Semantic Network Pada Materi Kimia

Pengertian Semantik  Secara etimologis, arti semantik berasal dari kata Yunani sema yang merupakan kata benda yang berarti 'tanda' atau 'simbol' dan samaino (kata kerja) yang memiliki arti "tanda" atau "melambangkan". Sedangkan istilah semantik dalam terminologi adalah studi tentang simbol atau tanda yang mengungkapkan makna, hubungan makna satu sama lain, dan hubungan antara kata-kata dengan konsep atau makna kata.

Semantic network adalah representasi yang mengekspresikan solusi permasalahan dengan menggunakan network (graph berarah). Di dalamnya menggunakan node (simpul) untuk merepretasikan suatu kondisi, dan arc (link) untuk merepretasikan relasi antar simpul.

Semantic network ini adalah representasi yang bersifat :

1. Lexically, di dalamnya terdapat node(simpul), link dan batasan-batasan khusus dari permasalahan

2. Structurally, masing-masing link akan terkoneksi dari simpul yang paling depan(head node) sampai simpul yang paling belakang (tail node).

3.  Semantically, semua simpul dan link merepretasikan permasalahan tetap berada dalam batasannya.

        Dengan kata lain semantic network adalah :

1.  Jaringan yang merepresentasikan relasi semantic dengan konsep.

2.  Terdiri dari nodes (konsep) dan arcs (relasi antar konsep).

3. Umumnya semua semantic network adalah representasi grafis deklaratif yang dapat digunakan baik untuk mewakili pengetahuan atau untuk mendukung penalaran pengetahuan sistem otomatis.

Berikut merupakan semantic network dari materi koloid :

Koloid adalah kondisi pertengahan, antara campuran dan larutan. Pada koloid terjadi dispersi (penyebaran) partikel-partikel kecil tetapi bukan berukuran molekul. Hal yang membedakan koloid dari larutan dan campuran adalah pada ukurannya.

Pertanyaan :

1.     Menurut pendapat Anda bagaimana semantic network ini bisa membantu guru dalam proses pembelajaran ?

2.     Berdasarkan desain yang saya buat apakah sudah efektif untuk proses pembelajaran kimia pada materi koloid ?

3.     Berilah kritik dan saran mengenai desain yang saya buat !

Larutan, Koloid dan Suspensi

Larutan

Larutan adalah campuran homogen dari dua atau lebih zat (unsur/molekul). Ketika ditempatkan dalam air, kebanyakan zat akan terlarut dan zat yang terlarut ini disebut soluble (dapat larut) dan yang lainnya yang tidak dapat larut disebut insoluble(tidak dapat larut). Garam dan gula sangat mudah larut dalam air.

Dalam suatu larutan, zat yang menunjukkan jumlah yang lebih besar disebut dengan pelarut dan zat yang jumlahnya lebih sedikit disebut zat terlarut. Apa artinya bahwa suatu zat terlarut dalam zat lainnya? Hal ini berarti bahwa molekul-molekul dari zat terlarut terpisah dan terdistribusikan secara merata dalam pelarut.

Zat tidak dapat larut (insoluble) mempertahankan keadaannya agar tidak terdistribusi dalam pelarut. Biasanya yang digunakan sebagai pelarut adalah air, karena kebanyakan zat padat akan terlarut dalam air, tetapi sebenarnya hampir semua cairan dapat dijadikan pelarut.

.

Koloid

Pada larutan, partikel-partikel tersebar secara merata, tetapi tidaklah terjadi pada campuran. Dalam campuran molekul-molekul tidak terpisah dan menyisakan partikel padat. Dari bagian ini terlihat ukurannya, bahwa larutan terbentuk dari partikel-partikel yang sangat kecil dan campuran terbentuk dari partikel-partikel yang cukup besar.

Koloid adalah kondisi pertengahan, antara campuran dan larutan. Pada koloid terjadi dispersi (penyebaran) partikel-partikel kecil tetapi bukan berukuran molekul. Hal yang membedakan koloid dari larutan dan campuran adalah pada ukurannya.

