Tim Penulis:
Dr. Muhammad Yudhistira Azis M.Si., Andi Budi Bakti, S.Pd., Prof.Ir. Muhammad Ali Zulfikar, Ph.D., , Muhammad Husnu Jauhari, S.Si.
Dalam kehidupan sehari-hari, setiap aspek disekeliling kita melibatkan reaksi dan prinsip kimia, dalam industri kimia memiliki peran dalam pengembangan obat, pangan, serta remediasi lingkungan (Nurmilawati dkk., 2021). Akan tetapi, pemahaman tentang ilmu kimia dibatasi pada lingkup akademik di ruang kelas saja, tanpa mengaitkannya dengan konteks nyata kehidupan sehari-hari. Padahal jika ingin dikaitkan dengan berbagai bidang kimia sangat dekat dengan kita. Namun, di balik urgensinya, mata pelajaran Kimia seringkali dianggap sulit dan abstrak oleh siswa, terutama di jenjang Sekolah Menengah Atas (SMA).
Pada bidang industri, ilmu kimia memiliki peran fundamental seperti bidang pangan, kimia pangan memastikan keamanan dan kualitas makanan yang kita konsumsi, mulai dari proses fermentasi, penggunaan aditif, hingga analisis nutrisi dan pengawetan, yang membantu konsumen membuat pilihan yang lebih sehat dan memahami label produk. . Bidang Kesehatan dan Farmasi yaitu pengembangan obat-obatan baru, sintesis antibiotik, vaksin, dan bahkan prosedur diagnostik modern (seperti MRI dan blood test) semuanya berakar pada kimia organik, anorganik, dan analitik (Nurmilawati dkk., 2021). Selain itu, pada bidang lingkungan. kimia analitik dan lingkungan sangat krusial dalam memantau polusi air dan udara, mengembangkan teknologi pengolahan air bersih yang efisien, serta mencari solusi energi terbarukan melalui pengembangan katalis dan material baterai yang lebih baik. Bahkan produk rumah tangga sehari-hari, seperti sabun, deterjen, kosmetik, dan bahan pembersih, adalah hasil dari formulasi kimia yang kompleks.
Materi kimia di SMA banyak membahas konsep-konsep yang cukup sulit untuk dipahami siswa, karena berkaitan dengan reaksi-reaksi kimia dan perhitungannya serta berkaitan dengan konsep yang bersifat abstrak yang dianggap oleh siswa merupakan materi yang relatif baru bagi mereka (Febriyanti dkk., 2025). Di banyak penelitian berbagai negara menunjukkan bahwa sains kimia dan fisika menjadi salah satu pelajaran yang kurang diminati oleh siswa. Salah satu penyebabnya karena dalam sains seperti kimia banyak mempelajari hal-hal yang bersifat abstrak seperti konsep atom, bilangan oksidasi, persamaan reaksi dan perubahan energi. Keabstrakan ini menjadikan kimia sebagai pelajaran yang kompleks sehingga menjadi tantangan bagi siswa (Febriyanti dkk., 2025). Selain itu faktor eksternal yang menjadi penghambat pemahaman siswa tangan kimia adalah keterbatasan melakukan eksperimen atau praktikum seperti kurangnya alat, bahan, dan laboratorium yang memadai membuat pembelajaran hanya bersifat teoritis, tidak melibatkan aspek eksperimental implementatif
Tantangan pembelajaran Kimia di daerah 3T. Kota Ternate, Maluku Utara, masih menghadapi isu-isu khas terkait akses di daerah kepulauan. Problematika pendidikan di wilayah 3T secara umum meliputi keterbatasan infrastruktur dan media pembelajaran, di mana sekolah seringkali kekurangan laboratorium yang layak, akses internet yang stabil, dan media pembelajaran modern. Banyak daerah 3T terletak di Lokasi terpencil seperti pulau-pulau kecil atau pegunungan sehingga membuat aksesibilitas menjadi tantangan besar (Dalimunthe, 2025). Selain itu, terdapat kesenjangan kompetensi guru karena kualitas dan kuantitas pelatihan guru yang tidak merata, serta masalah akses dan distribusi, di mana lokasi yang terpencil dan biaya logistik yang tinggi menghambat distribusi buku, alat peraga, dan sumber daya pendidikan lainnya.
