Injeksi Konteks Nanomaterial ke dalam Konten Pembelajaran Kimia Oleh: Suyono [Jurusan Kimia FMIPA Unesa,

Prosiding Seminar Nasional Kimia, ISBN: 978-602-0951-05-8 Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya, 3-4 Oktober 2015

Injeksi Konteks Nanomaterial ke dalam Konten Pembelajaran Kimia Oleh: Suyono [Jurusan Kimia FMIPA Unesa, email: [email protected]] Disajikan pada Seminar Nasional Kimia dan Workshop 2015 dengan Tema Inovasi Teknologi Nanomaterial untuk Mendukung Kualitas Penelitian dan Pembelajaran Kimia

Abstrak Upaya untuk mencetak sarjana kimia baik pendidikan maupun non pendidikan yang melek nanoteknologi sangat mendesak, karena kemajuan di bidang ini berlangsung demikian cepatnya. Sejumlah produk hasil nanoteknologi telah mewarnai berbagai sekmen kehidupan masyarakat. Di samping itu ketertinggalan bangsa Indonesia di bidang nanoteknologi ini tidak boleh disikapi dengan apatis jika bangsa ini ingin tetap eksis di era global. Hasil penelusuran struktur kurikulum sejumlah prodi kimia di Indonesia, bahwa pembekalan pengetahuan tentang nanomaterial dan/atau nanoteknologi kepada para mahasiswa belum dikemas dalam mata kuliah wajib. Kalaupun didapati mata kuliah wajib yang memberi muatan nanomaterial/nanoteknologi itupun tidak utama. Prodi kimia yang ada umumnya menyediakan mata kuliah nanomaterial/nanoteknologi dalam status pilihan. Yang demikian itu menurut penulis belum cukup atau belum secara tegas mempersiapkan sarjana kimia yang melek nanoteknologi. Masih perlu dilakukan injeksi konteks nanomaterial ke dalam konten pembelajaran kimia. Injeksi konteks nanomaterial ke dalam konten pembelajaran kimia dapat dilakukan menggunakan model pengintegrasian kurikuler seperti connected, shared, webbed, immersed, atau networked. Kata Kunci: nanomaterial, nanoteknologi, connected, shared, webbed, immersed, networked International Student Assessment). Jika didalami, ternyata soal-soal PISA tidak hanya menanyakan perihal konten (pengetahuan), tetapi juga kepada proses dan konteks.Siswa Indonesia gagal dalam tes PISA adalah salah satu indikator pembelajaran kimia di Indonesia belum menyentuh aspek konteks dalam kehidupan. Contoh sederhana itu memperkuat argumentasi kita untuk lebih memberikan perhatian kepada masalahmasalah kontekstual dalam pembelajaran kimia. Salah satu topik kontekstual yang sedang ngetrend saat ini adalah penggunaan produk-produk berbasis nanomaterial atau produk nanoteknologi. Nanoteknologi adalah satu ilmu atau teknologi yang mempelajari obyek yang ukurannya sangat kecil (sepersemiliar

Pendahuluan Saat ini, peningkatan perhatian kepada aspek konteks dalam pembelajaran kimia adalah sebuah keharusan. Jika tidak, maka pembelajaran kimia tidak akan berhasil mengantarkan pebelajar (siswa/mahasiswa) Indonesia memperoleh kebermaknaan dalam belajar. Interkoneksi aspek konteks terhadap konten-konten pembelajaran kimia akan meningkatkan pemahaman pebelajar hingga mencapai level aksiologi. Pembelajaran akan kurang bermakna manakala si pebelajar tidak memahami apa manfaat yang akan diperoleh setelah dengan bersusah payah mempelajari sebuah konten kimia tertentu. Contoh sederhana, siswa Indonesia selalu menduduki rangking bawah saat diasses menggunakan PISA (Programme for A-3


meter), kemudian dilakukan manipulasimanipulasi untuk menghasilkan bendabenda baru yang menjadi karakter khusus seperti yang diinginkan. Nanoteknologi merupakan lompatan teknologi untuk merekayasa benda-benda baru dari bendabenda yang sudah ada. Melalui nanoteknologi dapat ditingkatkan nilai tambah dan efisiensi sebuah benda. Material yang dihasilkan oleh nanoteknologi selanjutnya disebut nanomaterial. Sejumlah ibu rumah tangga telah menggunakan nanospray untuk menjaga kelembaban kulit mukanya untuk tujuan tetap tampak cantik. Jika kecantikan yang diupayakan ibu rumah tangga itu semata diperuntukkan bagi suaminya, maka piranti nanospray itu akan menjadi kunci surga, demikian pesan para ustadz. Pengguna nanospray untuk kecantikan wajah juga merambah ke kalangan mahasiswa, termasuk di Unesa lebih khusus lagi mahasiswa pasca sarjana. Ketika dicoba ditanyakan kepada mahasiswa ini tentang mekanisme kerja dari nanaspray yang dipakai, nampaknya jawaban yang diberikan cenderung ke arah aksiologi dan gagal memberikan jawaban dari sisi ontogi apalagi epistemologi. Satu ibu rumah tangga dan satu mahasiswa di antara pengguna nanospray itu adalah mahasiswa bimbingan penulis pada prodi S3 dan S2 pendidikan sains. Untuk memahamkan keduanya tentang ontologi nanomaterial dan/atau teknologi penulis tugasi untuk membaca kontenkonten terkait dengan mengunduhnya dari sumber internet, sedangkan mekanisme kerja produk nanoteknologi (epistemologi) kepada keduanya penulis minta untuk menonton video berjudul Water Repellent Super Hydrophobic Nano Coating yang

