Dari Takut Kimia Menjadi Cinta Sains Transformasi Pembelajaran Berbasis AI di SMA Negeri 1 Gresik
Oleh : Lilik Suharnani, S.Pd., M.Pd.*
PERTEMUAN pertama mata pelajaran Kimia di kelas X SMA Negeri 1 Gresik sungguh menggoda. Di wajah murid baru terlihat rasa penasaran sekaligus sedikit kekhawatiran. Baru menginjakkan kaki di kelas X, mereka juga baru mengenal mata pelajaran KIMIA, yang merupakan Cabang dari Ilmu Pengetahuan Alam. Sebagian dari mereka pernah mendengar bahwa KIMIA adalah mata pelajaran yang penuh rumus, sulit dipahami, dan identik dengan praktikum yang rumit. Ketika saya bertanya, “Apa yang terlintas di pikiran kalian saat mendengar kata kimia?” beragam jawaban unik dan menarikpun muncul.
“Bahan peledak, Bu.”
“Obat-obatan.”
“Asam-Basa.”
“Rumus yang susah.”
“Gak Bahaya ta Bu?”
Jawaban-jawaban itu mengingatkan saya bahwa sebagian besar murid masih memandang kimia sebagai kumpulan simbol dan persamaan reaksi dan sesuatu yang menakutkan. Padahal, hakikat kimia jauh lebih luas dan menarik untuk di ulas. Kimia adalah ilmu yang menjelaskan berbagai fenomena kehidupan, mulai dari udara yang kita hirup, makanan yang kita konsumsi, kosmetik yang kita gunakan, hingga teknologi baterai kendaraan listrik yang kini sedang berkembang pesat.
Beberapa tahun lalu, saya biasanya memulai materi Pengenalan Ilmu Kimia dengan menjelaskan ruang lingkup kimia, metode ilmiah, dan keselamatan kerja di laboratorium melalui presentasi, mengenalkan kimia dari lingkungan sekitar, diskusi dan pendampingan dengan sumber buku teks. Murid mencatat, menghafal, kemudian mengerjakan soal. Hasil ulangan mereka cukup baik, tetapi saya merasa masih ada yang kurang. Mereka mengetahui definisi kimia, tetapi belum benar-benar memahami mengapa ilmu ini sangat penting bagi kehidupan.
Perubahan mulai saya lakukan ketika dunia pendidikan memasuki era transformasi digital. Kehadiran kecerdasan artifisial (Artificial Intelligence/AI) bukan saya anggap sebagai ancaman, melainkan peluang untuk menghadirkan pengalaman belajar baru yang lebih bermakna. Saya tidak ingin AI hanya digunakan untuk mencari jawaban secara instan. Saya ingin murid belajar dan berpikir seperti ilmuwan dengan mengamati, bertanya, mencoba, menganalisis, dan menyimpulkan, dengan AI sebagai mitra belajar yang cerdas.
Pada awal pembelajaran, saya mengajak murid melakukan aktivitas sederhana. Mereka diminta memotret lima benda yang ada di lingkungan sekolah menggunakan telepon genggam atau handphone, kemudian mengunggahnya ke platform pembelajaran berbasis AI. Benda yang mereka potret adalah botol minum, daun mangga, pagar besi, paving block, dan air kolam lele program SIKAP di sekolah. Benda ini menjadi objek pertama yang mereka amati.
AI kemudian membantu mengidentifikasi kemungkinan unsur atau senyawa penyusun benda-benda tersebut serta memberikan penjelasan awal mengenai sifat kimianya. Namun, saya segera mengingatkan bahwa informasi dari AI bukanlah kesimpulan akhir. Setiap kelompok harus memverifikasi jawaban tersebut melalui buku teks, sumber ilmiah, dan diskusi kelas. Dari kegiatan itu, murid mulai memahami bahwa ilmu pengetahuan dibangun melalui proses pembuktian, bukan sekadar menerima informasi.
Pembelajaran berlanjut di laboratorium kimia. Sebelum memegang alat praktikum, peserta didik menggunakan simulasi laboratorium virtual berbasis AI untuk mengenali fungsi gelas ukur, pipet tetes, pembakar spiritus, neraca digital, serta simbol-simbol keselamatan kerja. Mereka dapat mencoba prosedur praktikum secara virtual tanpa takut melakukan kesalahan yang membahayakan.
Ketika memasuki laboratorium nyata, suasana terasa berbeda. Murid lebih percaya diri menggunakan alat, memahami aturan keselamatan kerja, dan mengetahui alasan ilmiah di balik setiap prosedur. Saya menyadari bahwa AI tidak menggantikan pengalaman praktikum, tetapi mempersiapkan peserta didik agar pembelajaran di laboratorium berlangsung lebih efektif, aman, dan bermakna.