Koloid adalah tersebarnya partikel-partikel kecil dengan ukuran 10^-7 sampai 10^-5 cm. Jika partikel yang lebih besar dari 10^-5 cm maka disebut dengan campuran dan jika ukuran partikel lebih kecil dari  10^-7 cm maka disebut dengan larutan. 

Suspensi

Bilamana kita mencampurkan gula dengan air maka akan didapatkan larutan, namun jika kita mencampurkan pasir kedalam air, kita akan mendapatkan campuran. Ketika kita mencampurkan garam dan pasir maka yang akan kita dapatkan juga adalah campuran. Dengan menggunakan sepasang penjepit tipis akan dimungkinkan untuk memisahkan butiran pasir dari air atau sepotong batubara dari bubuk campuran, tetapi hal ini tidak dapat dilakukan untuk memisahkan molekul-molekul gula dari air, karena ukurannya yang sangat kecil. Karena hal itulah yang membedakan suatu campuran dengan larutan. Dalam suatu campuran partikel-partikelnya berukuran cukup besar, sehingga mungkin untuk dipisahkan dengan menggunakan metode mekanik.

 Misalnya dengan menggunakan ayakan campuran dapat dipisahkan menjadi bagian-bagian penyusunnya. Tetapi hal ini tidak bisa dilakukan terhadap larutan dikarenakan ukurannya yang sangat kecil. Untuk memisahkan komponen dalam larutan harus menggunakan metode fisika seperti destilasi.

Jadi campuran tersusun dari pertikel-partikel yang berukuran cukup besar, sedangkan larutan tersusun dari partikel-partikel yang sangat kecil. Suspensi yang kadang kita temui, misalnya minuman kopi/ teh tubruk yang ampasnya bisa kita saring.

 Pertanyaan :

Bagaimana cara membedakan antara larutan, koloid dan suspensi ? Mengapa ukuran partikel-partikel suspensi lebih besar dari pada koloid dan larutan ? Apakah bisa suspensi menjadi koloid dan sebaliknya, suspensi menjadi larutan dan sebaliknya, koloid menjadi larutan dan sebaliknya, berikan penjelasan ?

Trend Artificial Intelegensi dalam Proses Pembelajaran Kimia

Artificial intelligence atau kecerdasan buatan merupakan sebuah trend perkembangan teknologi mutakhir, bahkan memegang peranan kunci dalam perkembangan teknologi. Pemikiran tentang artificial intelligence berawal dari sebuah filosofi bahwa kecerdasan manusia dapat diterapkan dalam teknologi. Hal ini terbukti saat ini dimana perkembangan teknologi dapat membuat terperangah akan kecerdasan buatannya sendiri. Contoh kecil kecil misalnya, dalam hal perhitungan, kalkulator memiliki kecepatan dan keakuratan yang lebih tepat daripada perhitungan manual manusia itu sendiri. Perkembangan computer dan robotika, serta teknologi lain, membuat manusia cemburu terhadap hasil ciptaannya sendiri. Artificial intelligence adalah sesuatu buatan atau suatu tiruan yang hampir mirip dengan otak manusia. Cerdas di sini kemungkinan maksudnya adalah kepandaian atau ketajaman dalam berpikir, seperti halnya otak manusia dalam menyelesaikan suatu masalah. Secara awam kecerdasan buatan diterjemahkan sebagai sebuah sistem saraf, atau sensor atau otak yang diciptakan oleh sebuah mesin yang hamper mirip dengan otak manusia. Sebenarnya kecerdasan buatan merujuk kepada mesin yang mampu untuk berpikir seperti manusia, menimbang tindakan yang akan diambil, dan mampu mengambil keputusan seperti yang dilakukan oleh manusia.

