk reaksi redoks dengan persamaan umum (Achmad, 2001):

dDcCbBaA +⇔+

Persaman Nernst:

ba

dcoselsel ]B[]A[

]D[]C[lnnFRTEE −=

ba

dcoselsel ]B[]A[

]D[]C[lognF

RT303,2EE −=

Pada suhu 298 K,

ba

dcoselsel ]B[]A[

]D[]C[logn

0592,0EE −=

10

II.5 Elektrolisis

Elektrolisis adalah suatu proses reaksi kimia yang terjadi pada elektroda yang

tercelup dalam elektrolit ketika dialiri arus listrik dari suatu sumber potensial luar

(Dogra, 1990). Komponen terpenting dari proses elektrolisis adalah elektroda dan

elektrolit. Sedangkan sel elektrolisis adalah sebuah sel elektrokimia yang

menggunakan sumber energi listrik dari luar untuk menjalankan suatu reaksi

yang tidak spontan. Energi listrik berfungsi sebagai pompa elektron yang

menggerakkan elektron ke katoda, dan menarik elektron dari anoda

(Chang, 2005). Elektron mengalir dari anoda ke katoda dalam rangkaian luar

seperti pada Gambar II.4.

Gambar II.4 Aliran elektron pada sel elektrolisis.

Adanya aliran elektron dalam sel elektrolisis menyebabkan di katoda terjadi reaksi

reduksi dan di anoda terjadi reaksi oksidasi. Pada sel elektrolisis, katoda

merupakan kutub negatif karena dihubungkan dengan kutub negatif sumber arus

dan merupakan target bermigrasinya ion positif, sedangkan anoda merupakan

kutub positif karena dihubungkan dengan kutub positif sumber arus dan

merupakan target bermigrasinya ion negatif.

Proses elektrolisis berhubungan dengan besarnya potensial yang digunakan.

Besarnya potensial yang digunakan dalam elektrolisis bergantung pada:

11

(1) Potensial Penguraian

Potensial penguraian adalah tegangan luar terkecil yang harus dikenakan

untuk menimbulkan elektrolisis kontinu. Pada sel elektrolisis, potensial yang

digunakan harus mampu mengatasi potensial sel galvani yang dihasilkan dan

harus pula mengatasi tahanan larutan terhadap aliran arus (Basset, 1994).

(2) Potensial Lebih atau Polarisasi Kinetika

Potensial lebih adalah potensial pada anoda atau katoda yang nilainya lebih

tinggi dari potensial penguraian akibat terbentuknya gas di sekitar elektroda

(Petrucci, 1999). Potensial lebih menyebabkan harga potensial menjadi lebih

negatif pada katoda dan menjadi lebih positif pada anoda. Potensial lebih

timbul akibat adanya tahanan dari larutan. Besarnya potensial lebih pada

anoda atau katoda dipengaruhi oleh:

a. Sifat dan keadaan fisik dari logam yang dipakai sebagai elektroda.

b. Keadaan fisik dari zat yang diendapkan.

c. Rapat arus yang dipakai.

d. Perubahan konsentrasi di sekitar elektroda.

(3) Polarisasi Konsentrasi

Reaksi pada permukaan elektroda berlangsung seketika, kecepatan

tercapainya kesetimbangan antara elektroda dengan larutan tergantung dari

besarnya arus yang mengalir. Kurang cepatnya migrasi ion ke permukaan

elektroda disebut polarisasi konsentrasi. Polarisasi konsentrasi timbul apabila

gaya difusi, gaya tarik menarik elektrostatik dan pengadukan mekanik tidak

cukup untuk mengangkut pereaksi menuju atau dari permukaan elektroda

(Buchari, 1990). Polarisasi konsentrasi dapat diperkecil dengan cara

pengadukan dan menggunakan rapat arus kecil.

(4) Potensial Ohmik atau Potensial Jatuh

Potensial ohmik atau potensial jatuh adalah potensial listrik yang dihasilkan

pada saat arus listrik dilewatkan dalam sel elektrolisis. Potensial ohmik

terjadi karena adanya tahanan dalam larutan yang dialami oleh ion-ion yang

bergerak menuju anoda atau katoda. Besarnya potensial ohmik sebanding

dengan arus yang lewat dan tahanan larutan. Pengaruh potensial ohmik

12

menyebabkan potensial yang dibutuhkan pada sel elektrolisis lebih besar

dibanding potensial teoretisnya.