Transformasi pembelajaran semakin terasa ketika kami mengembangkan proyek STEAM bertema “Kimia di Sekitar Kita, Menjadi Saintis Muda di Era Kecerdasan Artifisial.” Proyek ini dirancang untuk memperkenalkan hakikat ilmu kimia melalui pengalaman belajar yang utuh. Murid tidak lagi belajar konsep secara terpisah, tetapi mengalami sendiri bagaimana ilmu kimia bekerja dalam kehidupan nyata.
Pembelajaran diawali dengan pendekatan Science. Saya mengajak murid berjalan mengelilingi lingkungan sekolah sambil membawa lembar observasi digital. Mereka mengamati berbagai fenomena yang sering dijumpai, seperti pagar besi yang mulai berkarat, lumut yang tumbuh pada tembok yang lembap, air kolam lele sekolah yang berubah warna, sampah plastik di sekitar kantin, hingga pupuk yang digunakan untuk tanaman sekolah. Setiap kelompok diminta mengidentifikasi pertanyaan ilmiah yang muncul dari hasil pengamatan tersebut. Mengapa besi dapat berkarat? Mengapa plastik sulit terurai? Mengapa pupuk dapat mempercepat pertumbuhan tanaman? Dari pertanyaan sederhana itu, murid mulai memahami bahwa kimia bukan sekadar kumpulan rumus, melainkan ilmu yang menjelaskan berbagai fenomena alam dan kehidupan sehari-hari.
Memasuki tahap Technology, peserta didik memanfaatkan kecerdasan artifisial sebagai mitra belajar. Mereka menggunakan AI untuk menyusun hipotesis awal, membuat peta konsep, mencari hubungan antar variabel, serta memperoleh visualisasi mengenai struktur atom, molekul, maupun proses reaksi kimia yang tidak dapat diamati secara langsung. Namun, saya selalu mengingatkan bahwa AI bukan sumber kebenaran mutlak. Setiap informasi yang diperoleh harus dibandingkan dengan buku teks, hasil eksperimen, jurnal ilmiah, dan penjelasan guru. Dengan cara tersebut, murid belajar membangun literasi digital sekaligus kemampuan berpikir kritis. Mereka tidak sekadar menerima jawaban AI, tetapi belajar memverifikasi, mengevaluasi, dan menyimpulkan berdasarkan bukti ilmiah.
Tahap berikutnya adalah Engineering, yaitu saat murid mengubah pengetahuan menjadi solusi nyata. Setiap kelompok diminta merancang sebuah produk atau solusi sederhana yang berkaitan dengan hasil pengamatan mereka. Ada kelompok yang merancang tempat pemilahan limbah laboratorium kimia berdasarkan karakteristik bahan, kelompok lain membuat desain penyaring air sederhana menggunakan arang aktif, pasir silika, dan kerikil, sementara kelompok lainnya menyusun rancangan prosedur keselamatan kerja laboratorium dalam bentuk papan informasi digital. Selama proses perancangan, AI digunakan untuk memberikan alternatif desain, memperkirakan efektivitas rancangan, hingga membantu menyusun langkah kerja yang sistematis. Namun, keputusan akhir tetap ditentukan berdasarkan hasil diskusi dan pertimbangan ilmiah murid.
Pada pendekatan Arts, murid belajar bahwa ilmu pengetahuan harus mampu dikomunikasikan kepada masyarakat. Mereka mengubah hasil proyek menjadi media edukasi yang menarik melalui poster digital, video pendek, infografik interaktif, podcast, maupun presentasi kreatif. Salah satu kelompok membuat kampanye bertajuk “Kimia Itu Dekat dengan Kehidupan” yang menjelaskan hubungan ilmu kimia dengan kesehatan, pangan, lingkungan, dan industri di Kabupaten Gresik. Kelompok lain membuat video simulasi penggunaan bahan kimia rumah tangga yang aman. Melalui kegiatan ini, murid menyadari bahwa keberhasilan seorang ilmuwan tidak hanya ditentukan oleh kemampuan melakukan penelitian, tetapi juga kemampuan menyampaikan hasil temuannya kepada masyarakat secara sederhana dan menarik.
Selanjutnya pada pendekatan Mathematics, murid mengolah data hasil pengamatan dan eksperimen menggunakan perangkat digital. Mereka menghitung persentase penggunaan produk kimia rumah tangga berdasarkan hasil survei sederhana, membuat tabel frekuensi, menyusun grafik, menganalisis kecenderungan data, hingga menarik kesimpulan berdasarkan bukti kuantitatif. AI dimanfaatkan untuk membantu visualisasi data dan memberikan alternatif analisis statistik sederhana, tetapi interpretasi hasil tetap dilakukan oleh murid melalui diskusi kelompok. Dari kegiatan ini mereka belajar bahwa setiap kesimpulan ilmiah harus didasarkan pada data yang valid, bukan sekadar opini.
