Laju Reaksi dan Kelarutan Zat

            Laju reaksi merupakan laju penurunan reaktan (pereaksi) atau laju bertambahnya produk (hasil reaksi). Laju reaksi ini juga menggambarkan cepat lambatnya suatu reaksi kimia, sedangkan reaksi kimia merupakan proses mengubah suatu zat (pereaksi) menjadi zat baru yang disebut dengan produk. Laju reaksi adalah perubahan konsentrasi dari reaktan ataupun produk per satu satuan waktu. Untuk reaksi dengan reaktan A dan B menghasilkan produk C dan D seperti pada rumus persamaan reaksi berikut, seiring waktu jumlah molekul reaktan A dan B akan berkurang dan jumlah molekul produk C dan D akan bertambah,

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Reaksi

Faktor-faktor yang mempengaruhinya antara lain:

1. Konsentrasi Reaktan

Semakin tinggi konsentrasi reaktan, semakin banyak jumlah partikel reaktan yang bertumbukan, sehingga semakin tinggi frekuensi terjadinya tumbukan dan lajunya meningkat. Sebagai contoh, dalam reaksi korosi besi di udara, laju reaksi korosi besi lebih tinggi pada udara yang kelembabannya lebih tinggi (konsentrasi reaktan H2O tinggi)

2. Wujud Fisik Reaktan

Jika reaktan yang bereaksi dalam wujud fisik (fasa) yang sama, semuanya gas atau semuanya cair, maka tumbukan antar partikel didasarkan pada gerak acak termal dari partikel. Jika reaktan yang bereaksi berbeda wujud fisik (fasa), tumbukan yang efektif hanya terjadi pada bagian antarfasa. Jadi, reaksi dengan reaktan-reaktan berbeda fasa dibatasi oleh luas permukaan kontak reaktan. Oleh karena itu, semakin luas permukaan kontak reaktan per unit volum, maka semakin tinggi frekuensi terjadinya tumbukan partikel reaktan dan laju reaksi meningkat. Sebagai contoh, pada reaksi pembakaran kayu, akan lebih mudah dan cepat membakar kayu gelondongan yang telah dipotong menjadi balok-balok kecil dibanding dengan langsung membakar kayu gelondongan tersebut.

3. Temperatur

Semakin tinggi temperatur maka semakin tinggi energi kinetik dari partikel reaktan, sehingga frekuensi tumbukan dan energi tumbukan meningkat. Oleh karena itu, semakin tinggi temperatur, laju reaksi juga semakin cepat. Sebagai contoh, pada reaksi glowing stick menyala (reaksi chemiluminescence), glowing stick menyala lebih cepat dan terang di dalam air panas dibanding dalam air dingin.

4. Keberadaan Katalis

Katalis adalah zat yang dapat mempercepat laju reaksi, tanpa terkonsumsi di dalam reaksi tersebut. Katalis menyediakan alternatif jalur reaksi dengan energi aktivasi yang lebih rendah dibanding jalur reaksi tanpa katalis sehingga reaksinya menjadi semakin cepat.

---

Rumus Laju Reaksi

Laju reaksi kimia bukan hanya sebuah teori, namun dapat dirumuskan secara matematis untuk memudahkan pembelajaran. Pada reaksi kimia: A → B, maka laju berubahnya zat A menjadi zat B ditentukan dari jumlah zat A yang bereaksi atau jumlah zat B yang terbentuk per satuan waktu. Pada saat pereaksi (A) berkurang, hasil reaksi (B) akan bertambah. Perhatikan diagram perubahan konsentrasi pereaksi dan hasil reaksi pada Gambar dibawah

Diagram perubahan konsentrasi pereaksi dan hasil reaksi.

Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi proses pelarutan?

Untuk mengetahui jawabannya, coba kamu lihat penjelasan dibawah ini:

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan suatu zat melarut dalam air. Faktor ini berlaku pada larutan dengan zat terlarut padat dan pelarut  cair.

Faktor- faktor tersebut diantaranya:

• Suhu

Pemanasan pelarut dapat mempercepat larutnya zat terlarut. Pelarut dengan suhu yang lebih tinggi akan lebih cepat melarutkan zat terlarut dibandingkan pelarut dengan suhu lebih rendah.

Ketika pemanasan dilakukan, partikel pada suhu tinggi bergerak lebih cepat dibandingkan pada suhu rendah. Akibatnya, kontak antara zat terlarut dengan zat pelarut menjadi lebih efektif. Hal ini menyebabkan zat terlarut menjadi lebih mudah larut pada suhu tinggi.

Kebanyakan benda padat sulit larut bila suhu pelarutnya rendah. Sebaliknya, benda padat lebih mudah larut bila suhu pelarutnya tinggi. Sifat ini membantu kita ketika membuat minuman. Bila ingin membuat minuman dingin, kita harus melarutkan gula pasir terlebih dahulu kedalam air panas, baru kemudian ditambahkan air dingin.

• Ukuran zat terlarut

Zat terlarut dengan ukuran kecil (serbuk) lebih mudah melarut dibandingkan dengan zat terlarut yang berukuran besar.

Pada zat terlarut berbentuk serbuk, permukaan sentuh antara zat terlarut dengan pelarut semakin banyak. Akibatnya, zat terlarut berbentuk serbuk lebih cepat larut daripada zat telarut berukuran besar.

• Volume pelarut

Voleme pelarut yang besar akan lebih mudah melarutkan zat terlarut.

• Pengadukan

Pengadukan menyebabkan partikel-partikel antara zat terlarut dengan pelarut akan semakin sering untuk bertabrakan. Hal ini menyebabkan proses pelarutan menjadi semakin cepat.