Untuk mengatasi kesulitan belajar Kimia dan kesenjangan pendidikan di daerah 3T, diperlukan solusi yang bersifat holistik dan kolaboratif. Dalam proses pembelajaran di daerah 3T seharusnya dapat melihat potensi lokal yang dapat dikembangkan. Karena banyak dari daerah 3T menghadapi masalah ekonomi, seperti taraf hidup yang kurang baik, akses terbatas terhadap sumber daya. Pendidikan berbasis keterampilan pertanian atau kewirausahaan lokal dapat membantu Masyarakat dan siswa mengatasi keterbatasan ekonomi. Selain itu untuk mengatasi permasalahan pendidikan di daerah 3T dapat dilakukan dengan melibatkan komunitas lokal dan melakukan Pendidikan berbasis proyek dengan bekerjasama dengan institusi terkait. Sehingga pendekatan ini dapat menawarkan metode pembelajaran yang tidah hanya teoritis tetapi juga praktis dan aplikatif (Dalimunthe, 2025). Proyek-proyek yang dapat dilakukan dapat bervariasi, seperti pengembangan Solusi untuk masalah lingkungan yaitu pengolahan sampah, pembuatan pupuk kimia berbasis lokal, sanitasi air yang baik, dan lain sebagainya. Solusi pembelajaran di sekolah juga dapat dilakukan dengan mengadakan pelatihan kompetensi guru sehingga dapat memberikan pemahaman miskonsepsi tentang materi kimia yang dirasa kompleks. Dukungan dari pemerintah daerah setempat dan pusat sangat berperan penting untuk menyediakan fasilitas sekolah yang memadai sehingga pembelajaran aplikatif dapat divisualisaikan secara langsung melalui eksperimen dan praktikum.
Salah satu aksi nyata yang dapat dilakukan untuk mengatasi permasalahan Pendidikan di daerah 3T adalah kegiatan Pengabdian Masyarakat. Kegiatan ini diselenggrakan secara kolaboratif oleh beberapa Universitas di Provinsi Jawa Barat dan Maluku Utara. Kegiatan ini bertajuk “Hilirisasi Keilmuan Kimia, Agromaritim, dan Percobaan Kimia Aplikatif dalam Meningkatkan Pembelajaran Sains Lingkungan Pesisir untuk Siswa Menengah Atas dan Guru MGMP Kimia Kota Ternate, Maluku Utara.” Tujuan utamanya adalah meningkatkan kompetensi guru MGMP Kimia dan siswa SMA dalam pembelajaran Kimia, mengaitkan konsep Kimia dengan isu lingkungan dan potensi lokal, khususnya sektor agromaritim dan lingkungan pesisir, serta mempromosikan sinergi antara perguruan tinggi di wilayah barat dan timur Indonesia.
Program ini merupakan kolaborasi nasional yang melibatkan enam program studi Kimia dari berbagai universitas, menunjukkan komitmen bersama untuk pemerataan pendidikan. Institusi yang terlibat dari wilayah Jawa Barat adalah Institut Teknologi Bandung (ITB) yang memberikan pelatihan Kimia Komputasi, Pembuatan Penyaring Air Sederhana, dan Pengukuran Polutan Air, Universitas Pendidikan Indonesia (UPI), UIN Sunan Gunung Djati Bandung, dan Universitas Jenderal Achmad Yani (Unjani). Sementara dari wilayah Maluku-Maluku Utara adalah Universitas Khairun (UNKHAIR) sebagai koordinator lokal dan Universitas Pattimura (UNPATTI). Kegiatan ini juga didukung oleh Himpunan Kimia Indonesia (HKI) Cabang Jawa Barat–Banten dan Maluku–Maluku Utara, dengan SMAN 5 Kota Ternate sebagai sekolah mitra dan tuan rumah.
Program ini memberikan solusi praktis untuk mengatasi kesulitan belajar Kimia di daerah 3T dengan fokus pada aplikasi. Solusi yang diberikan meliputi Kimia Komputasi untuk membantu siswa memvisualisasikan konsep abstrak melalui simulasi digital, Percobaan Aplikatif seperti pembuatan penyaring air sederhana dan pengukuran polutan yang secara langsung mengaitkan Kimia dengan masalah lingkungan lokal (air bersih), serta Konteks Lokal, di mana materi disajikan dengan mengaitkan pada potensi agromaritim Ternate, menjadikan pembelajaran lebih relevan dan bermakna bagi siswa.
Praktikum Kimia Komputasi
Di era digital saat ini, penggunaan komputer sangat penting dalam menunjang pembelajaran kimia di SMA. Praktikum kimia komputasi merupakan kegiatan praktik yang menggunakan komputer beserta perangkat lunaknya, untuk memodelkan, mensimulasikan dan menghitung sifat-sifat molekul serta reaksi kimia. Siswa seringkali sulit memahami kimia karena sebagian besar konsepnya bersifat abstrak (Kusasi, 2010). Oleh sebab itu, visualisasi dan simulasi penting dilakukan dalam pembelajaran kimia. Hal ini agar ilmu kimia lebih mudah dipahami oleh siswa. Avogadro dan Chemsketch merupakan perangkat lunak yang mampu memodelkan struktur molekul, rangkaian alat dan persamaan reaksi dalam format 3D dan 2D. Penggunaannya yang mudah dan gratis, menjadikan Avogadro dan Chemsketch cocok diterapkan dalam pembelajaran kimia di SMA.