1.   Defenisi  Artificial Intelligence

Apakah Artificial Intelligence (AI) atau Intelegensi Buatan atau kepintaran buatan itu? AI dapat didefinisikan sebagai suatu mesin atau alat pintar (biasanya adalah suatu komputer) yang dapat melakukan suatu tugas yang bilamana tugas tersebut dilakukan oleh manusia akan dibutuhkan suatu kepintaran untuk melakukannya. Definisi ini tampaknya kurang begitu membantu, karena beberapa ahli berpendapat, kepintaran seperti apakah yang dapat dikategorikan sebagai artificial intelleigence.

Menurut Avron Barr dan Edward E. Feigenbaum, Artificial Intellegenceadalah sebagian dari komputer sains yang mempelajari (dalam arti merancang) sistem komputer yang berintelegensi, yaitu sistem yang memiliki karakteristik berpikir seperti manusia.

Kecerdasan buatan (bahasa Inggris: Artificial Intelligence) didefinisikan sebagai kecerdasan yang ditunjukkan oleh suatu entitas buatan. Sistem seperti ini umumnya dianggap komputer. Kecerdasan diciptakan dan dimasukkan ke dalam suatu mesin (komputer) agar dapat melakukan pekerjaan seperti yang dapat dilakukan manusia. Beberapa macam bidang yang menggunakan kecerdasan buatan antara lain sistem pakar, permainan komputer (games), logika fuzzy, jaringan syaraf tiruan dan robotika (wikipedia).

Kecerdasan Buatan (Artificial Intelligence) merupakan kawasan penelitian, aplikasi dan instruksi yang terkait dengan pemrograman komputer untuk melakukan sesuatu hal yang dalam pandangan manusia adalah cerdas (H. A. Simon [1987]).

Kecerdasan Buatan (AI) merupakan sebuah studi tentang bagaimana membuat komputer melakukan hal-hal yang pada saat ini dapat dilakukan lebih baik oleh manusia (Rich and Knight [1991]).

Kecerdasan Buatan (AI) merupakan cabang dari ilmu komputer yang dalam merepresentasi pengetahuan lebih banyak menggunakan bentuk simbol-simbol daripada bilangan, dan memproses informasi berdasarkan metode heuristic atau dengan berdasarkan sejumlah aturan (Encyclopedia Britannica).

2.   Sejarah Artifisial Intelligensi

Pada awal abad 17, René Descartes mengemukakan bahwa tubuh hewan bukanlah apa-apa melainkan hanya mesin-mesin yang rumit. Blaise Pascal menciptakan mesin penghitung digital mekanis pertama pada 1642. Charles Babbage dan Ada Lovelace bekerja pada mesin penghitung mekanis yang dapat diprogram.

Mulai sekitar abad 18 sebagaimana mesin telah menjadi lebih kompleks, usaha yang keras telah dicoba untuk menciptakan manusia imitasi. Pada tahun 1736 seorang penemu dari perancis, Jacques de Vaucanson (1709-1782) membuat suatu mesin pemain seruling berukuran seperti seorang manusia yang dapat memainkan 12 melodi nada. Tidak hanya ini saja, mekanik tersebut dapat memindahkan bibir dan lidahnya secara nyata untuk mengontrol arus dari angin ke dalam seruling.

Pada tahun 1774 seorang penemu dari perancis, Pierre Jacques Drotz mencengangkan masyarakat Eropa dengan suatu automation berukuran sekitar seorang anak laki-laki yang dapat duduk dan menulis suatu buku catatan. Penemuan ini kemudian dilanjutkan dengan yang lainnya, yaitu automation yang berupa seorang gadis manis yang dapat memainkanharpsichord. Semuanya itu masih merupakan proses mekanik yang melakukan gerak dengan telah ditentukan terlebih dahulu.

Manusia masih berusaha untuk menciptakan mesin yang lainnya. Pada tahun 1769, dataran Eropa dikejutkan dengan suatu permainan catur yang dapat menjawab langkah-langkah permainan catur yang belum ditentukan terlebih dahulu. Mesin ini disebut dengan Maelzel Chess Automation dan dibuat oleh Wolfgang Von Kempelan (1734-1804) dari Hungaria. Akan tetapi mesin ini akhirnya terbakar pada tahun 1854 di Philadelphia Amerika Serikat. Banyak orang tidak percaya akan kemampuan mesin tersebut. Dan seorang penulis dari Amerika Serikat, Edgar Allan Poe (1809-1849) menulis sanggahan terhadap mesin tersebut, dia dan kawan-kawannya ternyata benar, bahwa mesin tersebut adalah tipuan, dan kenyataannya bukanlah aoutomation, tetapi merupakan konstruksi yang sangat baik yang dikontrol oleh seorang pemain catur handal yang bersembunyi di dalamnya.