Ukuran partikel, salah satu faktor yang mempengaruhi laju reaksi

Kelarutan didefenisikan dalam besaran kuantitatif sebagai konsentrasi zat terlarut dalam larutan jenuh pada temperatur tertentu, dan secara kualitatif didefenisikan sebagai interaksi spontan dari dua atau lebih zat untuk membentuk dispersi molekuler homogen. Larutan dinyatakan dalam mili liter pelarut yang dapat melarutkan satu gram zat. Misalnya 1 gram asam salisilat akan larut  dalam 500 ml air. Kelarutan dapat pula dinyatakan dalam satuan molalitas, molaritas dan persen.

Dalam istilah farmasi, larutan didefinisikan sebagai sediaan “cair yang mengandung satu atau lebih zat kimia yang dapat larut, biasanya dilarutkan dalam air, yang karena bahan-bahannya, cara peracikan atau penggunaanya, tidak dimasukkan kedalam golongan   produk lainnya”.

Kelarutan suatu bahan dalam suatu pelarut tertentu menunjukkan konsentrasi maksimum larutan yang dapat dibuat dari bahan dan pelarut tersebut. Bila suatu pelarut pada suhu tertentu melarutkan semua zat terlarut sampai batas daya melarutkannya, larutan ini disebut larutan jenuh.

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kelarutan suatu zat adalah:

1.      pH

2.      Temperatur

3.      Jenis pelarut

4.      Bentuk dan ukuran partikel

5.      Konstanta dielektrik pelarut

6.      Adanya zat-zat lain, misalnya surfaktan pembentuk kompleks ion sejenis dan lain-lain.

            Surfaktan merupakan suatu molekul yang sekaligus memiliki gugus hidrofilik         dan  gugus lipofilik sehingga dapat mempersatukan campuran yang terdiri dari air dan minyak. Surfaktan adalah bahan aktif permukaan. Aktifitas surfaktan diperoleh karena sifat ganda dari molekulnya. Molekul surfaktan memiliki bagian polar yang suka akan air (hidrofilik) dan bagian non polar yang suka akan minyak/lemak (lipofilik). Bagian polar molekul surfaktan dapat bermuatan positif, negatif atau netral. Sifat rangkap ini yang menyebabkan surfaktan dapat diadsorbsi pada antar muka udara-air, minyak-air dan zat padat-air, membentuk lapisan tunggal dimana gugus hidrofilik berada pada fase air dan rantai hidrokarbon ke udara, dalam kontak dengan zat padat ataupun terendam dalam fase minyak. Umumnya bagian non polar (lipofilik) adalah merupakan rantai alkil yang panjang, sementara bagian yang polar (hidrofilik) mengandung gugus hidroksil. (Jatmika, 1998)

            Gugus hidrofilik pada surfaktan bersifat polar dan mudah bersenyawa dengan air, sedangkan gugus lipofilik bersifat non polar dan mudah bersenyawa dengan minyak. Di dalam molekul surfaktan, salah satu gugus harus lebih dominan jumlahnya. Bila gugus polarnya yang lebih dominan, maka molekul-molekul surfaktan tersebut akan diabsorpsi lebih kuat oleh air dibandingkan dengan minyak. Akibatnya tegangan permukaan air menjadi lebih rendah sehingga mudah menyebar dan menjadi fase kontinu. Demikian pula sebaliknya, bila gugus non polarnya lebih dominan, maka molekulmolekul surfaktan tersebut akan diabsorpsi lebih kuat oleh minyak dibandingkan dengan air. Akibatnya tegangan permukaan minyak menjadi lebih rendah sehingga mudah menyebar dan menjadi fase kontinu.

            Penambahan surfaktan dalam larutan akan menyebabkan turunnya tegangan permukaan larutan. Setelah mencapai konsentrasi tertentu, tegangan permukaan akan konstan walaupun konsentrasi surfaktan ditingkatkan. Bila surfaktan ditambahkan melebihi konsentrasi ini maka surfaktan mengagregasi membentuk misel. Konsentrasi terbentuknya misel ini disebut Critical Micelle Concentration (CMC). Tegangan permukaan akan menurun hingga CMC tercapai. Setelah CMC tercapai, tegangan permukaan akan konstan yang menunjukkan bahwa antar muka menjadi jenuh dan terbentuk misel yang berada dalam keseimbangan dinamis dengan monomernya (Genaro, 1990).

            Tween 80 dapat menurunkan tegangan antarmuka antara obat dan mediumsekaligus membentuk misel sehingga molekul obat akan terbawa oleh misel larut ke dalammedium (Martinet al., 1993). Penggunaan surfaktan pada kadar yang lebih tinggi akan berkumpul membentuk agregat yang disebut misel. Selain itu pada pemakaiannya dengan kadar tinggi sampai Critical Micelle Concentration (CMC) surfaktan diasumsikan mampu berinteraksi kompleks dengan obat tertentu selanjutnya dapat pula mempengaruhi permeabilitas membran tempat absorbsi obat karena surfaktan dan membranmengandung komponen penyusun yang sama (Attwood & Florence, 1985;Sudjaswadi,1991).

Salah satu sifat penting dari surfaktan adalah kemampuan untuk meningkatkankalarutan bahan yang tidak larut atau sedikit larut dalam medium dispersi. Surfaktan pada konsentrasi rendah, menurunkan tegangan permukaan dan menaikkan laju kelarutan obat(Martinet al., 1993). Sedangkan pada kadar yang lebih tinggi surfaktan akan berkumpul membentuk agregat yang disebut misel (Shargelet al.,1999)

            Klasifikasi surfaktan berdasarkan muatannya dibagi menjadi empat golongan yaitu:

7.      Surfaktan anionik yaitu surfaktan yang bagian alkilnya terikat pada suatu anion. Contohnya adalah garam alkana sulfonat, garam olefin sulfonat, garam sulfonat asam lemak rantai panjang.