diproduksi oleh Nano Center Indonesia. Setelah keduanya membaca konten-konten terkait nanomaterial dan menyimak video, keduanya berkomentar secara lesan dengan ungkapan kalimat “akhirnya aku mengerti juga apa itu nanomaterial dan nanoteknologi.” Penulis menduga hal yang sama sangat mungkin juga terjadi pada anggota masyarakat yang lain, bahkan para pengguna nanomaterial dan/atau produk nanoteknologi. Kiranya fakta ini dapat digunakan sebagai pertimbangan awal bagi pentingnya pengintegrasian konteks nanomaterial dan/atau nanoteknologi ke dalam konten-konten pembelajaran kimia, mulai dari level pendidikan menengah hingga yang lebih tinggi. Konteks Nanomaterial dan/atau Nanoteknologi Masa depan teknologi akan bergeser menjadi nanoteknologi. Nanosains dan nanoteknologi merupakan bidang kajian ilmu dan rekayasa material dalam ukuran nanometer. Royal Society of London (2004) mendefinisikan nanosains is the study of phenomena and manipulation of materials at atomic, molecular and macromolecular scales, where properties differ significantly from those at a large scale. Bidang ilmu ini telah dipandang dapat memberikan perubahan besar terhadap peradaban manusia di abad ke-21 ini. Nano artinya satu sepermiliar, satu nm adalah setara dengan sepuluh atom hidrogen. Ilustrasi lain tentang nm, bila tebal rambut itu dibelah menjadi 50.000 kali, dan hasil pembelahan terakhir akan diperoleh ketebalan rambut, 1 nm. Itulah sebabnya, mengapa nanoteknologi disebut teknologi sepermiliar meter, merupakan teknologi di masa mendatang. A-4


Melalui nanoteknologi dapat dilakukan manipulasi atom untuk menghasilkan sebuah produk menjadi lebih murah, lebih baik dan lebih menyenangkan. Sejak tahun 2000, penemuan baru di bidang nanoteknologi hampir muncul setiap minggu dan aplikasi-aplikasi baru muncul dalam berbagai bidang. Beberapa contoh produksi yang dapat dihasilkan melalui nanoteknologi ini adalah cat, packaging, industri ruang angkasa, solar energy, mengobati beragam penyakit, menyensor bangunan, mendeteksi bau gas, komputer, membuat orang awet muda. Kelak (tidak lama lagi) melalui nanoteknologi, seseorang dapat merubah-rubah warna cat rumah sesuai dengan keinginannya, dinding menjadi tidak mudah tergores, sebab dinding tembok tertutup rapat oleh nano pertikel. Suatu saat, untuk membersihkan jendela di gedung-gedung bertingkat tidak lagi diperlukan air, kaca cukup terkena matahari maka akan terjadi proses self cleaning. Begitu juga dengan ubin lantai, melalui nanoteknologi, ubin dapat berganti warna sesuai dengan keinginan si pemilik. Nampak sekali, bahwa melalui nanoteknologi telah dapat dilahirkan konsep-konsep baru dalam berbagai bidang iptek. Diyakini bahwa nanoteknologi akan membawa revolusi pada seluruh aspek kehidupan manusia dalam waktu yang singkat dengan dampak melebihi empat revolusi yang terjadi sebelumnya. Area aplikasi nanoteknologi sangat luas dan menyentuh hampir seluruh aspek kehidupan manusia. Di bidang teknologi informasi (TI) di Indonesia kini terdapat sekitar 60 juta pengguna handphone. Nanoteknologi telah meningkatkan kemampuan dan performansi komponen handphone seperti