Untuk menentukan jenis zat yang dihasilkan pada anoda dan katoda, maka harus

diketahui: jenis kation dan anion dalam larutan, keadaan ionnya yaitu bentuk

cairan (lelehan) atau larutan, jenis elektrodanya tidak bereaksi (inert) atau ikut

bereaksi (aktif) dalam larutan, dan konsentrasi larutan elektrolitnya pekat atau

sangat encer (Achmad, 2001).

II.6 Reaksi Pada Elektroda

Pada permukaan elektroda terjadi persaingan reaksi antara ion-ion dari elektrolit

dan ion dari air. Yang akan bereaksi pada permukaan elektroda ditentukan dari

nilai potensial elektrodanya. Contohnya:

)s()aq( AgeAg →++ Eo = +0,80 Volt

)s(2

)aq( Cue2Cu →++ Eo = +0,34 Volt

Dalam larutan yang mengandung ion Cu2+ dan ion Ag+ dengan konsentrasi yang

sama, maka ion Ag+ akan lebih dahulu mengalami reduksi karena memiliki nilai

potensial elektroda yang lebih positif. Jadi reaksi dengan potensial elektroda lebih

positif akan lebih mudah mengalami reduksi. Sebaliknya, reaksi oksidasi akan

mudah terjadi jika potensial elektrodanya lebih negatif (Achmad, 2001).

II.7 Elektrolisis Dengan Elektroda Tidak aktif (Inert)

Elektroda tidak aktif adalah elektroda yang tidak ikut bereaksi dalam elektrolisis.

Yang termasuk elektroda tidak aktif adalah platina (Pt) dan karbon (C).

II.7.1 Elektrolisis Lelehan Senyawa Ion

Sel elektrolisis bentuk lelehan atau cairan hanya berlaku untuk senyawa ion. Sel

elektrolisis bentuk cairan tidak mengandung zat pelarut atau air, yang ada hanya

kation dan anion dari senyawa ion tersebut. Pada reaksi elektrolisis, senyawa ion

bentuk cairan akan terurai menjadi ion-ionnya.

13

Ion positif atau kation akan tertarik ke katoda dan mengalami reduksi. Sedangkan

ion negatif atau anion akan tertarik ke anoda dan mengalami reaksi oksidasi.

Yang dapat bertindak sebagai kation adalah ion logam, baik golongan utama

maupun golongan transisi, sedangkan anion dapat berupa ion monoatom (F-, Cl-,

O2-) atau ion poliatom (SO42-, NO3

-).

Contoh reaksi elektrolisis lelehan NaCl dengan elektroda platina (Chang, 2005).

−+ +→ ClNaNaCl )l(

Kotoda (Pt): )l(NaeNa →+ −+ 71,2Eo −= Volt

Anoda (Pt) : eCl21Cl g(2 +→− 36,1Eo −= Volt

Reaksi keseluruhan: )g(2)l()l( Cl2/1NaNaCl +→ 1,4Eo −= Volt

II.8 Elektrolisis Larutan Elektrolit

Dalam sel elektrolisis bentuk larutan dengan elektroda tidak aktif, pengaruh

elektroda tidak ada, hanya di samping kation dan anion yang ada perlu

diperhitungkan juga adanya zat pelarut yaitu air.

Molekul air yang terdapat pada larutan dapat tereduksi di katoda atau teroksidasi

di anoda dengan reaksi masing-masing:

22 HOH2e2OH:Katoda +→+ − 83,0Eo −= Volt

e2O21H2OH:Anoda 22 ++→ + 23,1Eo −= Volt

Kation yang tereduksi di katoda adalah yang berpotensial reduksi lebih besar dari

-0,83 volt, sedangkan anion yang teroksidasi di anoda adalah yang berpotensial

oksidasi lebih besar dari -1,23 volt (Syukri, 1999).

Contoh reaksi elektrolisis larutan NaNO3 dengan elektroda platina:

−+ +→ )aq(3)aq()aq(3 NONaNaNO x 4

Katoda: )g(2)l(2 HOH2e2OH2 +→+ − x 2

:Anoda )g(2)l(2 OH4e2OH2 +→+ + x 1

14

Reaksi keseluruhan:

)g(2)g(2)aq(3)aq()l(2)aq(3 OH2NO4Na4OH2NaNO4 +++→+ −+

II.9 Elektrolisis Dengan Elektroda Bereaksi atau Elektroda Aktif

Elektroda aktif adalah elektroda yang turut bereaksi pada saat elektrolisis.