Usaha untuk membuat konstruksi mesin permainan terus dilanjutkan pada tahun 1914, dan mesin yang pertama kali didemonstrasikan adalah mesin permainan catur. Penemu mesin ini adalah Leonardo Torres Y Quevedo, direktur dari Laboratorio de Automatica di Madrid, Spanyol. Beberapa tahun kemudian, ide permainan catur dikembangkan dan diterapkan di komputer oleh Arthur L. Samuel dari IBM dan dikembangkan lebih lanjut oleh Claude Shannon.

Bertrand Russell dan Alfred North Whitehead menerbitkan “Principia Mathematica”, yang merombak logika formal Warren McCulloch dan Walter Pitts menerbitkan "Kalkulus Logis Gagasan yang tetap ada dalam Aktivitas" pada 1943 yang meletakkan pondasi untuk jaringan syaraf.

Tahun 1950-an adalah periode usaha aktif dalam artificial intellegence. Program program artificial intellegence pertama yang bekerja ditulis pada 1951 untuk menjalankan mesin “Ferranti Mark I” di University of Manchester (UK): sebuah program permainan naskah yang ditulis oleh Christopher Strachey dan program permainan catur yang ditulis oleh Dietrich Prinz. John McCarthy membuat istilah "Artificial Intelligence/kecerdasan buatan" pada konferensi pertama yang disediakan untuk pokok persoalan ini, pada 1956. Dia juga menemukan bahasa pemrograman Lisp. Alan Turing memperkenalkan "Turing test" sebagai sebuah cara untuk mengoperasionalkan test perilaku cerdas. Joseph Weizenbaum membangun ELIZA, sebuah chatterbot yang menerapkan psikoterapi Rogerian.

Selama tahun 1960-an dan 1970-an, Joel Moses mendemonstrasikan kekuatan pertimbangan simbolis untuk mengintegrasikan masalah di dalam program Macsyma, program berbasis pengetahuan yang sukses pertama kali dalam bidang matematika. Marvin Minsky dan Seymour Papert menerbitkan Perceptrons, yang mendemostrasikan batas jaringan syaraf sederhana dan Alain Colmerauer mengembangkan bahasa komputer Prolog. Ted Shortliffe mendemonstrasikan kekuatan sistem berbasis aturan untuk representasi pengetahuan dan inferensi dalam diagnosa dan terapi medis yang kadangkala disebut sebagai sistem pakar pertama. Hans Moravec mengembangkan kendaraan terkendali komputer pertama untuk mengatasi jalan berintang yang kusut secara mandiri.

Pada tahun 1980-an, jaringan syaraf digunakan secara meluas dengan algoritma perambatan balik, pertama kali diterangkan oleh Paul John Werbos pada 1974. Tahun 1990-an ditandai perolehan besar dalam berbagai bidang artificial intelligence dan demonstrasi berbagai macam aplikasi. Lebih khusus Deep Blue, sebuah komputer permainan catur, mengalahkan Garry Kasparov dalam sebuah pertandingan 6 game yang terkenal pada tahun 1997.