Keseluruhan rangkaian kegiatan tersebut dirancang mengikuti prinsip Pembelajaran Mendalam (Deep Learning) yang saat ini menjadi arah transformasi pendidikan di Indonesia. Saya tidak lagi menempatkan murid sebagai penerima informasi, melainkan sebagai penemu pengetahuan. Pembelajaran dimulai dari pengalaman nyata, dilanjutkan dengan proses bertanya, menyelidiki, mencoba, berdiskusi, merefleksikan, kemudian menghasilkan solusi terhadap masalah yang mereka temukan sendiri.
Pada tahap belajar berkesadaran (mindful learning), peserta didik diajak menyadari bahwa hampir setiap aktivitas manusia berkaitan dengan ilmu kimia. Mereka mulai memahami alasan mengapa mempelajari kimia menjadi penting bagi kehidupan, bukan sekadar untuk memperoleh nilai ujian. Tahap berikutnya adalah belajar bermakna (meaningful learning). Murid menghubungkan konsep-konsep kimia dengan lingkungan sekitar, dunia industri di Gresik, isu pencemaran lingkungan, kesehatan, energi, dan perkembangan teknologi. Mereka menyadari bahwa konsep yang dipelajari di kelas memiliki manfaat nyata dalam kehidupan sehari-hari.
Selanjutnya adalah belajar menggembirakan (joyful learning). Kegiatan observasi lapangan, eksplorasi laboratorium, simulasi digital, diskusi dengan AI, proyek kelompok, hingga presentasi kreatif membuat suasana belajar lebih hidup. Murid terlihat lebih berani bertanya, saling berdiskusi, dan tidak takut melakukan kesalahan karena setiap proses dipandang sebagai bagian dari pembelajaran.
Perubahan yang paling membahagiakan justru tampak pada cara murid mengajukan pertanyaan. Jika dahulu mereka sering bertanya, “Apakah materi ini keluar saat ujian?”, kini pertanyaan yang muncul jauh lebih mendalam.
“Bu, apakah semua plastik memiliki struktur kimia yang sama?”
“Mengapa pupuk yang diproduksi di Gresik memiliki jenis yang berbeda?”
“Bagaimana AI dapat membantu ilmuwan menemukan material baru yang lebih ramah lingkungan?”
Pertanyaan-pertanyaan tersebut menunjukkan bahwa rasa ingin tahu ilmiah mulai tumbuh. Bagi saya, itulah indikator keberhasilan pembelajaran yang sesungguhnya. Sebagai guru, saya juga belajar bahwa peran saya mengalami transformasi. Dahulu saya menjadi sumber utama informasi. Kini saya lebih banyak berperan sebagai fasilitator, pembimbing, dan pengarah proses berpikir. AI mampu menyajikan informasi dalam hitungan detik, tetapi AI tidak dapat menggantikan dialog, empati, maupun bimbingan yang membantu murid membangun karakter ilmiah.
Transformasi yang kami lakukan di SMA Negeri 1 Gresik selaras dengan arah kebijakan Kementerian Pendidikan Dasar dan Menengah yang mendorong implementasi Pembelajaran Mendalam, penguatan literasi digital, serta pemanfaatan kecerdasan artifisial secara etis, kritis, aman, dan bertanggung jawab dalam pembelajaran. Teknologi diposisikan sebagai alat untuk memperkuat kualitas belajar, bukan menggantikan peran guru maupun proses ilmiah.
Di akhir proyek, setiap kelompok melakukan refleksi terhadap proses belajar yang telah mereka lalui. Mereka tidak hanya mempresentasikan produk yang dihasilkan, tetapi juga menjelaskan bagaimana AI membantu proses berpikir mereka, kesulitan yang dihadapi, cara mengatasinya, serta nilai-nilai karakter yang berkembang selama bekerja sama. Saya menyadari bahwa keberhasilan pembelajaran bukan hanya terlihat dari produk akhir atau nilai yang diperoleh, tetapi dari tumbuhnya rasa ingin tahu, kemampuan berpikir kritis, kreativitas, kolaborasi, komunikasi, literasi digital, dan tanggung jawab ilmiah.
Saat melihat murid berdiskusi hangat mengenai fenomena kimia yang mereka temukan di lingkungan sekolah, saya semakin yakin bahwa transformasi pembelajaran bukanlah tentang mengganti laboratorium dengan kecerdasan artifisial. Transformasi yang sesungguhnya adalah menghadirkan pengalaman belajar yang membuat murid mampu berpikir seperti ilmuwan, bekerja seperti inovator, dan bertindak sebagai warga yang bertanggung jawab terhadap lingkungan dan masyarakat. (*)
* Guru Kimia SMA Negeri 1 Gresik (Smansa)
Dari Takut Kimia Menjadi Cinta Sains Transformasi Pembelajaran Berbasis AI di SMA Negeri 1 Gresik Selengkapnya