Elektroda aktif contohnya adalah logam tembaga (Cu), perak (Ag), nikel (Ni),

besi (Fe), dan sebagainya. Elektroda logam mempengaruhi reaksi oksidasi di

anoda. Jadi elektroda aktif hanya bereaksi di anoda, sedangkan di katoda tidak

akan bereaksi (Achmad, 2001).

Contoh reaksi elektrolisis larutan NiSO4 dengan elektroda perak.

−+ +→ 2)aq(4

2)aq()aq(4 SONiNiSO x 2

)s(2

)aq( Nie2Ni:Katode →++ x 1

eAgAg:Anoda )aq()s( +→ + x 2

Reaksi keseluruhan: −+ ++→+ 2)aq(4)aq()s()s()aq(4 SO2Ag2NiAg2NiSO2

II.10 Hukum Faraday

Proses elektrolisis merupakan proses yang tidak spontan. Untuk berlangsungnya

reaksi elektrolisis digunakan arus listrik dari luar. Besarnya potensial listrik yang

digunakan harus melebihi potensial yang terpasang sehingga arus akan mengalir

yang menyebabkan terjadinya reaksi. Hubungan antara besarnya energi listrik

yang dialirkan dengan banyaknya zat yang dihasilkan dalam sel elektrolisis

dirumuskan oleh Michael Faraday (Petrucci,1999).

Hukum Faraday I berbunyi: “ Jumlah perubahan kimia yang dihasilkan sebanding

dengan besarnya muatan listrik yang melewati suatu sel elektrolisis .“

Feitw =

Dengan: W = massa zat yang dihasilkan (gram).

e = bobot ekivalen = Ar atau Mr / n.

n = jumlah elektron yang diikat atau dilepaskan.

15

i = arus dalam amper.

t = waktu dalam satuan detik.

F = tetapan Faraday, 1F = 96500 C.

i.t/F = arus dalam satuan Faraday.

Hukum Faraday II berbunyi: “ Sejumlah tertentu arus listrik menghasilkan jumlah

ekivalen yang sama dari benda apa saja dalam suatu elektrolisis.”

II.11 Kegunaan Sel Elektrolisis

Sel elektrolisis banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari seperti pada

proses penyepuhan, pemurnian logam, dan produksi zat-zat kimia penting. Contoh

zat-zat kimia yang dihasilkan dalam elektrolisis adalah natrium hidroksida, logam

aluminium, magnesium, tembaga, natrium, dan gas klor (Syukri, 1999).

II.11.1 Pelapisan Logam

Proses penyepuhan atau pelapisan logam merupakan suatu reaksi redoks untuk

mengendapkan logam pada permukaan katoda. Pelapisan logam dilakukan dengan

tujuan untuk mendapatkan suatu sifat khusus pada permukaan logam agar

diperoleh hasil yang lebih baik misalnya lebih menarik dan tahan terhadap korosi.

Contoh proses pelapisan logam adalah, sendok dilapisi dengan tembaga. Sendok

yang akan dilapisi dipasang sebagai katoda dan tembaganya dipasang sebagai

anoda.

II.11.2 Pemurnian Logam

Pemurnian logam, contohnya adalah proses pemurnian tembaga. Logam tembaga

yang diperoleh dari bijih tembaga biasanya mengandung pengotor seperti seng,

besi, perak, dan emas. Pemurnian tembaga dilakukan dengan cara menempatkan

logam tembaga tidak murni sebagai anoda dan tembaga murninya sebagai katoda

(Chang, 2005). Kedua lempeng tembaga tersebut dicelupkan ke dalam gelas kimia

besar yang berisi larutan elektrolit CuSO4.