3.   Pendekatan Pada Pengembangan Artificial Intelligence

Pendekatan yang digunakan dalam pengembangan artificial intelligence (kecerdasan buatan) menganut beberapa prinsip:

a.    Strong Artificial Intelligence: pendekatan ini ingin menuju ke pembuatan suatu mesin yang bisa benar benar berpikir dan memecahkan masalah. Mesin mesin ini harus sadar akan dirinya dan kemampuannyamintelegensianya secara umum harus tidak bisa dibedakan dengan intelegensia seorang manusia. Optimisme berlebihan di sekitar tahun 1950 dan 1960 berkenaan dengan Strong AI telah memberi jalan bagi appresiasi tingkat kesulitan yang sangat tinggi untuk masalah tersebut. Pendekatan ini mempertahankan bahwa mesin yang di program dengan cukup akan mampu untuk memiliki keadaan mental kognitif (cognitive mental state).

b.    Weak Artificial Intelligence: Pendekatan ini berurusan dengan pembuatan Kecerdasan buatan di komputer yang tidak benar benar bisa berpikir dan memecahkan masalah, namun bisa berprilaku seakan akan ia memiliki kecerdasan. Pendekatan ini menyatakan bahwa sebuah mesin yang di program dengan cukup akan dapat meniru pemikiran manusia.

c.    Applied ArtificialIntelligence: Pendekatan ini berusaha menghasilkan suatu sistem cerdas yang secara komersial dapat digunakan, sebagai contoh sebuah sistem keamanan yang dapat mengenali wajah orang yang boleh memasuki gedung. Pendekatan ini sudah mengalami cukup banyak sukses.

d.    Coginitive Artificial Intelligence: Pendekatan ini memandang komputer sebagai alat untuk mengetes teori tentang bagaimana otak manusia bekerja. Sebagai contoh teori tentang bagaimana cara kita mengenali wajah, dan benda benda lainnya, atau bagaimana kita memecahkan masalah yang abstrak.

4.   Jenis-Jenis Artificial Intelligence

Secara garis besar, artificial intellegence terbagi ke dalam dua faham pemikiran yaitu artificial intellegence Konvensional dan Kecerdasan Komputasional.

Artificial intellegence konvensional kebanyakan melibatkan metoda-metoda yang sekarang diklasifiksikan sebagai pembelajaran mesin, yang ditandai dengan formalisme dan analisis statistik. Dikenal juga sebagai artificial intellegence simbolis, artificial intellegence logis, artificial intellegence murni dan artificial intellegence cara lama (GOFAI, Good Old Fashioned Artificial Intelligence).

Metoda-metodanya meliputi:

·Sistem pakar: menerapkan kapabilitas pertimbangan untuk mencapai kesimpulan. Sebuah sistem pakar dapat memproses sejumlah besar informasi yang diketahui dan menyediakan kesimpulan-kesimpulan berdasarkan pada informasi-informasi tersebut. 

·Pertimbangan berdasar kasus 

·Jaringan Bayesian 

·Artificial intellegence berdasar tingkah laku: metoda modular pada  pembentukan sistem artificial intellgence secara manual

Kecerdasan komputasional melibatkan pengembangan atau pembelajaran interaktif (misalnya penalaan parameter seperti dalam sistem koneksionis). Pembelajaran ini berdasarkan pada data empiris dan diasosiasikan dengan artificial intellegence non-simbolis, artificial intelligence yang tak teratur dan perhitungan lunak. Metoda-metoda pokoknya meliputi:

·Jaringan Syaraf: sistem dengan kemampuan pengenalan pola yang sangat kuat 

·Sistem Fuzzy: teknik-teknik untuk pertimbangan di bawah ketidakpastian, telah digunakan secara meluas dalam industri modern dan sistem kendali produk konsumen. 

Komputasi Evolusioner: menerapkan konsep-konsep yang terinspirasi secara biologis seperti Dalam perkembangannya kecerdasan buatan dapat dikelompokkan sebagai berikut :

1.    Sistem Pakar (Expert System), komputer sebagai sarana untuk menyimpan pengetahuan para pakar sehingga komputer memiliki keahlian menyelesaikan permasalahan dengan meniru keahlian yang dimiliki pakar.

2.    Pengolahan Bahasa Alami (Natural Language Processing), user dapat berkomunikasi dengan komputer menggunakan bahasa sehari-hari, misal bahasa inggris, bahasa indonesia, dan sebagainya. 