8.      Surfaktan kationik yaitu surfaktan yang bagian alkilnya terikat pada suatu kation. Contohnya garam alkil trimethil ammonium, garam dialkil-dimethil ammonium dan garam alkil dimethil benzil ammonium.

9.       Surfaktan nonionik yaitu surfaktan yang bagian alkilnya tidak bermuatan. Contohnya ester gliserin asam lemak, ester sorbitan asam lemak, ester sukrosa asam lemak, polietilena alkil amina, glukamina, alkil poliglukosida, mono alkanol amina, dialkanol amina dan alkil amina oksida.

10.  Surfaktan amfoter yaitu surfaktan yang bagian alkilnya mempunyai muatan positif dan negatif. Contohnya surfaktan yang mengandung asam amino, betain, fosfobetain.

Dari uraian diatas muncul permasalahan,  jika dalam penambahan surfaktan terlalu banyak apa yang akan terjadi, apakah akan tetap larut atau seperti apa ?

materi 7 : Artificial Intelligence Pada Pembelajaran Kimia

            Apakah Artificial Intelligence (AI) atau Intelegensi Buatan atau kepintaran buatan itu? AI dapat didefinisikan sebagai suatu mesin atau alat pintar (biasanya adalah suatu komputer) yang dapat melakukan suatu tugas yang bilamana tugas tersebut dilakukan oleh manusia akan dibutuhkan suatu kepintaran untuk melakukannya. Definisi ini tampaknya kurang begitu membantu, karena beberapa ahli berpendapat, kepintaran seperti apakah yang dapat dikategorikan sebagai AI. AI yang pada era globalisasi sekarang ini perkembanan AI sudah sangat fantastis, AI dapat diaplikasikan untuk membantu manusia melakuakan aktifitas sesulit apaun itu akan menjadi mudah dengan AI dan hasilnyapun akan lebih akurat dan juga tapat. Aplikasi AI sekarang ini terlihat hampir disemua bidang, bidang pertahanan keamanan, bidang indistrialisasi, didang pendidikan, dan sebagainya.

            Artificial Intelligence termasuk bidang ilmu yang relatif mudah. Pada tahun 1950-an para ilmuwan dan peneliti mulai memikirkan bagaimana caranya agar mesin dapat melakukan pekerjaannya seperti yang bisa dikerjakan oleh manusia. Alan Turing, seorang matematikawan Inggris pertama kali mengusulkan adanya tes untuk melihat bisa tidaknya sebuah mesin dikatakan cerdas. Hasil tes tersebut kemudian di kenal dengan Turing Tes, dimana si mesin tersebut menyamar seolah-olah senagai seseorang di dalam suatu permainan yang mampu memberikan respon terhadap serangkaian pertanyaan yang diajukan. Turing beranggapan bahwa, jika mesin dapat membuat seseorang percaya bahwa dirinya mampu berkomuniaksi dengan orang lain, maka dapat dikatakan bahwa mesin tesebut pintar (seperti layaknya manusia).

            Artificial Intelligence sendiri di munculkan oleh seorang profesor dari Massachusetts Institute of Technology yang bernama John McCarthy pada tahun 1956 pada Darthmouth Conference yang dihadiri oleh para peneliti AI. Pada konferensi tersebut juga di definisikan tujuan utama dari Artificial Intelligence, yaitu: mengetahui dan memodelkan  proses-proses berfikir manusia dan mendesain agar rapat menirukan kelakuan manusia tersebut

Beberapa program AI yang mulai dibuat pada tahun 1956-1966, antara lain:

1. Logic Theorist, diperkenalkan pada Dartmouth Conference, program ini dapat membuktikan teorema-teorema matematika.

2. Sad Sam, diprogram oleh Robert K. Lindsay (1960). Program ini mengetahui kalimat-kalimat sederhana yang ditulis dalam bahasa Inggris dan mampu memberikan jawaban dari fakta-fakta yang di dengar dalam sebuah percakapan.

3.    ELIZA, diprogram oleh Joseph Wnbaum (1967). Program ini mampu melakukan terapi terhadap pasien dengan memberikan beberapa pertanyaan.

            Pengertian lain dari kecerdasan buatan adalah bagian ilmu komputer yang membuat agar mesin komputer dapat melakukan pekerjaan seperti dan sebaik yang dilakukan manusia. Pada awal diciptakannya, komputer hanya difungsikan sebagai alat hitung saja. Namun seiring dengan perkembangan zaman, maka peran komputer semakin mendominasi kehidupan manusia. Komputer tidak lagi hanya digunakan sebagai alat hitung, lebih dari itu, komputer diharapkan untuk dapat diberdayakan untuk mengerjakan segala sesuatu yang bisa dikerjakan oleh manusia.