16

Elektroda tembaga sebagai anoda mengalami oksidasi menurut reaksi:

e2CuCu 2)aq()s( +→ + Volt34,0Eo

red −=

Elektroda tembaga yang lain, sebagai katoda mengalami reduksi:

)s(2

)aq( Cue2Cu →++ Volt34,0Eored +=

Reaksi keseluruhan: ++ +→+ 2)aq()s(

2)aq()s( CuCuCuCu

Pada saat elektrolisis, logam aktif yang terdapat dalam anoda, seperti besi dan

seng, juga teroksidasi pada anoda dan memasuki larutan sebagai Fe2+ dan Zn2+.

Namun, keduanya tidak teroksidasi pada anoda karena nilai potensial reduksinya

lebih negatif.

)s(2

)aq( Fee2Fe →++ Volt44,0Eo −=

)s(2

)aq( Zne2Zn →++ Volt76,0Eo −=

Logam yang kurang elektropositif, seperti emas dan perak, tidak teroksidasi pada

anoda tetapi mengendap pada dasar tangki elektrolisis. Skema proses pemurnian

tembaga ditunjukkan pada Gambar II.5.

Gambar II.5 Skema proses pemurnian tembaga (White,1999).

17

II.11.3 Pembuatan Klor dan Natrium

Gas klor dan logam natrium dibuat dengan mengelektrolisis NaCl cair

menggunakan elektroda inert. Pada katoda dihasilkan logam natrium dan di anoda

dihasilkan gas klor.

II.11.4 Pembuatan Natrium Hidroksida

Natrium hidroksida dapat dibuat dengan mengelektrolisis larutan NaCl. Reaksi

keseluruhan elektrolisis larutan NaCl:

)aq()g(2)g(22)s( NaOH2ClHOH2NaCl2 ++→+

Elektrolisis larutan NaCl, di samping menghasilkan larutan NaOH juga dihasilkan

gas H2 dan Cl2.

II.11.5 Pembuatan Aluminium dan Magnesium

Aluminium diperoleh dengan cara mengelektrolisis biji aluminium (campuran

Al2O3) dengan mineral kreolit (Na3AlF6). Mineral ini dapat menurunkan titik cair

campuran dari 2000oC menjadi 1000oC. Campuran cair itu dielektrolisis dalam

keadaan panas. Senyawa Al2O3 dalam kreolit terion menjadi:

−+ +→ 2332 O3Al2OAl

)l(3

)l( Al2e6Al2:Katoda →++

e6O2/3O3:Anoda )g(22 +→−

Reaksi keseluruhan: )l()g(223

)l( Al2O2/3O3Al2 +→+ −+

Logam magnesium dapat dibuat dengan mengelektrolisis lelehan senyawanya,

misalnya MgCl2. Hasil elektrolisisnya adalah di katoda dihasilkan logam Mg dan

di anoda dihasilkan gas Cl2. Reaksi keseluruhan elektrolisis lelehan MgCl2:

)g(2)l()l(2 ClMgMgCl +→

18

Selain itu penerapan dari sel elektrolisis yaitu penyepuhan dapat juga digunakan

untuk menentukan bilangan Avogadro (NA) dan tetapan Faraday (F )

(Seiglie, 2003).

II.12 Elektrolisis Larutan Tembaga Sulfat Dengan Elektroda Tembaga

Elektrolisis larutan tembaga sulfat menggunakan elektroda tembaga dapat

digunakan untuk membuktikan kesesuaian hukum faraday pada elektrolisis dan

dapat dimanfaatkan untuk memurnikan tenbaga. Pada elektrolisis ini elektroda

tembaga yang digunakan harus bersih dari kotoran. Kotoran dibersihkan

menggunakan asam lemah seperti asam asetat (Seiglie, 2003). Untuk

memperbaiki kualitas endapan tembaga yang dihasilkan maka pada proses

elektrolisis ini ditambahkan asam nitrat dan urea (Day, 1988).

Penambahan asam nitrat ini akan mengurangi terjadinya pembentukan gelembung

gas hidrogen dan juga bertindak sebagai pendepolarisasi katode. Reaksi ion nitrat

pada katoda tembaga adalah:

OH3NHe8H10NO 243 +⇔++ ++−

Asam nitrat yang digunakan harus terbebas dari ion nitrit. Ion nitrit terbentuk dari

reaksi:

−−+ +⇔++ 223 NOOHe2NOH2

Ion nitrit mencegah pengendapan sempurna dari tembaga dan dihilangkan dengan

penambahan urea atau dengan cara dipanaskan.