3.    Pengenalan Ucapan (Speech Recognition), manusia dapat berkomunikasi dengan komputer menggunakan suara. 

4.    Robotika & Sistem Sensor. 

5.    Computer Vision, menginterpretasikan gambar atau objek-objek tampak melalui komputer. 

6.    Intelligent Computer-Aided Instruction, komputer dapat digunakan sebagai tutor yang dapat melatih & mengajar. 

7.    Game Playing. 

8.    Soft Computing

Soft computing merupakan sebuah inovasi dalam membangun sistem cerdas yaitu sistem yang memiliki keahlian seperti manusia pada domain tertentu, mampu beradaptasi dan belajar agar dapat bekerja lebih baik jika terjadi perubahan lingkungan. Soft computing mengeksploitasi adanya toleransi terhadap ketidaktepatan, ketidakpastian, dan kebenaran parsial untuk dapat diselesaikan dan dikendalikan dengan mudah agar sesuai dengan realita.

5.    Kelebihan dan Kekurangan Artificial Intelligence

Walaupun perkembangan teknologi artificial intelligence dapat menggantikan posisi manusia, bahkan dapat dikatakan lebih pintar dari manusia, tetapi tetap saja perkembangan teknologi dengan menggunakan articial intelegensi tetap memiliki kekurangan dan keterbatasan.

Berikut ini adalah kelebihan dan kekurangan dari artificial intelligence:

Kelebihan Artificial Intelligence 

1.    Kemampuan menyimpan data yang tidak terbatas (dapat disesuaikan dengan kebutuhan). 

2.    Memiliki ketepatan dan kecepatan yang sangat akurat dalam system kerjanya

3.    Dapat digunakan kapan saja karena tanpa ada rasa lelah atau bosan

Kekurangan Artificial Intelligence 

1.    Teknologi artificial intelegensi tidak memiliki common sense. common sense adalah sesuatu yang membuat kita tidak sekedar memproses informasi, namun kita mengerti informasi tersebut. Kemengertian ini hanya dimiliki oleh manusia. 

2.    Kecerdasan yang ada pada artificial intelligence terbatas pada apa yang diberikan kepadanya (terbatas pada program yang diberikan). Alat teknologi artificial intelligence tidak dapat mengolah informasi yang tidak ada dalam sistemnya.

Kelebihan dan kekurangan artificial intelligence dibandingkan dengan otak manusia, dalam hal waktu tunda propagasi Oleh karena itu manusia kalah dalam kecepatan perhitungan numerik. Dalam aspek lainnya otak manusia jauh di atas angin, terutama dalam tata letak dan jumlah elemennya. Sedangkan metoda pemrosesan secara paralel dalam komputer dikembangkan untuk menggantikan kedudukan manusia.

6. Dampak Artificial Intelligence Terhadap Kehidupan Manusia

Kecerdasan buatan itu sesuatu yang diciptakan oleh manusia, untuk menggantikan manusia. Jadi bisa jadi kecerdasan buatan itu merupakan suatu ancaman.

Walau pun menyadari bahwa kecerdasan buatan bisa jadi adalah suatu ancaman untuk manusia, tapi manusia masih saja mengembangkan apa yang disebut dengan kecerdasan buatan. Manusia masih saja mencoba mengembangkan/ mendapatkan sesuatu (teknologi) yang baru, yang dapat berpikir seperti manusia. Hal ini terjadi karena adanya ketidakpuasan dalam diri manusia, manusia ingin mendapatkan sesuatu dengan cara yang lebih mudah. Lagipula memang ada keterbatasan-keterbatasan dalam diri manusia, seperti otak manusia yang hanya mampu berpikir dengan frekuensi kira-kira 100 Hz dan karena manusia mempunyai rasa lelah. Bandingkan dengan komputer sekarang yang mampu mengolah data dengan frekuensi 4 GHz. Komputer juga tidak mempunyai rasa capai walau pun harus mengolah data yang sama berulang-ulang.