            Tujuan dari Artificial Intelligence adalah untuk memecahkan persoalan dunia nyata (bersifat praktis) dan memahami intelijensia (bersifat memahami). AI merupakan salah satu bagian ilmu komputer yang mempelajari tentang bagaimana cara membuat agar komputer dapat melakukan pekerjaan seperti yang dilakukan oleh manusia. Pada awal diciptakannya, komputer hanya difungsikan sebagai alat hitung saja. Namun seiring dengan perkembangan zaman, maka peran komputer semakin mendominasi kehidupan umat manusia. Komputer tidak lagi hanya digunakan sebagai alat hitung, lebih dari itu, komputer diharapkan untuk dapat diberdayakan untuk mengerjakan segala sesuatu yang bisa dikerjakan oleh manusia. Manusia bisa menjadi pandai dalam menyelesaikan segala permasalahan di dunia ini karena manusia mempunyai pengetahuan dan pengalaman. Pengetahuan diperoleh dari belajar. Semakin banyak bekal pengetahuan yang dimiliki oleh seseorang tentu saja diharapkan akan lebih mampu dalam menyelesaikan permasalahan. Namun bekal pengetahuan saja tidak cukup, manusia juga diberi akal untuk melakukan penalaran, mengambil kesimpulan berdasarkan pengetahuan dan pengalaman yang mereka miliki. Tanpa memiliki kemampuan menalar yang baik, manusia dengan segudang pengalaman dan pengetahuan tidak akan dapat menyelesaikan masalah dengan baik. Demikian pula, dengan kemampuan menalar yang sangat baik, namun tanpa bekal pengetahuan dan pengalaman yang memadai, manusia juga tidak akan bisa menyelesaikan masalah dengan baik.

Perbedaan antara Kecerdasan Buatan (Komputer) dengan Kecerdasan Alami (Manusia)

Kecerdasan Buatan:

·         Bersifat permanen

·         Mudah diduplikasi dan disebarluaskan

·         Dapat lebih murah daripada manusia cerdas

·         Konsisten dan menyeluruh

·         Dapat didokumentasikan

Kecerdasan Alami:

·         Bersifat kreatif

·         Menggunakan pengalaman panca indra secara langsung

·         Menalar berdasarkan pemahaman yang luas dari pengalaman

·         Memiliki tingkat ketrampilan yang luas mulai dari pemula, pemula lanjut, kompeten,

profisien, dan ahli (expert).

Sebelum membahas tentang Aplikasi Kecerdasan Buatan Dalam Bidang Pendidikan disini ada hal-hal yang bisa AI lakukan di bidang pendidikan, yaitu:

        1.       Pembelajaran yang lebih cerdas

        2.       Identifikasi bila siswa tak mengerti

        3.       Menilai tugas

      Ada beberapa contoh aplikasi kecerdasan buatan di dalam bidang pendidikan namun disini yang akan dipilih sebagai contoh ialah game Edukasi Bookworm Deluxe. Game edukasi merupakan media pembelajaran yang dibuat dalam bentuk permainan. Game Bookwarm Deluxe ini merupakan permainan mencari kata dalam bahasa inggris dengan menghubungkan huruf-huruf yang telah diacak menjadi sebuah kata. Semakin panjang kata yang ditemukan maka semakin besar nilai yang akan diperoleh begitu pula sebaliknya jika kata yang ditemukan kecil maka nilainya pun kecil. Permainan mencari kata ini sangat baik dimainkan disamping mendapat hiburan melepas kejenuhan, dengan bermain mencari kata ini kita dapat menambah kosakata kita dalam bahasa inggris. Jadi, disamping bermain kita pun dapat sambil belajar. Melatih kemampuan otak kita secara aktif, memaksa otak dalam membuat keputusan dan memberikan tantangan. Hal ini pun dapat membantu bagi anak yang malas membaca kamus bahasa inggris dalam memperbanyak kosakata bahasa inggrisnya. Yang menjadikan game edukasi ini lebih menyenangkan adalah dengan tampilannya yang lebih menarik dibandingkan dengan tampilan kamus. Warna-warnanya yang menarik dengan gambar ulat yang mengenakan kacamata dan dasi merahnya sebagai ikon dari game tersebut pastinya membuat anak lebih bersemangat.

       Pada game bookworm inipun disebutkan pula kekurangannya bahwa penilaiannya (scoring)  masih tidak jelas dan akan sangat monoton jika dimainkan terus menerus. Tidak hanya itu, bermain game pun bisa berdampak tidak baik buat anak, bagaimanapun anak-anak tidak baik jika lebih banyak waktunya digunakan untuk berada di depan layar monitor mereka untuk memainkan game ini, dikarenakan kebiasaan anak lebih sering lupa waktu kalau sudah seperti itu. Selain mata sebagai ancaman kesehatan, juga waktu yang dipergunakanpun menjadi tidak optimal sehingga berakibat segala aktivitas anak lainnya menjadi tidak teratur. Oleh sebab itu, dianjurkan sebaiknya walaupun game ini baik untuk pembelajaran anak, orang tuapun harus tetap mengontrol waktu si anak agar segalanya tetap berjalan dengan baik dan teratur sehingga fungsi daripada game edukasi ini tidak berbalik menjadi hal yang negatif pada anak.

       Game ini mempunya hal positif diantaranya secara tak langsung game ini memaksa kita untuk berfikir dan juga memecahkan suatu misi yang ada didalam game tersebut. Sekali kita bisa memecahkan suatu misi pasti secara tidak langsung kita akan mencoba lagi untuk memecahkan sebuah misi selanjutnya. Game ini sangat bagus untuk anak-anak tak hanya itu, game ini sangat bermanfaat untuk melatih otak kita. Tak hanya itu game ini pun sangat membantu untuk anak yang malas membaca kamus bahasa inggris untuk dapat memperbanyak kosakata dalam bahasa inggris. 

            Kecerdasan Buatan atau kecerdasan yang ditambahkan kepada suatu sistem yang bisa diatur dalam konteks ilmiah atau Intelegensi Artifisial (bahasa Inggris: Artificial Intelligence atau hanya disingkat AI) didefinisikan sebagai kecerdasan entitas ilmiah. Sistem seperti ini umumnya dianggap komputer. Kecerdasan diciptakan dan dimasukkan ke dalam suatu mesin (komputer) agar dapat melakukan pekerjaan seperti yang dapat dilakukan manusia. Beberapa macam bidang yang menggunakan kecerdasan buatan antara lain sistem pakar, permainan komputer (games), logika fuzzy, jaringan syaraf tiruan dan robotika.