OH3CON2)NH(CONO2H2 222222 ++⇔++ −+

Selain penambahan ion nitrat, untuk memperbaiki kualitas endapan dapat juga

dilakukan dengan pengadukan mekanis karena dengan ini terjadinya polarisasi

konsentrasi dapat diminimalkan, peningkatan suhu elektrolisis, dan penggunaan

rapat arus listrik yang kecil (Basset, 1994). Endapan yang baik kualitasnya adalah

endapan yang melekat dengan baik, rapat, dan halus.

19

II.13 Pembelajaran Kontekstual

Saat ini ada kecenderungan untuk kembali pada pemikiran bahwa anak akan

belajar lebih baik jika lingkungan diciptakan alamiah. Belajar akan lebih

bermakna jika anak mengalami apa yang dipelajarinya, bukan mengetahuinya.

Pembelajaran yang berorientasi pada penguasaan materi terbukti berhasil dalam

kompetisi mengingat jangka pendek tetapi gagal dalam membekali anak

memecahkan persoalan dalam kehidupan jangka panjang (Depdiknas, 2008).

Salah satu strategi pembelajaran agar hasil pembelajaran siswa lebih bermakna

adalah dengan pembelajaran kontekstual (Contextual Teaching and

Learning /CTL).

Pendekatan konstektual merupakan suatu konsep belajar dengan cara

menghadirkan situasi dunia nyata ke dalam kelas sehingga mendorong siswa

membuat hubungan antara pengetahuan yang dimilikinya dengan penerapannya

dalam kehidupan mereka sebagai anggota keluarga dan masyarakat

(Nurhadi, 2002).

Tujuh Komponen Pembelajaran Kontekstual (Depdiknas, 2008), adalah:

1. Konstruktivisme:

(a) Membangun pemahaman mereka sendiri dari pengalaman baru berdasar

pada pengetahuan awal.

(b) Pembelajaran harus dikemas menjadi proses “mengkonstruksi” bukan

menerima pengetahuan.

2. Inquiry

(a) Proses perpindahan dari pengamatan menjadi pemahaman.

(b) Siswa belajar menggunakan keterampilan berpikir kritis.

3. Questioning (Bertanya)

(a) Kegiatan guru untuk mendorong, membimbing dan menilai kemampuan

berpikir siswa.

(b) Bagi siswa yang merupakan bagian penting dalam pembelajaran yang

berbasis inquiry.

20

4. Learning Community (Masyarakat Belajar)

(a) Sekelompok orang yang terikat dalam kegiatan belajar.

(b) Bekerja sama dengan orang lain lebih baik daripada belajar sendiri.

(c) Tukar pengalaman.

(d) Berbagi ide.

5. Modeling (Pemodelan)

(a) Proses penampilan suatu contoh agar orang lain berpikir, bekerja dan

belajar.

(b) Mengerjakan apa yang guru inginkan agar siswa mengerjakannya.

6. Reflection ( Refleksi)

(a) Cara berpikir tentang apa yang telah kita pelajari.

(b) Mencatat apa yang telah dipelajari.

(c) Membuat jurnal, karya seni, dan diskusi kelompok.

7. Authentic Assessment (Penilaian Yang Sebenarnya)

(a) Mengukur pengetahuan dan keterampilan siswa.

(b) Penilaian produk (kinerja).

(c) Tugas-tugas yang relevan dan kontekstual.

Strategi umum yang diterapkan dalam pembelajaran kontekstual disingkat react

(Nurhadi, 2002), yaitu:

(1) Relating: Belajar dikaitkan dengan konteks pengalaman kehidupan nyata.

(2) Experiencing: Belajar ditekankan kepada penggalian (eksplorasi), penemuan

(discovery), dan penciptaan (invention).

(3) Applying: Belajar bilamana pengetahuan dipresentasikan di dalam konteks

pemanfaatannya.

(4) Cooperating: Belajar melalui konteks komunikasi interpersonal, pemakaian

bersama dan sebagainya.

(5) Transferring: Belajar melalui pemanfaatan pengetahuan di dalam situasi atau

konteks baru.

21

II.14 Pembelajaran Elektronik (E-Learning)

Pembelajaran elektronik adalah kegiatan pendidikan yang menggunakan media

elektronik atau teknologi informasi yaitu media komputer dan atau internet.