Di laboratorium komputer, siswa SMA dilatih mengoperasikan perangkat lunak Chemsketch untuk memvisualisasikan suatu struktur molekul dan serangkaian alat laboratorium secara 2D. Sedangkan perangkat lunak Avogadro digunakan untuk memvisualisasikan struktur molekul secara 3D dan menghitung sifat-sifat molekul seperti panjang ikatan, sudut ikatan dan lain-lain. Metilen biru, dengan nama IUPAC: 7-(dimetilamino)fenotiazin-3-ilidena]-dimetilazanium klorida, sering digunakan sebagai zat warna tekstil. Keberadaannya di perairan meningkat akibat buangan air limbah tekstil maupun air limbah domestik. Polutan ini bersifat persisten atau sulit terdegradasi secara alami, karena memilki gugus benzena (Asiah, dkk, 2022). Selain itu, metilen biru juga bersifat toksik karena tergolong pewarna azo yang mana mengandung gugus amin dan benzidin yang dapat menyebabkan penyakit karsinogenik (Ali, dkk, 2023). Dengan Chemsketch dan Avogadro, siswa dapat menggambar struktur molekul metilen biru, serta mengamati gugus-gugus yang dianggap penyebab sifat persisten dan toksik tersebut.
Praktikum Analisis Metilen Biru menggunakan SpektroVis Portable
Keberadaan metilen biru di perairan harusnya relatif rendah. Menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup yaitu Kep-51/MENLH/10/1995 tentang baku mutu limbah cair, kadar maksimum metilen biru yang diperbolehkan yaitu 5-10 mg/L (KLH, 1995). Kajian kualitas air yang mencakup identifikasi dan kuantifikasi komponen dalam air menggunakan metode kimia tertentu merupakan bagian dari aktivitas seorang kimiawan. Oleh sebab itu, siswa dilatih layaknya seorang kimiawan yang mengukur zat warna metilen biru dalam sampel air menggunakan instrumen analitik yaitu spektrofotometer visible portable. Prinsip alat spektrofotometer visible adalah penyerapan cahaya tampak oleh molekul pada panjang gelombang khas (λmaks) di mana ia menyerap cahaya paling kuat. Metilen biru diketahui memiliki λmaks pada sekitar 664 nm (Hulupi, dkk, 2023), yang berarti ia menyerap cahaya paling kuat di panjang gelombang tersebut. Kegiatan praktikum di awali dengan pengenalan K3 laboratorium, yang mana siswa dijelaskan terkait pentingnya penggunaan jas lab dan sarung tangan saat berkerja di laboratorium.
Percobaan Penjernihan Air Limbah Zat Warna menggunakan Alat Filtrasi Sederhana
Air limbah yang mengandung zat warna seperti metilen biru, seharusnya diolah dulu dalam instalasi pengolahan air limbah (IPAL) sebelum dapat dibuang ke perairan. Sehingga air limbah yang dibuang sudah terbukti aman bagi lingkungan, karena tidak mengandung zat pencemar berbahaya. Pengolahan air limbah zat warna dapat dilakukan salah satunya melalui proses penjerapan atau adsorpsi menggunakan material tertentu. Dalam kegiatan ini, siswa dikenalkan dengan alat filtrasi sederhana untuk mengolah air limbah zat warna metilen biru. Air limbah yang dihasilkan dari kegiatan praktikum sebelumnya menjadi simulasi dalam pengolahan air limbah. Dari sini, siswa diajarkan untuk bertanggung jawab terhadap limbah yang telah mereka hasilkan. Alat filtrasi yang dibuat tersusun dari sabut kelapa, pasir, resin penukar ion, arang, zeolit, dan kerikil. Sabut kelapa dan pasir berfungsi untuk menahan sampah dan endapan lumpur yang terkandung di dalam air limbah sehingga air akan menjadi lebih jernih. Arang aktif berfungsi untuk menyerap dan menghilangkan zat warna dan bau. Zeolit (pasir kucing) dan resin penukar ion merupakan material berpori yang berfungsi untuk mengikat kandungan logam dan ion-ion lain. Kerikil berfungsi untuk memberi ruang pada alat filtrasi supaya tidak tersumbat oleh material di atasnya (Kambuna, dkk, 2022).
