Jendela Amin - PANDUAN MATA PELAJARAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (IPA)

Mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) dalam kurikulum nasional ada pada dua fase, yaitu fase D dan fase E. Fase D untuk jenjang SMP sedangkan fase E untuk jenjang kelas X SMA. Untuk memandu pendidik memahami dan menerapkan mata pelajaran IPA di fase D dan E, diberikan petunjuk yang sistematis yang mencakup capaian pembelajaran IPA yang dijelaskan secara rinci, meliputi rasional, tujuan, dan karakteristik capaian yang disesuaikan untuk fase D dan E. Capaian pembelajaran (CP) merupakan kompetensi pembelajaran yang harus dicapai murid di akhir setiap fase.

Pemerintah menetapkan CP sebagai kompetensi yang ditargetkan. Meskipun demikian, sebagai kebijakan tentang target pembelajaran yang perlu dicapai tiap murid, CP masih umum untuk memandu kegiatan pembelajaran sehari-hari. Oleh karena itu, pengembang kurikulum atau pendidik perlu menyusun dokumen yang lebih operasional yang dapat memandu proses pembelajaran intrakurikuler berupa alur tujuan pembelajaran dan dokumen perencanaan pembelajaran.

Ada dua elemen utama dalam pendidikan IPA, yakni pemahaman IPA dan keterampilan proses. Dalam melaksanakan pembelajaran, keterampilan proses adalah cara yang dilakukan untuk memperoleh pemahaman IPA sehingga pemahaman dan keterampilan proses ini disampaikan dalam satu kesatuan yang utuh dan tidak diturunkan menjadi tujuan pembelajaran terpisah. Berikut adalah elemen dan deskripsi mata pembelajaran IPA.

A. Pemahaman IPA

Menerapkan prinsip klasifikasi dan strategi pelestarian keanekaragaman hayati; mendeskripsikan peranan virus, bakteri, dan jamur dalam kehidupan; menganalisis interaksi antar komponen ekosistem dan pengaruhnya terhadap keseimbangan ekosistem; menggunakan sistem pengukuran dalan kerja ilmiah; menganalisis gerak dua dimensi; menganalisis pemanfaatan energi alternatif untuk mengatasi permasalahan ketersediaan energi; menganalisis partikel penyusun materi dan menerapkan konsep stoikiometri dalam berbagai aspek kuantitatif reaksi kimia; dan menerapkan konsep IPA untuk mengatasi permasalahan berkaitan dengan perubahan iklim.

B. Keterampilan Proses

Mampu menerapkan keterampilan proses yang meliputi:

1. Mengamati, yaitu melakukan pengamatan terhadap fenomena dan peristiwa di sekitarnya dan mencatat hasil pengamatannya dengan memperhatikan karakteristik objek yang diamati.

2. Mempertanyakan dan memprediksi, yaitu mengidentifikasi pertanyaan yang dapat diselidiki secara ilmiah dan membuat prediksi.

3. Merencanakan dan melakukan penyelidikan, yaitu merencanakan dan melakukan langkah-langkah operasional untuk menjawab pertanyaan. Murid menggunakan alat bantu pengukuran untuk mendapatkan data yang akurat dan memahami adanya potensi kekeliruan dalam penyelidikan.

4. Memproses, menganalisis data dan informasi, yaitu mengolah data dalam bentuk tabel, grafik, dan model serta menjelaskan hasil pengamatan dan pola atau hubungan pada data. Murid mengumpulkan data dari penyelidikan yang dilakukannya, serta menggunakan pemahaman sains untuk mengidentifikasi hubungan dan menarik kesimpulan berdasarkan bukti.

5. Mengevaluasi dan refleksi, yaitu mengidentifikasi sumber ketidakpastian dan kemungkinan penjelasan alternatif dalam rangka mengevaluasi kesimpulan, serta menjelaskan cara spesifik untuk meningkatkan kualitas data.

6. Mengkomunikasikan hasil, yaitu mengkomunikasikan hasil penyelidikan secara sistematis dan utuh yang ditunjang dengan argumen dan bahasa yang sesuai konteks penyelidikan.