            Banyak hal yang kelihatannya sulit untuk kecerdasan manusia, tetapi untuk Informatika relatif tidak bermasalah. Seperti contoh: mentransformasikan persamaan, menyelesaikan persamaan integral, membuat permainan catur atau Backgammon. Di sisi lain, hal yang bagi manusia kelihatannya menuntut sedikit kecerdasan, sampai sekarang masih sulit untuk direalisasikan dalam Informatika. Seperti contoh: Pengenalan Obyek/Muka, bermain sepak bola.

            Walaupun AI memiliki konotasi fiksi ilmiah yang kuat, AI membentuk cabang yang sangat penting pada ilmu komputer, berhubungan dengan perilaku, pembelajaran dan adaptasi yang cerdas dalam sebuah mesin. Penelitian dalam AI menyangkut pembuatan mesin untuk mengotomatisasikan tugas-tugas yang membutuhkan perilaku cerdas. Termasuk contohnya adalah pengendalian, perencanaan dan penjadwalan, kemampuan untuk menjawab diagnosa dan pertanyaan pelanggan, serta pengenalan tulisan tangan, suara dan wajah. Hal-hal seperti itu telah menjadi disiplin ilmu tersendiri, yang memusatkan perhatian pada penyediaan solusi masalah kehidupan yang nyata. Sistem AI sekarang ini sering digunakan dalam bidang ekonomi, obat-obatan, teknik dan militer, seperti yang telah dibangun dalam beberapa aplikasi perangkat lunak komputer rumah dan video game.

Berikut hal-hal yang bisa AI lakukan di bidang pendidikan

pembelajaran yang lebih cerdas

Pembelajaran dalam sistem AI ini merupakan pembelajaran yang dipersonalisasi sehingga meningkatkan pengalaman belajar siswa. Pembelajaran AI dalam sistem individual ini menunjukkan bahwa hal ini dapat meningkatkan fokus siswa. Pasalnya, AI memiliki kemampuan untuk mengajar siswa secara individu dan mengenali area yang dibutuhkan untuk menemukan cara pengajaran yang tepat pada siswa melalui kecerdasan buatan tersebut.

Misalnya, jika teknologi ini tahu kamu tertarik dengan mobil balap, maka itu yang akan digunakan sebagai analogi atau contoh untuk memahami materi pelajaran.

Identifikasi bila siswa tak mengerti

Kecerdasan AI bisa mengidentifikasi konsep seperti apa yang tidak dipahami oleh siswa. Sehingga nantinya AI bisa melakukan penyesuaian untuk menemukan cara baru dalam membantu pembelajaran siswa.

Blackboard, salah satu alat di bidang pendidikan kini banyak digunakan perguruan tinggi. Sebuah platform online ini digunakan para profesor untuk merilis catatan, pekerjaan rumah, kuis, dan tes, dan memungkinkan siswa mengajukan pertanyaan dan tugas untuk penilaian. Alat ini juga bisa mengidentifikasi alasan di balik ketidak pahaman siswa.

Menilai tugas

Manfaat lain dari program AI yaitu menilai kedua pilihan ganda dan pertanyaan dengan jawaban singkat. Ke depannya, AI juga bisa menilai pertanyaan esai. Oleh sebab itu, para guru tidak perlu lagi menghabiskan waktu mengerjakan tugas menilai setiap jam karena guru dapat lebih berkonsentrasi pada pengajaran dan interaksi satu lawan satu saja. Siswa juga mendapat hasil nilai langsung melalui AI.

Mereka tak perlu menunggu waktu yang lama untuk mendapatkan nilai mereka. Siswa juga akan menuai keuntungan dari guru yang memiliki waktu tambahan untuk proses belajar dan mengajar.

Dalam pendidikan AI (Artificial Intelligence) sangat berperan dalam menyampaikan segala informasi dan pengelaman belajar yang akan membuat peoses belajar mengajar lebih efektif. Dengan menggunakan media-media pembelajaran yang dikembangkan dengan menggunakan prinsip-prinsip dan teknik-teknik artificial intelligence, pebelajar/learner dapat belajar tanpa harus berhadapan langsung berhadapan dengan guru, dan informasi dalam media-media pendidikan tentunya akan lebih mempermudah dan meringankan tugas guru/pendidik dalam mentransformasikan ilmu dan pengalaman belajar mereka terhadap peserta didik. Jadi dapat pula dikatakan bahwa aplikasi kecerdasan buatan dalam bidang pendidikan yang bertindak sebagai partner bagi pelajar atau mahasiswa dalam mempelajari suatu bidang.

Kelebihan kecerdasan buatan

·         Lebih bersifat permanen.

·         Lebih mudah diduplikasi & disebarkan.

·         Lebih murah.

·         Bersifat konsisten dan teliti karena kecerdasan buatan adalah bagian dari teknologi komputer sedangkan kecerdasan alami senantiasa berubah-ubah

·         Dapat didokumentasi.

·         Keputusan yang dibuat komputer dapat didokumentasi dengan mudah dengan cara melacak setiap aktivitas dari sistem tersebut. Kecerdasan alami sangat sulit untuk direproduksi.

·         Dapat mengerjakan beberapa task lebih cepat dan lebih baik dibanding manusia.

