Kuliah Umum: Inovasi Kurikulum dalam Pendidikan Kimia (Prof. Dr. Claudia Bohrmann-Linde)

 A.    PENDIDIKAN KIMIA DI JERMAN

Pelajaran kimia di Jerman mulai diajarkan saat siswa berada di kelas 7 atau 8 (dengan umur ± 13 tahun) dengan waktu 2 jam/minggu selama 3 tahun. Kemudian ketika sudah lulus dari kelas 10, siswa memiliki porsi belajar kimia lebih banyak yaitu 6 jam/minggu.

Di dalam buku pelajaran kimia, biasanya tiap bab diawali dengan gambar atau hal-hal yang berhubungan dengan kegiatan sehari-hari kemudian dilanjutkan dengan langkah-langkah untuk melakukan eksperimen, karena kimia merupakan sains eksperimental sehingga mereka percaya bahwa kimia harus dieksplor dengan melakukan percobaan, mengamati, menjelaskan, dan menemukan beberapa konsep umum serta aturan-aturan dalam kimia.

Selanjutnya saat siswa naik kelas 11 dan 12 (atau 12 dan 13), mereka harus belajar (kursus) 3 jam/minggu untuk pelajaran dasar dan 5 jam/minggu untuk pelajaran kimia (jika mereka memilih kimia). Namun jika mereka tidak memilih untuk melanjutkan belajar kimia maka mereka harus mengambil pelajaran sains yang lain. Pelajaran kimia yang diperkenalkan kepada siswa biasanya dimulai dari konsep kehidupan sehari-hari yang umum (dari hal-hal sederhana menuju hal-hal yang kompleks) dengan harapan siswa dapat mendapatkan taste tentang apa yang dapat mereka eksplor berkaitan dengan kimia sehingga ini dapat membuka rasa ketertarikan siswa untuk melakukan research. 

Bagaimana cara jika kita ingin menjadi guru kimia di Jerman? Untuk menjadi guru kimia di Jerman tentu harus melanjutkan pendidikan ke perguruan tinggi, dimana dalam perguruan tinggi (di Jerman) mahasiswa yang ingin menjadi guru kimia tidak hanya mengambil kimia tetapi harus belajar dua subjek dengan mengkombinasikan kimia dengan subjek yang lain, misalnya dengan Bahasa Inggris. Tahapan untuk menjadi guru kimia secara singkat adalah menyelesaikan  S1 (3 tahun) dan S2 (2 tahun), kemudian dilanjutkan dengan magang di sekolah selama 2 tahun, dan terakhir adalah state exam.

 

    B. PENELITIAN INOVASI KURIKULUM

Penelitian ini dilakukan untuk mencoba mengkaji topik yang bisa relevan untuk perubahan yang terjadi 20 tahun ke depan dengan cara berupaya membuat eksperimen-eksperimen baru. Penelitian yang dilakukan berfokus pada energi dan perubahan energi. Beberapa pertanyaan yang mendasari penelitian:

     1. Perubahan Energi pada Sel Surya (energi panas menjadi energi listrik)

Sel surya berbasis silikon memiliki efisiensi di atas 20%, namun produksi sel surya berbasis silikon sangat memakan energi (energy consuming). Sehingga muncul pertanyaan adakah alternatif pengganti untuk sel surya? Inovasi yang diberikan adalah  sel tipe Gratzel dengan titanium dioksida (TiO₂).

     2. Perubahan Energi pada Sel Bahan Bakar (energi kimia menjadi energi listrik)

Beberapa contoh bahan bakar yaitu bahan bakar dari hidrogen, dan agen pengoksidasi seperti oksigen. Pertanyaan yang muncul yaitu adakah alternatif untuk sel bahan bakar alkalin? Inovasi yang diberikan adalah sel bahan bakar biologis dengan mikroorganisme (ragi).

     3. Perubahan Energi pada Fotosintesis (energi cahaya menjadi energi kimia)

Fotosintesis merupakan dasar kehidupan di planet bumi karena dari proses fotosintesis ini lah terjadi penyerapan karbondioksida dan kemudian menghasilkan oksigen yang digunakan oleh makhluk hidup untuk bernafas. Namun fotosintesis secara alami memiliki tingkat efisiensi yang rendah (1-2%). Pertanyaan yang muncul yaitu adakah fotosintesis buatan dengan pembentukan sumber energi serbaguna? Inovasi yang diberikan adalah produksi fotokatalitik hidrogen.

Dari pertanyaan-pertanyaan di atas, maka dibuat projek E³ (Exploring Energy by Experiments) dimana program ini diadakan untuk siswa kelas 11-13 dan dilakukan di laboratorium siswa “Chemis-Labothek”.  Projek ini akan fokus pada penelitian tentang energi dan perubahan energi dengan prinsip classic meets innovation.  

	Perubahan Energi	Klasik	Inovasi
Station 1	Energi cahaya → energi listrik	Sel surya silikon (panel)	Sel fotogalvanic TiO2
Station 2	Energi kimia → energi listrik	Sel bahan bakar alkalin	Sel bahan bakar mikrobiologi (ragi)
Station 3	Energi cahaya → energi kimia	Fotosintesis dengan elodea	Eksperimen photo-blue-bottle (botol cahaya biru) Produksi hidrogen fotokatalitik

    C. KESIMPULAN

1.     Integrasi topik terkini tentang pelajaran kimia sangat memungkinkan dan dapat dihubungkan dengan konten dan topik klasik tentang kimia.

2.   Adanya eksperimen mengenai konversi energi dapat menimbulkan kepekaan siswa untuk mempertanyakan suplai energi yang ada.

3.    Membandingkan beberapa eksperimen dapat membantu siswa untuk memahami perubahan energi sebagai prinsip utama.