IC, layar display, memori, antena, baterai dan lainnya sehingga tampak lebih ringkas namun semakin canggih. Di bidang farmasi dan kesehatan, produk-produk kesehatan telah menggunakan partikel nano untuk meningkatkan efektivitas obat. Melalui rekayasa nanoteknologi, bahan alam berkhasiat obat (herbal) dapat dimanfaatkan sebagai obat (biofarmaka) yang dibuat dalam ukuran nano sehingga hasilnya lebih efektif dan efisien. Para pakar di bidang nanoteknologi kini juga tengah mengembangkan nanoteknologi untuk drug targeted and delivery system. Obat kini didesain dapat mencapai target dengan dosis tertentu sehingga akan lebih efisien dan efektif. Termasuk terobosan dalam bidang ini adalah penggunaan material cerdas yang diimplantasi dalam tubuh manusia untuk kepentingan pendeteksian penyakit. Contoh yang lain adalah penggunaan nano sensor untuk mengobati penyakit kanker. Caranya, obat kanker dimasukkan ke dalam nano robot kecil, lalu ditusukkan ke jari si penderita, dengan remote control, robot dapat diarahkan untuk mencari sendiri sel-sel kanker yang menyebar di dalam tubuh. Begitu sampai di tempat sel-sel kanker tersebut, robot akan melepaskan “bom,” kemudian sel kanker akan mati dan hancur. Sel itu akan keluar melalui pembuangan kotoran manusia bersama nano robot. Selain kanker, beragam penyakit juga dapat disembuhkan dengan cara ini. Nanosains memberikan penjelasan terhadap mekanisme pengobatan kanker itu seperti berikut ini. Nanopartikel yang berukuran sangat kecil memperlihatkan sifat magnetik dan optik yang unik. Sebagai contoh, material feromagnetik A-5


menjadi superparamagnetik ketika ukurannya lebih kecil dari 20 nm. Fenomena ini muncul karena partikel tersebut tidak dapat mempertahankan sifat magnetis akibat ketiadaan domain magnet. Ukuran domain magnet pada umumnya beberapa mikrometer. Di dalam partikel yang berukuran kurang dari 100 nm tidak ada domain magnetik yang dapat muncul, tetapi partikel itu mengalami gaya magnet jika berada dalam medan magnet. Partikel semacam ini berguna sebagai pembawa obat-obatan (drug delivery) yang dapat meningkatkan ketelitian pengarahan obat ke sel tumor tertentu dengan menggerakkan partikel tersebut menggunakan pulsa elektromagnetik dari luar. Partikel nanomagnetik ditancapkan pada material obat. Medan magnet dari luar kemudian diarahkan pada material obat tersebut sehingga mengalami gaya magnet. Dengan mengatur arah medan magnet yang diterapkan, maka arah gerak material obat dapat dikontrol sehingga mengarah ke lokasi tertentu di dalam tubuh, misalnya ke arah sel-sel tumor. Untuk menghindari efek samping yang tidak diinginkan, sebelum ditancapkan ke material obat, nanopartikel magnetik dibungkus (coating) terlebih dahulu dengan material yang aman bagi tubuh. Ketika material obat habis terurai, maka nanopartikel magnetik yang tersisa tidak berbahaya saat bersentuhan langsung dengan sel-sel tubuh. Saat ini juga telah dikembangkan beras nano yang kemudian digunakan sebagai salah satu komponen cream wajah (day cream maupun night cream).Nano Rice banyak mengandung nutrisi dan mineral. Beras (Oryza Sativa L.) mengandung beberapa zat aktif yang telah lama diketahui memiliki aktivitas yang

sangat baik untuk kulit. Masih banyak produk-produk serupa yang dikembangkan melalui nanoteknologi. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa area konteks nanoteknologi sangat luas dan menyentuh hampir seluruh aspek kehidupan manusia. Rasanya tidak berkeadilan jika para pendidik dan pembelajar kimia tidak berupaya membuat pebelajar melek nanoteknologi. Hasil Penelusuran Konten Nanomaterial/Nanoteknologi dalam Struktur Kurikulum Penulis mencoba melakukan penelusuran eksistensi konten-konten nanomaterial dan/atau nanoteknologi di dalam struktur kurikulum prodi kimia dari beberapa perguruan tinggi yang berhasil penulis dapatkan dokumennya. Hasil penelusuran itu dilaporkan pada alineaalinea berikut ini. Liwei Chen dari Department of Chemistry and Biochemistry di Ohio University mengajarkan mata kuliah Nano Electronic Materials (Chemistry 764, bobot 4 SKS) dengan tujuan: mahasiswa memahami teori padatan, mengenal topiktopik terbaru di dalam penelitian-penelitian material elektronik, dan mengembangkan keterampilan mahasiswa untuk melakukan literature search and critical reading. Topik-topik yang mendapat penekanan dalam perkuliahan adalah sebagai berikut: (1) Structure and structural determination of crystalline solids, (2) Electronic structure of metals, semiconductors and insulators, (3) Phenomenology of 0D, 1D and 2D nanostructures, (4) Synthesis and properties of nanoparticles, nanowires, and nanotubes, (5) Assembly and properties of functional nanostructured materials, (6) Characterization of nanomaterials using scanning probe microscopy, and (7) A-6