Kelemahan AI

·         Tidak kreatif; manusia kreatif dan luwes, AI harus melalui ‘sistem yang dibangun’

·         Penggunaan pengalaman; manusia langsung, AI harus dengan input-input simbolik

·         AI sangat terbatas untuk masalah tertentu saja (domain sempit), manusia memiliki domain luas

Dari uraian diatas, penulis mengajukan beberapa permasalahan : Jika AI diiterapkan dalam sistem pembelajaran, apakah memang benar peran guru bisa tergantikan, apa dampak sosial tentang hal ini ? Dengan diterapkan kan AI ini, tentu akan mereduksi fungsi guru, bagaimana pendapat anda sebagai seorang guru ? Cocokkah AI ini terapkan dalam pembelajaran kimia, bagaimana pendapat anda ?

materi 6 : PEMBELAJARAN KIMIA ABAD 21

            Kita telah memasuki abad 21 yang ditandai dengan perkembangan dunia yang semakin cepat dan kompleks. Berbagai perubahan terjadi dalam bidang pengetahuan, teknologi dan informasi secara mengglobal dan perubahan tersebut pada dasarnya ditujukan untuk meningkatkan kualitas hidup masyarakat modern, seperti manfaatnya dalam bidang kedokteran, komunikasi, dan nanoteknologi. Namun seiring dengan manfaat yang dirasakan masyarakat, dampak negatif juga bermunculan, seperti terjadinya pemanasan global, krisis energi atau kerusakan lingkungan. Oleh karena itu, tidak dapat dihindari bahwa masyarakat membutuhkan pemahaman tentang fakta-fakta ilmiah dan hubungan antara sains, teknologi, dan masyarakat. Masyarakat yang memiliki pengetahuan tersebut dan mampu menerapkan pengetahuannya untuk memecahkan masalah-masalah dalam kehidupan nyata  disebut dengan masyarakat berliterasi sains (Bond, 1989). Oleh karena itu, tercapainya masyarakat yang berliterasi sains sudah menjadi tuntutan zaman. Literasi sains merupakan salah satu keterampilan/kapabilitas yang diperlukan di abad 21 diantara 16 keterampilan yang diidentifikasi oleh World Economic Forum (Wefusa, 2015).

Menurut Shwartz et al. (2006a) literasi kimia mencakup empat domain, yaitu:
1. Pengetahuan materi kimia dan gagasan ilmiah. Seorang yang berliterasi kimia akan memahami: 
Gagasan ilmiah umum
· Kimia adalah disiplin ilmu eksperimental. Kimiawan melakukan inkuiri ilmiah, membuat generalisasi, dan mengajukan teori untuk menjelaskan fenomena alam semesta.
· Kimia menyediakan pengetahuan yang digunakan untuk menjelaskan fenomena dalam bidang lain, misalnya ilmu bumi atau ilmu biologi.
Ide-ide pokok kimia
· Kimia mencoba menjelaskan fenomena makroskopis dalam bentuk struktur molekul materi.
· Kimia menyelidiki dinamika proses dan reaksi.
· Kimia menyelidiki perubahan energi yang terjadi dalam reaksi kimia.
· Kimia bertujuan memahami dan menjelaskan kehidupan dikaitkan dengan struktur kimia dan proses dalam sistem kehidupan.
· Kimia menggunakan bahasa khusus. Orang yang berliterasi tidak harus menggunakan bahasa ini, tapi sebaiknya mengapresiasi kontribusi bahasa tersebut pada perkembangan disiplin kimia.

2. Kimia dalam konteks. Seseorang yang berliterasi kimia harus dapat:
· Mengakui pentingnya pengetahuan kimia dalam menjelaskan fenomena/situasi dalam kehidupan     sehari-hari

· Memahami hubungan antara inovasi kimia dengan proses sosial.

· Menggunakan pemahamannya tentang kimia dalam kehidupannya sehari-hari, sebagai konsumen produk dan teknologi baru, dalam pengambilan keputusan, dan dalam keikutsertaannya dalam perdebatan sosial tentang isu-isu terkait kimia.

3. Keterampilan belajar tingkat tinggi, Seseorang yang berliterasi kimia mampu:
·Mengidentifikasi isu-isu ilmiah
·Menjelaskan fenomena ilmiah
·Menggunakan bukti-bukti ilmiah
·Mengevaluasi pro/kontra perdebatan.

4. Aspek afektif. Seseorang yang berliterasi kimia memiliki pandangan yang adil dan rasional terhadap kimia dan aplikasinya, menunjukkannya minat terhadap masalah-masalah terkait kimia, khususnya di lingkungan non formal seperti media massa. Ratcliffe and Millar (2009) mengemukakan bahwa sikap merupakan aspek yang penting dalam literasi sains karena tanggapan siswa terhadap isu-isu ilmiah menunjukkan ketertarikannya terhadap isu-isu tersebut, seberapa besar dukungan mereka terhadap isu-isu tersebut dan rasa tanggung jawab yang mereka miliki terhadap situasi tersebut.

Di era globalisasi yang penuh dengan tantangan dan persaingan antar individu, setiap orang dituntut untuk memiliki kualitas dan keterampilan yang mumpuni dalam menjawab setiap tantangan tersebut. Keterampilan yang dimaksud ini antara lain terampil menggunakan teknologi, terampil mengelola informasi, terampil belajar, terampil berinovasi, terampil hidup, terampil berkarir, dan terampil meningkatkan diri dalam kesadaran global. Untuk itu penguasaan keterampilan ini wajib dimiliki oleh setiap siswa-siswa Indonesia yang menjadi tulang punggung perjuangan dan harapan dari bangsa ini. Namun, bagi siswa Indonesia seluruh keterampilan itu belumlah cukup. Masih ada keterampilan esensial yang mendasari semua keterampilan yang wajib siswa kuasai yaitu terampil menjalankan ketakwaannya kepada Tuhan lewat agamanya masing-masing. Keterampilan utama dan terutama adalah memilih mana yang boleh dilakukan dan tidak boleh dilakukan. Mengendalikan diri dalam memilih kekuatan pikirannya sebagai sandaran dari tindakannya, dan menyerahkan sebagian pengaturan hidupnya kepada Yang Maha Kuasa.