Kompetensi pada fase E menggunakan kata kerja operasional yang mengarah pada pembelajaran mendalam serta disesuaikan dengan kondisi murid di masing-masing satuan pendidikan. Dalam pembelajaran, pendidikan melatihkan keterampilan proses yang meliputi: (1) mengamati, (2) merumuskan pertanyaan, (3) merencanakan serta melakukan penyelidikan, (4) memproses dan menganalisi data serta informasi, (5) mengevaluasi dan merefleksi, serta (6) mengkomunikasikan hasil. Keseluruhan materi esensial pada CP IPA fase E tertera pada tabel berikut.

Ruang lingkup untuk topik partikel penyusun materi dalam kimia mencakup pemahaman mendalam tentang partikel penyusun materi yang terdiri atas atom, molekul, dan ion. Materi ini juga membahas tentang perkembangan model atom hingga aplikasinya dalam senyawa kimia. Murid mempelajari perkembangan model atom, mulai dari konsep atom demokritus dan model atom dalton untuk menjelaskan atom serta model atom thomson dan model atom rutherford untuk menjelaskan elektron dan inti atom. Selanjutnya murid diajak memahami partikel penyusun atom, yaitu proton, neutron, dan elektron, serta peran masing-masing partikel dalam menentukan sifat atom.

Konsep atom dapat diperluas menjadi ion ketika menangkap atau melepaskan elektron dan konsep molekul ketika satu atom/ion bergabung dengan yang lainnya. Topik ini juga membahas identitas atom, termasuk nomor atom, nomor massa, isotop, dan massa atom relatif, yang menjadi dasar untuk memahami table periodik unsur.

Pada materi Stoikiometri, memiliki ruang lingkup yang luas dalam ilmu kimia, mencakup berbagai aspek kuantitatif dari reaksi kimia. Pertama melibatkan hukum-hukum dasar kimia, seperti hukum kekekalan massa, hukum perbandingan tetap, dan hukum perbandingan berganda, yang menjadi landasan untuk memahami komposisi senyawa dan hubungan massa pereaksi dan hasil reaksi dalam reaksi kimia.

Konsep mol dan massa molar juga merupakan bagian penting, karena memungkinkan konversi antara massa zat dan jumlah partikel (atom, molekul, atau ion) yang terlibat dalam reaksi. Selain itu, stoikiometri mencakup perhitungan kuantitatif dalam reaksi kimia, seperti menentukan jumlah reaktan yang dibutuhkan, produk yang dihasilkan, dan volume gas yang terlibat dalam reaksi. Ruang lingkup ini juga meliputi identifikasi reaktan pembatas, yaitu zat yang habis pertama kali dan membatasi jumlah produk yang dapat terbentuk, serta perhitungan persen hasil untuk mengevaluasi efisiensi reaksi. Konsep stoikiometri sangat penting untuk dipelajari karena menjadi pondasi dalam memahami dan mengaplikasikan reaksi kimia secara kuantitatif.

Pada fase F, mata pelajaran Kimia diorganisasikan dalam 2 (dua) elemen, yaitu pemahaman kimia dan keterampilan proses. Pemahaman kimia mencakup semua materi yang dipelajari yang meliputi struktur atom, ikatan kimia, bentu molekul, gaya intermolekuler, termokimia, larutan, laju reaksi, kesetimbangan kimia, sel elektrokimia, senyawa karbon, dan makromolekul. Berikut elemen dan deskripsi elemen mata pelajaran kimia fase F.

Pada fase F (Umumnya untuk kelas XI dan XII SMA/MA/Paket C). Pada akhir fase, murid memiliki kemampuan sebagai berikut:

Menganalisis hubungan struktur atom dengan sistem periodik unsur;
Membandingkan jenis ikatan kimia serta kaitannya dengan bentuk molekul dan gaya intermolekuler dalam memprediksi sifat fisik materi;
Mengaitkan perubahan entalpi standar dari suatu reaksi kimia dengan sumber energi yang ada di lingkungan sekitar; Menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi laju reaksi; menganalisis kesetimbangan kimia dan penerapannya;
Menjelaskan daya hantar listrik dan sifat koligatif larutan; menjelaskan sel elektrokimia dalam kehidupan sehari-hari;
Menjelaskan senyawa karbon dan makromolekul.

Sesuai dengan capaian pembelajaran kimia fase F, ruang lingkup materi yang tercakup dalam mata pelajaran kimia dapat dilihat pada tabel berikut.