Organic and molecular electronics. Ujian tengah semester mengukur latar pengetahuan atas bahan kajian setengah semester pertama, tidak ada ujian akhir semester tetapi setiap mahasiswa diminta membuat makalah (5-10 halaman) tentang topik yang disepakati bersama instruktur. Mahasiswa diinjeksi konteks nanomaterial berbasis kepada kebutuhan yang disepakati para pihak (mahasiswa dan dosen), tidak diinjeksi paksa oleh dosen. SRM (Sri Ramaswamy Memorial) University sebuah perguruan tinggi swasta di India, pada kurikulum prodi sarjana kimia S1 nya mencantumkan mata kuliah dengan nama Material Chemistry and Nano Technology (Kode mata kuliah UGY14504). Mata kuliah berbobot 2 SKS ini diletakkan pada status ME (pilihan tetapi utama) dialokasikan pada semester 5 dan tanpa praktikum. Nampak, bahwa prodi sarjana kimia di kampus ini sengaja menyediakan vitamin berupa mata kuliah bermuatan konten nanoteknologi. Mahasiswa diberi peluang, tidak dipaksa untuk menginjeksikan vitamin itu jika dirasa dibutuhkan untuk menyehatkan atau memperkuat kesarjanaannya dengan muatan nanoteknologi. Jika dikaji lebih lanjut, didapati informasi bahwa di SRM membuka prodi magister dengan sebutan M. Tech Nanotechnology. Prodi magister bidang nanoteknologi ini disediakan durasi waktu dua tahun dalam empat semester dengan total kredit 72 (20, 18, 18, 16). Yang diizinkan masuk ke prodi magister ini adalah sarjana S1 lulusan fisika, Sains Material, Kimia, Kimia Terapan, Biokimia, dan Bioteknologi. Dengan memperhatikan persyaratan ini, nampaknya mata kuliah Material Chemistry and Nano Technology benarbenar disiapkan sebagai mata kuliah

pilihan utama bagi mahasiswa S1 prodi kimia jika kelak ingin melanjutkan ke prodi S2 magister nanoteknologi. Pilihan bahan injeksi telah disediakan, mahasiswa diberi kebebasan untuk mengambil tindakan. Pada prodi sarjana kimia FMIPA ITB, nanomaterial disediakan dalam bentuk ampul vitamin. Ampul vitamin itu berupa mata kuliah pilihan dari kelompok mata kuliah pilihan Kimia Anorganik yang diberi nama Material Nano (kode mata kuliah KI5234) dengan bobot 3 SKS. Artinya, mahasiswa diberi hak untuk memilih mata kuliah berkode KI5234 itu jika ingin menginjeksi tubuhnya dengan nanoteknologi. Seperti halnya pada prodi sarjana kimia FMIPA ITB, di prodi kimia UGM nanomaterial disajikan dalam wadah mata kuliah pilihan berbobot 2 SKS dengan nama Nano Biomaterial. Hal yang senada juga terjadi di struktur kurikulum prodi kimia UM (Universitas Negeri Malang) dan prodi kimia UNP (Universitas Negeri Padang) konten nanomaterial disediakan dalam mata kuliah pilihan dengan nama mata kuliah Nanomaterial (CCH 465) dan Nano Teknologi (KIM 760) dengan bobot masing-masing 2 SKS. Baik di UM maupun di UNP mata kuliah itu ditempatkan pada mata kuliah pilihan semester 6.Mahasiswa kimia di UM maupun di UNP diberi hak untuk memilih mata kuliah bermuatan nanomaterial dan/atau nanoteknologi jika ingin menginjeksi tubuhnya dengan nanoteknologi. Pola berbeda dengan yang telah disebutkan di atas ditemukan pada prodi kimia FMIPA Unesa. Konten nanomaterial tidak disediakan dalam paket mata kuliah secara eksplisit. Pihak perancang A-7


kurikulum prodi kimia di FMIPA Unesa, diam-diam memasukkan konten nanomaterial ke dalam materi perkuliahan. Bukti atas pernyataan ini adalah seperti berikut ini. Pertama, pada mata kuliah Kapita Selekta (2 SKS, pilihan, semester 6) tim pengampu mata kuliah menuliskan sebuah referensi yang berjudul Pengantar Nanosains. Kedua, pada mata kuliah Kimia Permukaan (3 SKS, wajib)tim pengampu mata kuliah menuliskan sebuah referensi yang berjudul Adsorption & Transport at the Nanoscale. Ketiga, pada mata kuliah Kimia Material (2 SKS, pilihan)tim pengampu mata kuliah menuliskan deskripsi mata kuliahnya sebagai berikut “..........dan pengembangan material cerdas terkini: nanomaterial.” Mata kuliah Kimia Permukaan sebagaimana disebut di atas juga diberlakukan pada mahasiswa prodi Pendidikan Kimia. Berdasar hasil-hasil penelusuran di atas, penulis mengambil sebuah simpulan bahwa: (1) kalangan perguruan tinggi baik yang berasal dari negara maju (Amerika) maupun yang berasan dari negara berkembang (India dan Indonesia), baik yang berstatus negeri maupun swasta telah memfasilitasi mahasiswanya untuk belajar konten nanomaterial dan/atau nanoteknologi, (2) mayoritas perguruanperguruan tinggi itu masih menempatkan mata kuliah berbasis nano ini sebagai mata kuliah pilihan baik dalam status pilihan utama, pilihan terarah, maupun pilihan bebas, (3) ada kecenderungan, perguruan tinggi tinggi tertentu ingin memfasilitas mahasiswa belajar nanomaterial dan/atau nanoteknologi secara khusus pada level di atas sarjana, yaitu di pasca sarjana.