Para pakar yang mencoba merumuskan keterampilan yang dibutuhkan siswa pada abad 21 sebagai berikut :

•  Memiliki karakter sebagai pemikir. Karakter sebagai pemikir ini ditandai dengan terampil berpikir inovatif lewat kecepatan beradaptasi dengan lingkungan, mampu memecahkan masalah yang kompleks, dan dapat mengendalikan diri sendiri dalam menghadapi tantangan yang ada, cerdas, kreatif, dan berani ambil resiko. Selain itu. karakter yang relevan dengan kerja otak ini meliputi prilaku berpikir yang selalu ingin tahu, berpikir terbuka, dan bersikap reflektif.

•  Memiliki etos kerja yang tinggi sehingga produktif. Hal ini ditandai dengan memiliki kemampuan untuk menentukan prioritas, mengembangkan perencanaan, memetakan hasil pencapaian, terampil menggunakan perangkat kerja, dan meningkatkan keterampilan yang sejalan dengan perkembangan teknologi. Di samping itu, terampil mengembangkan kecakapan yang relevan dengan kebutuhan hidup, dan selalu menghasilkan mutu produk yang tinggi. Karakter yang relevan dengan hal ini adalah prilaku hidup yang bersih dan sehat, disiplin, sportif, tidak kenal menyerah, tangguh, handal, berketetapan hati, kerja keras, dan kompetitif.

• Memiliki keterampilan berkomunikasi. Hal ini ditandai dengan kemampuan bekerja dalam tim yang bervariasi, berkolaborasi, dan cakap mengembangkan hubungan interpersonal sehingga selalu dapat menempatkan diri dalam interaksi yang harmonis. Memiliki kecakapan komunikasi personal, sosial, dan terampil mengejawantahkan tanggung jawab. Yang tidak kalah pentingnya adalah terampil dalam komunikasi interaktif dengan cerdas dan rendah hati. Karakter yang relevan dengan keterampilan ini adalah menghargai, toleran, peduli, suka menolong, gotong royong, nasionalis, kosmopolit, mengutamakan kepentingan umum dan bangga terhadap produk bangsa sendiri.

• Cakap dalam menggunakan teknologi dan informasi. Hal ini ditandai dengan kecakapan untuk memvisualisasikan informasi dalam mengembangkan keterampilan multikultural, bekerja sama dan berkomunikasi dalam ruang lintas bangsa, serta terampil mengembangkan kesadaran global.

• Bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa. Bangsa Indonesia memandang bahwa kecakapan intelektual, digital, sosial, dan akademik belum cukup. Anak Indonesia wajib memiliki kecakapan hidup yang yang lebih bernilai yang ditandai dengan keterampilan beriman dan bertakwa, terampil hidup jujur, terampil menjalankan amanah, terampil berbuat adil, terampil menjalankan tanggung jawab, terampil berempati, dan patuh menjalankan hidup beragama sebagai releksi menjalankan perintah Tuhan.

Untuk mengembangkan pembelajaran abad 21, guru harus memulai satu langkah perubahan yaitu merubah pola pembelajaran tradisional yang berpusat pada guru menjadi pola pembelajaran yang berpusat pada siswa. Pola pembelajaran yang tradisional bisa dipahami sebagai pola pembelajaran dimana guru banyak memberikan ceramah sedangkan siswa lebih banyak mendengar, mencatat dan menghafal. Guru sudah sering mendengar mengenai pola pembelajaran CBSA (Cara Belajar Siwa Aktif), namun pendekatan yang dilakukan masih bersifat tradisional. Untuk mengerti pola pembelajaran yang berpusat pada siswa maka kita bisa kembali kepada slogan pendidikan kita yang tercantum dalam logo kementerian pendidikan dan kebudayaan dan merupakan pesan dari Bapak Pendidikan Bangsa, Ki Hajar Dewantara, yaitu Tut Wuri Handayani. Guru berperan sebagai pendorong dan fasilitator agar siswa bisa sukses dalam kehidupan. Satu hal lain yang penting yaitu guru akan menjadi contoh pembelajar (learner model), guru harus mengikuti perkembangan ilmu terakhir sehingga sebetulnya dalam seluruh proses pembelajaran ini guru dan siswa akan belajar bersama namun guru mempunyai tugas untuk mengarahkan dan mengelola kelas. Untuk mampu mengembangkan pembelajaran abad 21 ini ada beberapa hal yang penting untuk diperhatikan yaitu antara lain :

1. Tugas Utama Guru Sebagai Perencana Pembelajaran.  Sebagai fasilitator dan pengelola kelas maka tugas guru yang penting adalah dalam pembuatan RPP. RPP haruslah baik dan detil dan mampu menjelaskan semua proses yang akan terjadi dalam kelas termasuk proses penilaian dan target yang ingin dicapai. Dalam menyusun RPP, guru harus mampu mengkombinasikan antara target yang diminta dalam kurikulum nasional, pengembangan kecakapan abad 21 atau karakter nasional serta pemanfaatan teknologi dalam kelas.