Percobaan Pembuatan Produk Sabun
Kimia erat kaitannya dengan terciptanya sebuah produk, karena melalui proses kimia bahan baku dapat diubah menjadi produk jadi. Di laboratorium kimia, siswa dilatih untuk membuat produk sederhana berupa sabun cair. Sabun ini terbuat dari campuran texapon, air dan natrium klorida (NaCl). Texapon atau Sodium Lauril Eter Sulfat (SLES) bertindak sebagai surfaktan, sederhananya zat ini bersifat amfifilik, dapat menjembatani senyawa yang polar (hidrofilik) seperti air dan non polar (hidrofobik) seperti minyak atau noda (Sianiar, 2021). Texapon memiliki kelebihan, seperti sifatnya yang ramah lingkungan, karena berasal dari minyak kelapa, sehingga mendukung pelestarian lingkungan. Selain itu, senyawa ini juga aman bagi tubuh, tidak sekeras surfaktan berbahan ABS ataupun LAS (Mardiah et al., 2021). Penambahan NaCl bertujuan sebagai agen pengental untuk memisahkan antara produk sabun dan gliserin. Gliserin tidak akan mengendap dengan adanya air garam, sementara sabun akan mengalami pengendapan. Selain itu, kadar air dalam proses pembuatan sabun juga memengaruhi kualitas sabun yang dihasilkan. Kadar air yang berkurang akan menghasilkan sabun yang lebih keras, sedangkan peningkatan kadar air akan menghasilkan sabun yang lebih lunak.
Pengayaan materi Ikatan Kimia dan miskonsepsinya
Ikatan kimia merupakan salah satu konsep paling mendasar dalam pembelajaran kimia dan secara langsung akan berkaitan dengan konsep-konsep lain yang akan diajarkan berikutnya seperti reaksi kimia, termokimia, kinetika kimia hingga kimia organik. Meskipun topik ikatan kimia sangat penting dalam pembelajaran kimia, hal ini terbukti sulit untuk dipelajari bagi siswa dikarenakan konsep ikatan kimia bersifat abstrak. Kebanyakan siswa SMA mengalami miskonsepsi dalam memahami materi ikatan kimia, contohnya miskonsepsi bahwa “natrium klorida merupakan senyawa berikatan kovalen, padahal natrium klorida merupakan senyawa berikatan ion“, lalu jika siswa sudah benar menyatakan bahwa natrium klorida adalah senyawa berikatan ion, tetapi kekeliruan baru muncul dari siswa yaitu “padatan natrium klorida dapat menghantarkan arus listrik, karena senyawa ion bisa menghantarkan listrik“ (Rahayu & Fitriza, 2021).
Solusi dalam mengatasi miskonsepsi yang dialami oleh siswa yaitu dengan cara memberikan penguatan materi ikatan kimia dan membenarkan miskonsepsi-miskonsepsi yang telah teridentifikasi dari beberapa temuan penelitian. Dalam kegiatan ini, dosen memaparkan materi ikatan kimia secara komprehensif dengan menekankan konsep-konsep dasar yang sering disalahpahami, serta menjelaskan perbedaan antara pemahaman yang benar dan yang keliru. Selain itu, diberikan contoh-contoh konkret dan diskusi interaktif agar guru dan siswa dapat memahami konsep ikatan kimia secara lebih mendalam dan tidak sekadar menghafal. Melalui pendekatan ini diharapkan guru dapat memperbaiki metode pengajaran di kelas, sementara siswa mampu membangun pemahaman konseptual yang lebih kuat dan terbebas dari miskonsepsi yang umum terjadi.
Feedback Kegiatan dari Siswa SMA
Semua siswa terlihat antusias mengikuti setiap kegiatan, ini ditandai dengan banyaknya siswa yang penasaran dan aktif bertanya di setiap percobaan. Selain itu, sebagai data kuantitatif dalam mengevaluasi kegiatan pengabdian masyarakat ini, dilakukan juga penyebaran google form yang berisi evaluasi umpan balik terhadap kegiatan di laboratorium yang dilakukan dengan skala kepuasan 1 sampai 5. Jumlah siswa yang mengisi kuesioner umpan balik tersebut adalah 27 responden siswa yang merupakan siswa-siswa SMA di Kota Ternate.
Berdasarkan semua pertanyaan evaluasi yang diajukan, semua siswa mengisi skala kepuasan 5 dengan persentase mencapai 70-96%, skala kepuasan 4 mencapai 0-30% dan skala kepuasan 3 mencapai 0-11%. Dengan demikian, pengabdian masyarakat yang dilaksanakan di SMA kota Ternate, memberikan pengalaman positif dan meningkatkan motivasi siswa untuk belajar kimia. Pembelajaran yang menarik dengan percobaan kimia sederhana membuat siswa lebih memperoleh gambaran terhadap teori yang mereka dapatkan dan aplikasi kimia secara langsung. Hal ini dapat menjadi salah satu faktor utama dalam peningkatan minat siswa terhadap kimia.