Penyediaan Mata kuliah Pilihan Berbasis Nanomaterial/Nanoteknologi Belum Cukup Sejarah perkembangan nanoteknologi di Indonesia mengizinkan kita untuk memberikan perhatian lebih pada konten nanomaterial dan/atau nanoteknologi pada struktur kurikulum prodi kimia dan/atau pendidikan kimia. Menurut Rochman (2014), perkembangan nanoteknologi Indonesia sudah cukup lama. Sejak MasyarakatNano Indonesia (MNI) didirikan pada tahun 2005, sudah dibuat roadmap perkembangan nanoteknologi di Indonesia diawali dengan mengidentifikasi penerapan nanoteknologi dan perumusan tindakan akselerasi untuk memajukannya. Pada tahun 2006, Kementerian Riset dan Teknologi sudah mulai menyusun agenda White Book yang menjadikan nanoteknologi sebagai agenda riset nasional. Pada tahun 2008, secara masif beberapa kementerian melakukan survei industri-industri nasional di Indonesia yang sudah menggunakan nanoteknologi dan hasilnya 35 persen industri di Indonesia sudah menerapkan nanoteknologi. Perkembangan penelitian nanoteknologi di Indonesia cukup masif. Para peneliti dari berbagai institusi seperti di LIPI, BPPT, BATAN, beberapa Kementerian, dan teman-teman dari universitas sepertiITB, UGM, UI, IPB juga dari Unesa sudah cukup masif melakukan penelitian di bidang nanoteknologi. Menurut Rochman (2014) pada tahun 2008 lalu Kementerian Perindustrian telah membuat roadmap tentang nanoteknologi untuk dunia industri. Sementara, Kementerian Pertanian meluncurkan konsorsium di tahun 2014 mengenai nanoteknologi untuk agroindustri. Saat ini A-8


telah bermunculan produk-produk nanoteknologi yang dihasilkan dari risetriset yang sudah dilakukanoleh peneliti Indonesia, salah satunya nano beras untuk menghaluskan kulit dengan alami. Memperhatikan demikian cepatnya kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang nano, penulis menilai sudah saatnya kalangan perguruan tinggi, jika perlu juga di level sekolah menengah untuk merestrukturisasi kurikulumnya agar mampu mengimbangi kecepatan berkembangnya teknologi nano di masyarakat. Tidak elok, ketika sebuah lembaga pendidikan baik menengah maupun tinggi menghasilkan lulusan yang tidak atau kurang melek teknologi, apalagi teknologi yang sedang ngetrend dan mengglobal yaitu nanoteknologi. Kiranya patut untuk dipikirkan alternatif lain untuk membekali lulusan kita (sarjana kimia dan sarjana pendidikan kimia) dengan nanoteknologi, penyediaan mata kuliah pilihan berbasis nano menurut hemat penulis tidak cukup. Pebelajar yang tidak mengambil mata kuliah itu sebagai pilihan, maka yang bersangkutan tidak akan pernah terbekali pengetahuan dan kompetensi lain terkait dengan nanomaterial dan/atau nanoteknologi.

telah berkembang dengan sangat cepat. Hal yang demikian itu harus diimbangi dengan penyiapan SDM yang handal oleh lembaga pendidikan di negara kita. Jika tidak dipersiapkan lewat sistem pendidikan yang terprogram dengan baik, niscaya bangsa kita akan ketinggalan terus oleh bangsa-bangsa lain. Sebagai bukti, The National Academic (2006) melaporkan bahwa 33% dari semua paten nanoteknologi pada periode waktu 19902004 dipegang oleh peneliti Amerika Serikat. Pemegang paten nanoteknologi urut kedua adalah peneliti Jepang, 19% dari paten di seluruh dunia pada periode waktu yang sama. Indonesia harus senantiasa mengejar ketertinggalanketertinggalan yang ada. Struktur kurikulum dan pembelajaran harus diperbaiki untuk mengejar ketertinggalan itu.Jika ketertinggalan itu tidak dikejar bisa jadi bangsa kita akan dijajah kembali oleh negara-negara maju melalui nanoteknologi. Ini adalah salah satu alasan mendesak kenapa injeksi konteks nanomaterial dan/atau nanoteknologi harus dilakukan. Nanoteknologi merupakan kajian multidisiplin sehingga sangat feasible diinjeksikan ke mata kuliah lain. Sudah saatnya para perancang kurikulum di prodi sarjana kimia dan sarjana pendidikan kimia untuk mengembangkan paradigma baru dalam sistem pembelajarannya, misalkan dengan mewajibkan setiap mata kuliah untuk menginjeksikan (mengintegrasikan) konteks nanomaterial dan/atau nanoteknologi, tentu berlaku bagi mata kuliah-mata kuliah yang feasible untuk itu. Dengan demikian, setiap mata kuliah memiliki tanggung jawab bersama dalam mengantarkan lulusan ke masyarakat yang menuntut sarjana-sarjana kimia yang