Pembelajaran elektronik merupakan kegiatan pembelajaran yang memanfaatkan

jaringan (Internet, LAN, WAN) sebagai cara penyampaian, interaksi, dan fasilitasi

yang didukung oleh berbagai bentuk layanan belajar lainnya (Effendi dan Zhuang,

2005). Pembelajaran elektronik dapat diselenggarakan dengan syarat-syarat

tertentu.

Syarat diselenggarakannya pembelajaran elektronik antara lain adalah:

(1) Kegiatan pembelajarannya dilakukan dengan memanfaatkan jaringan (LAN

atau WAN).

(2) Tersedia dukungan layanan tutor yang dapat membantu peserta apabila

mengalami kesulitan.

(3) Rancangan sistem pembelajarannya sudah dipelajari atau diketahui oleh

setiap peserta belajar.

(4) Ada lembaga yang menyelenggarakan atau mengelola kegiatan pembelajaran

elektronik dan sistem evaluasi terhadap kemajuan atau perkembangan belajar

peserta belajar.

Pembelajaran elektronik memberikan alternatif cara belajar baru. Pada

pembelajaran elektronik antara siswa dan guru tidak harus berada dalam ruang

dan waktu yang sama. Pembelajaran elektronik memiliki kelebihan dan

keterbatasan tertentu dalam proses pembelajarannya (Effendi dan Zhuang, 2005).

Kelebihan pembelajaran elektronik yaitu fleksibel dalam waktu, tempat,

kecepatan pembelajaran, dan dapat mengakomodasi keragaman gaya belajar

siswa. Siswa memiliki peluang mengulang pembelajaran. Kelebihan yang lainnya

adalah dapat menampilkan multimedia, menyediakan sistem umpan balik

misalnya dalam bentuk tes yang segera dapat memberikan nilai, dan menyediakan

fasilitas diskusi dengan sesama siswa atau guru. Akan tetapi, pembelajaran

elektronik juga memiliki keterbatasan.

22

Keterbatasan dari pembelajaran elektronik adalah banyak orang yang belum

terbiasa menggunakan komputer dan belajar mandiri, biaya awal untuk

menyediakan sarana cukup besar, internet belum menjangkau semua kota di

Indonesia, dan ada beberapa materi pelajaran yang tidak dapat diajarkan melalui

pembelajaran elektronik.

Contoh materi yang tidak dapat diajarkan melalui pembelajaran elektronik adalah

pembelajaran yang memerlukan banyak kegiatan fisik seperti olah raga, instrumen

musik, dan praktikum. Dalam hal ini, pembelajaran elektronik dapat digunakan

untuk memberikan dasar-dasar pembelajaran sebelum masuk ke praktek. Salah

satu perangkat lunak untuk program pembelajaran elektronik yang banyak

digunakan adalah Moodle, yang artinya tempat belajar dinamis dengan

menggunakan model berorientasi objek (Purbo, 2007).

II.15 Moodle

Moodle adalah perangkat lunak berbasis web yang dapat diunduh secara gratis di

http://www.moodle.org. Aplikasi dari program ini memungkinkan siswa masuk

ke dalam kelas maya untuk mengakses materi-materi pelajaran. Moodle

merupakan sebuah aplikasi Course Management System (CMS) yang dapat

digunakan ataupun dimodifikasi oleh siapa saja karena memiliki lisensi secara

General Public License (GNU) (Purbo, 2007) .

Moodle dapat dimanfaatkan oleh guru, dosen, instruktur, mentor, siswa,

mahasiswa, dan siapa pun yang tertarik dengan pembelajaran elektronik. Dengan

menggunakan Moodle, maka kita dapat membuat materi pembelajaran, soal,

jurnal elektronik dan lain-lain. Oleh karena itu Moodle sangat sesuai jika

digunakan di lingkungan pendidikan (Bamboomedia. net).

Keunggulan membangun pembelajaran elektronik dengan menggunakan Moodle

adalah sederhana, efisien, mudah, sesuai dengan banyak browser, mudah cara

instalasinya, mendukung banyak bahasa termasuk bahasa Indonesia, tersedia

manajemen situs untuk pengaturan situs keseluruhan, manajemen pengguna,

manajemen kursus, penambahan atau pengurangan kursus, mengubah tema,

menambah jurnal, modul praktikum, dan forum diskusi (Purbo, 2007).