Inovasi Kurikulum Pendidikan Kimia

 Curriculum Innovation in Chemistry Education Experience From The Department of Chemistry Education, University of Wuppertal : Bringing Research to the Chemistry Classroom By Prof. Dr. C. Bohrmann-Linde

    Jerman merupakan suatu negara federal yang terdiri dari 16 negara bagian dengan total jumlah penduduk sebesar 80 juta jiwa. Pendidikan merupakan suatu hal yang sangat diperhatikan di negara Jerman, dimana terdapat kepala komite pendidikan dan kebudayaan yang mengatur seluruh negara bagian. Sistem sekolah di Jerman terdiri dari primary school yang terdiri dari kelas 1-4, kemudian dilanjutkan dengan secondary education yang terdiri dari kelas 5-13 dan dilanjutkan ke jenjang universitas. 

     Standar pencapaian atau luaran ditetapkan oleh KMK atau Kepala Komite dan dispesifikkan oleh negara bagian masing-masing. Untuk menjadi guru kimia di Jerman dibutuhkan 7 tahun belajar yaitu 3 tahun untuk memperoleh gelar sarjana, 2 tahun gelas master, dan dilanjutkan 2 tahun internship di sekolah.

   Prof Claudia merupakan salah satu bagian dari Departemen Kimia Universitas Wuppertal yang mulai berdiri sejak tahun 1972 dan kini memiliki 23.000 mahasiswa. Departemen Kimia terdiri dari Pendidikan Kimia yang merupakan departemen Prof Claudia, kemudian terdapat kimia makanan, kimia organik, kimia anorganik, dan lain sebagainya. 

   Berkembangnya proses belajar dan mengajar menjadikan perubahan pada kurikulum pendidikan termasuk kimia. Topik-topik perkembangan penelitian dan teknologi meliputi penelitian-penelitian baru, konsep didaktis, media belajar dan mengajar. Keseluruhannya dilakukan percobaan dan evaluasi pada siswa di sekolah. Selain itu diadakan juga pelatihan guru dalam rangka optimalisasi kurikulum kimia. 

     Materi kimia terdiri dari berbagai macam sub materi. Misalnya saja materi energi. Siswa harus memahami hukum kekekalan energi bahwa energi tidak dapat di ciptakan dan tidak dapat dimusnahkan tetapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Rumus dari konservasi energi yaitu 

E = h. V

   Konversi energi atau perubahan bentuk energi meliputi berbagai macam konversi, antara lain : 

1) Konversi energi pada sel Surya : merupakan konversi energi panas matahari menjadi energi listrik. Dimana silikon yang berbahan dasar sel surya memiliki efisiensi lebih dari 20% dan SiO2 lebih mudah untuk diakses. 

2) Konversi energi dari bahan bakar : merupakan konversi energi kimia menjadi energi listrik yang terjadi secara langsung. Agen pengoksidasinya yaitu oksigen dan bahan bakarnya berupa hidrogen. Reaksi yang terjadi yaitu :

2H2 (g) + 4 OH- (aq) -> 4 H2O (l) + 4 e-

O2 (g) + 2 H2O (l) + 4 e- -> 4OH- (aq) 

Sehingga didapatkan reaksi : 2H2(g) + O2 (g) -> 2H2O (l) 

3) Konversi energi pada fotosintesis

   Fotosintesis merupakan suatu peristiwa alam dimana energi panas matahari diubah menjadi energi kimia. Hal ini dilakukan oleh klorofil sebagai adsorben panas matahari yang kemudian terjadi transfer elektron dengan sistem redox . Reaksi yang terjadi yaitu : 

C6H12O6 (s) + 6O2 (g) -> 6CO2 (g) + 6H2O (l) 

  Prinsip inovasi kurikulum pendidikan kimia yaitu dengan menginovasikan penelitian atau praktikum klasik. Misalnya saja dalam konversi energi panas menjadi energi listrik dimana umumnya praktikum berupa silikon sel surya. Kemudian diinovasikan menjadi fotogalvanik dengan TiO2. Materi konversi selanjutnya yaitu energi kimia menjadi energi listrik dimana biasanya praktikum berupa alkalin fuel cell. Namun, setelah adanya inovasi maka beralih menjadi microbial yeast fuel cell. Setelah itu, konversi energi panas menjadi energi kimia dimana secara klasik umumnya energi panas menjadi energi kimia. Umumnya, praktikum berupa fotosintesis dengan elodea. Setelah diinovasikan dapat berupa photo-blue-bottle experiment fotokatalis produksi hidrogen. 

     Berdasarkan uraian dalam webinar Prof. Claudia dapat disimpulkan bahwa penelitian kimia dapat diintegrasikan dalam dunia pendidikan kimia. Integrasi media digital dapat membantu percobaan, dan pertanyaan kritis yang disampaikan setiap hari dapat diterapkan dalam mengajar