Injeksi Konteks Nanomaterial ke dalam Pembelajaran Kimia Seperti telah diketahui, saat ini nanomaterial dan/atau nanoteknologi telah menjadi konteks dalam kehidupan dan akan terus berkembang untuk memenuhi kebutuhan masyarakat saat ini dan di masa datang. Nanomaterial telah mengalami kontekstualisasi ke berbagai segmen kehidupan, mulai dari masyarakat kalangan menengah hingga yang teratas. Industri-industri berbasis nanomaterial A-9


melek nanoteknologi. Perguruan tinggi LPTK termasuk Unesa, injeksi konteks nanomaterial ke dalam konten pembelajaran kimia penting juga dilakukan pada prodi pendidikan kimia. Calon guru kimia lulusan LPTK kelak akan mengambil fungsi key person yang akan menjadikan lulusan pendidikan menengah melek nanoteknologi. Di Prodi Pendidikan Kimia, melalui mata kuliah Kimia Permukaan (3 SKS, wajib) nampak sekali telah menyuntikkan pengetahuan tentang nanomaterial. Bagaimana pola penginjeksian atau pengintegrasian konteks nanomaterial/nanoteknologi ke dalam konten pembelajaran kimia akan diberikan pada bagian selanjutnya. Injeksi atau suntikan, dalam arti positif adalah tindakan yang diarahkan kepada tujuan baik seperti memasukkan vaksin ke dalam tubuh untuk penciptaan kekebalan tubuh, memasukkan vitamin ke dalam tubuh untuk menjaga kebugaran tubuh, memasukkan obat ke dalam tubuh untuk penyembuhan penyakit. Walau injeksi dilakukan untuk tujuan-tujuan baik seperti itu bahkan untuk kebaikan jangka panjang (vaksinasi) faktanya tidak semua orang dengan suka-rela menerima tindakan injeksi itu. Anak kecil, anak-anak yang belum cukup dewasa seringkali tidak suka mendengar kata-kata “injeksi” bahkan ada yang berupaya menolaknya. Demikian kemungkinan yang akan terjadi ketika kita menginjeksikan konteks nanomaterial ke dalam konten pembelajaran kimia. Marilah kita menjadi orang-orang yang dengan suka-rela, berbasis kepada argumen logis untuk menerima falsafah injeksi konteks nanomaterial untuk menginovasi pembelajaran kimia.

Model Penginjeksian Konteks Nanomaterial/Nanoteknologi Judul makalah ini adalah sebuah frasa yang diawali dengan kata injeksi. Frasa ini dapat ditambahi subyek atau obyek sehingga menjadi sebuah kalimat, dapat berstruktur kalimat aktif maupun kalimat pasif. Ketika struktur kalimatnya aktif, maka pebelajar (mahasiswa atau siswa) sebagai obyek diinjeksi oleh pembelajar dengan suntikan nanomaterial dan/atau nanoteknologi. Sebaliknya jika kalimat berstruktur pasif, maka pebelajar menginjeksi dirinya dengan nanoteknologi dengan cara mengambil mata kuliah pilihan yang disediakan atau cara-cara lain. Injeksi yang ideal terjadi manakala subyek (dosen perancang kurikulum) dan obyek (pebelajar) saling bersepakat untuk mencapai tujuan yang dicanangkan. Pilihan-pilihan penginjeksian dapat dilakukan dengan (1) menambahkan konten baru (konten nanoteknologi) ke dalam mata kuliah yang sudah ada, dengan demikian tidak harus menyediakan mata kuliah tentang nano ini secara tersendiri, (2) menginjeksikan konteks nano ke dalam konten lain yang sudah ada melalui model pengintegrasian kurikuler tertentu. Dari 10 model pengintegrasian kurikuler yang direkomendasikan oleh Fogarty (2009), 5 (lima) di antaranya dapat dipilih sebagai alternatif bagi model penginjeksian konteks nanomaterial dan/atau nanoteknologi ke dalam konten pembelajaran kimia, yaitu model connected, shared, webbed, immersed, dan networked. Model pengintegrasian connected dapat dilakukan dengan diawali dua kegiatan berikut ini: (1) mengidentifikasi dan menginventarisasi segmen atau bidang-bidang yang dirambah oleh A - 10