2. Masukkan unsur Berpikir Tingkat Tinggi (Higher Order Thinking). Teknologi dalam hal ini khususnya internet akan sangat memudahkan siswa untuk memperoleh informasi dan jawaban dari persoalan yang disampaikan oleh guru. Untuk permasalahan yang bersifat pengetahuan dan pemahaman bisa dicari solusinya dengan sangat mudah dan ada kecenderungan bahwa siswa hanya menjadi pengumpul informasi. Guru harus mampu memberikan tugas di tingkat aplikasi, analisa, evaluasi dan kreasi, hal ini akan mendorong siswa untuk berpikir kritis dan membaca informasi yang mereka kumpulkan sebelum menyelasikan tugas dari guru.

3. Penerapan pola pendekatan dan model pembelajaran yang bervariasi. Beberapa pendekatan pembelajaran seperti pembelajaran berbasis proyek (Project Based Learning), pembelajaran berbasis keingintahuan (Inquiry Based Learning) serta model pembelajaran silang (jigsaw) maupun model kelas terbalik (Flipped Classroom) dapat diterapkan oleh guru untuk memperkaya pengalaman belajar siswa (Learning Experience). Satu hal yang perlu dipahami bahwa siswa harus mengerti dan memahami hubungan antara ilmu yang dipelajari di sekolah dengan kehidupan nyata, siswa harus mampu menerapkan ilmunya untuk mencari solusi permasalahan dalam kehidupan nyata. Hal ini yang membuat Indonesia mendapatkan peringkat rendah (64 dari 65 negara) dari nilai PISA di tahun 2012, siswa Indonesia tidak biasa menghubungkan ilmu dengan permasalahan riil kehidupan.

4. Integrasi Teknologi. Sekolah dimana siswa dan guru mempunyai akses teknologi yang baik harus mampu memanfaatkan teknologi dalam proses pembelajaran, siswa harus terbiasa bekerja dengan teknologi seperti layaknya orang yang bekerja. Seringkali guru mengeluhkan mengenai fasilitas teknologi yang belum mereka miliki, satu hal saja bahwa pengembangan pembelajaran abad 21 bisa dilakukan tanpa unsur teknologi, yang terpenting adalah guru yang baik yang bisa mengembangkan proses pembelajaran yang aktif dan kolaboratif, namun tentu saja guru harus berusaha untuk menguasai teknologinya terlebih dahulu.Hal yang paling mendasar yang harus diingat bahwasannya teknologi tidak akan menjadi alat bantu yang baik dan kuat apabila pola pembelajarannya masih tradisional. Sementara itu, Jennifer Nichols menyederhanakannya ke dalam 4 prinsip pokok pembelajaran abad ke 21yang dijelaskan dan dikembangkan seperti berikut ini:

1. Instruction should be student-centered

Pengembangan pembelajaran seyogyanya menggunakan pendekatan pembelajaran yang berpusat pada siswa. Siswa ditempatkan sebagai subyek pembelajaran yang secara aktif mengembangkan minat dan potensi yang dimilikinya. Siswa tidak lagi dituntut untuk mendengarkan dan menghafal materi pelajaran yang diberikan guru, tetapi berupaya mengkonstruksi pengetahuan dan keterampilannya, sesuai dengan kapasitas dan tingkat perkembangan berfikirnya, sambil diajak berkontribusi untuk memecahkan masalah-masalah nyata yang terjadi di masyarakat.

2. Education should be collaborative

Siswa harus dibelajarkan untuk bisa berkolaborasi dengan orang lain. Berkolaborasi dengan orang-orang yang berbeda dalam latar budaya dan nilai-nilai yang dianutnya. Dalam menggali informasi dan membangun makna, siswa perlu didorong untuk bisa berkolaborasi dengan teman-teman di kelasnya. Dalam mengerjakan suatu proyek, siswa perlu dibelajarkan bagaimana menghargai kekuatan dan talenta setiap orang serta bagaimana mengambil peran dan menyesuaikan diri secara tepat dengan mereka.

3. Learning should have context

Pembelajaran tidak akan banyak berarti jika tidak memberi dampak terhadap kehidupan siswa di luar sekolah. Oleh karena itu, materi pelajaran perlu dikaitkan dengan kehidupan sehari-hari siswa. Guru mengembangkan metode pembelajaran yang memungkinkan siswa terhubung dengan dunia nyata (real word). Guru membantu siswa agar dapat menemukan nilai, makna dan keyakinan atas apa yang sedang dipelajarinya serta dapat mengaplikasikan dalam kehidupan sehari-harinya. Guru melakukan penilaian kinerja siswa yang dikaitkan dengan dunia nyata.

4. Schools should be integrated with society

Dalam upaya mempersiapkan siswa menjadi warga negara yang bertanggung jawab, sekolah seyogyanya dapat memfasilitasi siswa untuk terlibat dalam lingkungan sosialnya. Misalnya, mengadakan kegiatan pengabdian masyarakat, dimana siswa dapat belajar mengambil peran dan melakukan aktivitas tertentu dalam lingkungan sosial. Siswa dapat dilibatkan dalam berbagai pengembangan program yang ada di masyarakat, seperti: program kesehatan, pendidikan, lingkungan hidup, dan sebagainya. Selain itu, siswa perlu diajak pula mengunjungi panti-panti asuhan untuk melatih kepekaan empati dan kepedulian sosial.

Dari paparan diatas, penulis mengemukakan beberapa permasalahan yaitu

Dalam tuntutan abad 21, Literasi sains merupakan salah satu keterampilan/kapabilitas yang diperlukan, bagaimana tanggapan anda tentang hal ini ? Apakah kurikulum kita sudah bisa mengakomodir tuntutan ini ? Dalam mencapai tuntutan abad 21, sebagai pendidik kira2 langkah apa yang bisa saudara lakukan untuk menjawab tantangan abad 21 ? agar siswa biasa menghubungkan ilmu dengan permasalahan riil kehidupan.