nanoteknologi dan (2) menetapkan mata kuliah-mata kuliah dalam struktur kurikulum prodi yang bersentuhan dengan bidang rambahan nanoteknologi. Dengan model pengintegrasian connected, maka pengampu mata kuliah senantiasa mengconnected-kan konteks nanomaterial/nanoteknologi yang berkembang di masyarakat saat membelajarkan konten-konten dalam mata kuliahnya. Sebagai contoh, di masyarakat telah beredar beras nano sebagai salah satu komponen cream wajah. Konteks beras nano ini dapat disentuh oleh pengampu mata kuliah-mata kuliah Kimia Industri, Kimia Kosmetik, Toksikologi ketika ingin membelajarkan konten-konten yang disajikan di dalam mata kuliah. Konteks beras nano diinjeksikan ke dalam konten mata kuliah itu dengan model connected. Konteks nanomaterial di bidang farmasi dan kesehatan yang sedang berkembang di masyarakat juga dapat diinjeksikan secara connected ke dalam konten-konten dalam mata kuliah Kimia Farmasi, demikian seterusnya. Dua mata kuliah kimia, misalnya mata kuliah Kimia Kosmetik dan mata kuliah Kimia Farmasi dapat saling dishared oleh kedua tim dosen dalam pembelajarannya ketika mengadopsi konteks nanomaterial/nanoteknologi yang sama untuk meningkatkan kebermaknaan konten yang ada di dalam masing-masing mata kuliah, misal untuk konteks beras nano tadi. Prodi kimia boleh saja berinovasi dalam upaya meningkatkan kualitas lulusannya. Salah satu bentuk inovasi itu misalnya prodi mengangkat dan menetapkan tema riset mahasiswa untuk tahun ini. Ketika tema riset itu adalah nanomaterial dan/atau nanoteknologi,

maka semua skripsi yang disusun oleh mahasiswa harus mengarah atau berbasis kepada persoalan-persoalan terkait nanomaterial/nanoteknologi. Jika demikian yang terjadi, maka sebenarnya kita telah melakukan penginjeksian konteks nanomaterial ke dalam pembelajaran mata kuliah dengan model penginjeksian webbed. Skripsi adalah salah satu mata kuliah wajib yang menuntut mahasiswa secara intensif mendalami persoalan yang ingin dipecahkan dalam waktu dan intensitas yang lebih ketimbang ketika belajar mata kuliah yang lain. Artinya, penginjeksian konteks nanomaterial melalui jalur skrispsi nampaknya akan mendampak lebih kuat. Inovasi semacam ini memerlukan keberanian dari ketua prodi dan dukungan civitas akademika yang lain untuk maju bersama. Di samping sebagai tema riset, pengangkatan tema nanoteknologi di prodi dapat pula dijadikan sebagai central idea yang digunakan sebagai overlay untuk berbagai konten dalam sejumlah mata kuliah kimia. Konteks nanomaterial/nanoteknologi dijadikan bingkai (frame) dari kontenkonten mata kuliah. Model pengintegrasian kurikuler immersed memposisikan pebelajar sebagai expert di bidang tertentu. Ketika kita ingin menginjeksikan konteks nanomaterial dan/atau nanoteknologi ke dalam diri mahasiswa, maka kita sandangkan jabatan ahli nanoteknologi kepada mahasiswa itu. Kepadanya kemudian ditugasi untuk membenamkan dirinya ke dalam lautan ilmu terkait dengan nanoteknologi, dalam arti si mahasiswa itu harus menimba ilmua ke beberapa expert yang memiliki sisi pandang atau pengalaman terkait nanomaterial/nanoteknologi yang berbeda. Ahli kimia teoretik dan ahli kimia terapan, A - 11


walau sama-sama mendalami nanomaterial keduanya akan memiliki kelebihan masing-masing. Pebelajar yang menimba ilmu kepada dua ahli ini akan mendapat bekal yang lebih kaya. Model penginjeksian konteks nanomaterial pola immersed ini sangat tepat diterapkan pada mahasiswa yang sedang menyusun skripsi atau kelompok mahasiswa yang memiliki peminatan sama dalam pembuatan proposal PKM (Program Kreativitas Mahasiswa). Penginjeksian konteks nanoteknologi dengan model networked sebenarnya adalah pengembangan dari model penginjeksiaan immersed. Pada model networked, pebelajar membangun jejaring dengan pebelajar lain dari luar kampusnya yang sama-sama sedang mendalami nanomaterial/nanoteknologi. Jejaring ini biasanya dibangun guna mengembangkan cakupan kajian manakala pebelajar yang telah memiliki interes terhadap kajian nanoteknologi itu berkeinginan meningkatkan fungsinya. Jika pada awalnya ber_immersed untuk menjadi seorang ahli nanoteknologi semata, maka seseorang membangun network ketika akan meningkatkan fungsi atau perannya menjadi pelaku bisnis (manajer) di bidang nanoteknologi.

bagi bangsa Indonesia, Indonesia dapat saja terperosok ke dalam posisi terjajah akibat ketertinggalan pada bidang nanoteknologi. Bangsa Indonesia tidak tinggal diam, melalui representasi para peneliti bidang nano siap mengejar ketertinggalan itu. Perusahaan penghasil periset handal dalam hal ini lembaga pendidikan harus melakukan pembenahan guna mendukung perjoangan yang telah dirintis oleh para peneliti bidang nano yang telah menunjukkan prestasinya. Prodi kimia (pendidikan maupun non pendidikan) sebagai lembaga pendidikan harus segera mengambil bagian dalam penyiapan SDM yang melek nanoteknologi. Penyediaan mata kuliah pilihan berbasis nanomaterial dan/atau nanoteknologi belum cukup untuk merespon kebutuhan SDM yang melek nanoteknologi. Upaya penjinjeksian konteks nanomaterial/nanoteknologi ke dalam konten pembelajaran kimia adalah sebuah keharusan. Model-model pengintegrasian kurikuler seperti connected, shared, webbed, immersed, dan networked nampaknya memenuhi feasibility untuk digunakan dalam penijeksian itu. Rekomendasi Injeksi konteks nanomaterial ke dalam konten pembelajaran kimia baik pada level sekolah maupun perguruan tinggi harus diselenggarakan dengan cara seksama dan dalam tempo yang sesingkatsingkatnya agar tidak selalu ketinggalan dengan bangsa-bangsa lain. Para pimpinan prodi sarjana kimia (pendidikan dan non pendidikan) harus duduk bersama untuk membangun kesepakatan-kesepakatan bersama agar pemikiran injeksi konteks nanomaterial/nanoteknologi ini dapat

Simpulan dan Rekomendasi Simpulan Nanomaterial dan/atau nanoteknologi telah mewarnai kehidupan saat ini. Nanoteknologi menjadi salah satu indikator utama bagi kemajuan sebuah bangsa. Dalam bidang ini, bangsa Indonesia masih tertinggal oleh bangsa lain seperti Amerika Serikat dan Jepang. Ketertinggalan ini akan menjadi bencana A - 12


terealisasi dan bertumbuh subur. Ketika kata sepakat itu tidak tergapai, maka memulai dengan kesendirian penuh berani dalam memperjoangkan kebaikan bangsa di masa mendatang, in shaa Allah akan diridhoi. Artinya, untuk kebaikan mulailah dari diri sendiri ketika yang lain belum mau diajak memulai, ketika yang lain belum mau disuntik atau mau menyuntik dirinya.

Dokumen Kurikulum 2015 Program Studi S1 Kimia FMIPA Unesa. Dokumen Kurikulum 2015 Program Studi S1 Pendidikan Kimia FMIPA Unesa. Dokumen Kurikulum 2012-2013 Program Studi Kimia Sri Ramaswamy Memorial (SRM) University, India. Ernst, JV. Nanotechnology Education: Contemporary Content and Approaches. The Journal of Technology Studies. Sept 2015. Fogarty, Robin. 2009. How to Integrate Curricula. Third Edition. USA: Corwin A Sage Company. Lampiran II Kemenristek No 193/M/Kp/IV/2010 tentang Agenda Riset Nasional. Oryzano Brightening Cream (OBC). http://rhizomaindonesia.blogspot.co.id /p/oryzano-brightening-creamoryzano.html diunduh pada 20 September 2015. Programme for International Student Assessment (PISA) 2012 Framework.RESEARCH AND DEVELOPMENT DEPARTMENT www.research.gov.mt 2014. Pusat Inovasi LIPI. 2013. BPPT: Nanoteknologi untuk Tingkatkan Nilai Tambah Produk Industri. Hak Cipta © 2013. Pengenalan Nanateknologi. http://nanotechindonesia.blogspot.co.id/2012/05/peng enalan-nanoteknologi.htmldiunduh pada 20 September 2015. Teknologi Nano Sensorhttps://teamean.wordpress.com/ tag/nano/diunduh pada 20 September 2015.

Daftar Bacaan Bowles, Ken. 2004. Teaching Nanotechnology in the High School Curriculum: A Teacher’s Guide. Apopka High School UCF NANOPAC – 2004. Chen, Liwei. Chemistry 764 Nano Electronic Materials. Department of Chemistry and Biochemistry. Email: [email protected]. Dwandaru, WSB. 2012. Aplikasi Nanosains dalam Berbagai Bidang Kehidupan: Nanoteknologi. Artikel disajikan dalam Seminar Regional Nanoteknologi dengan Tema ‘GoestoNanotechnologyEra’ pada Tanggal 23 Juni 2012. Dokumen Kurikulum 2013-2018 Program Studi Kimia FMIPA ITB Bandung. Dokumen Kurikulum 2013 Program Studi Kimia FMIPA Universitas Negeri Malang. Dokumen Kurikulum 2013 Program Studi Kimia FMIPA Universitas Negeri Padang. Dokumen Kurikulum 2013 Program Studi Kimia FMIPA Universitas Gajah Mada.

A - 13

Injeksi Konteks Nanomaterial ke dalam Konten Pembelajaran Kimia Oleh: Suyono [Jurusan Kimia FMIPA Unesa,

Recommend Documents