Saat ini sudah banyak teknologi kecerdasan buatan yang dihasilkan dan dipakai oleh manusia. Misalnya saja pada robot Asimo yang bisa menari dan berjalan, atau pada permainan komputer yang dirancang untuk membuat manusia berpikir keras untuk mengalahkannya. Contoh lain ada di industri otomotif. Adanya teknologi komputer yang mampu mengolah data dengan cepat atau alat yang dipakai untuk memberikan peringatan pada pengemudi mobil untuk menghindari terjadinya tabrakan.

Berbagai macam teknologi yang menggunakan artificial intelligence juga telah ditingkatkan untuk mengembangkan kendaraan otomatis yang dalam penggunaannya dapat berfungsi tanpa bantuan manusia. Contoh fungsi dari kendaraan otomatis ini adalah untuk menjelajahangkasa luar, seperti menjelajahi planet-planet. Kendaraan ini mungkin dibuat dari rangkaian komponen hardware dan sebuah program kecerdasan buatan yang dapat memproses informasi. Gabungan dari software computer dan hardware ini juga dapat membuat kendaraan yang bisa digunakan di bumi.

Kemajuan dari sistem kecerdasan buatan ini dapat menimbulkan dampak psikologis pada manusia. Bagi kelompok yang menentang adanya kecerdasan buatan percaya bahwa dengan adanya kecerdasan buatan, akan terdapat beberapa dampak dalam kehidupan manusia. Mesin-mesin yang memiliki kecerdasan buatan dapat mengurangi jutaan kesempatan kerja manusia. Selain itu juga terdapat ketakutan bahwa sistem kecerdasan buatan ini, termasuk robot, mengurangi kita sebagai manusia. Sistem dasar dari kecerdasan buatan ini juga telah meningkatkan ketakutan bahwa mesin-mesin dapat menambah jumlah kerusakan.

Pendukung dari kecerdasan buatan telah menyatakan argumen balasan bahwa alat dari bidang kecerdasan buatan hanyalah sebuah alat yang tidak akan menggantikan fungsi manusia. Kecerdasan buatan tidak akan mengurangi kemanusiaan kita, melainkan akan meningkatkan kehidupan kita, contohnya adalah penderita kanker akan mendapat keuntungan, dan pengenalan kalimat dan sistem perpaduan dapat membantu seorang individu untuk mengkontrol lingkungannya.

Pertanyaan :

 1. Perkembangan Artificial Intelligence atau AI semakin hari semakin pesat. Implementasi AI dalam berbagai bidang sudah meluas. apakah Artificial Intelligence akan menggantikan manusia?

 2.   Bagaimana kita dapat memastikan bahwa AI dapat memperlakukan semua orang dengan adil? Dan bagaimana kita dapat memastikan setiap orang dan organisasi untuk tetap bertanggung jawab atas sistem yang digerakkan oleh AI, yang tidak hanya menjadi lebih luas, tetapi juga lebih cerdas dan kuat?

 3.   Bagaimana menerapkan AI pada proses pembelajaran khususnya materi kimia sehingga siswa lebih mudah untuk belajar dan bisa menumbuhkan rasa keingintahunya ?

Proses Pembelajaran Kimia Abad 21

Perkembangan dalam dunia pendidikan abad 21 harus sejalan dengan perkembangan  teknologi, sosial, ekonomi dan politik. Hal ini berpengaruh bagi perubahan kebutuhan warga negara, pelajar, guru, pemerintah, sumber informasi, pengetahuan, dan sebagainya. Oleh karena itu, dibutuhkan model desain pembelajaran yang berpusat pada siswa dan pengembangan literasi baru dalam pendidikan sains. Aspek penting dari model desain pembelajaran ini adalah untuk membimbing guru dalam: (a) mengubah praktek mengajar mereka ke arah yang berpusat pada siswa, dan (b) mengintegrasikan penggunaan teknologi pendidikan yang efektif dalam praktek belajar-mengajar mereka. Kedua aspek penting tersebut terkandung dalam Model Desain Pembelajaran Rase yang menekankan kepada empat komponen pembelajaran, yakni: Resources (sumber daya), Activity (kegiatan), Support (dukungan) dan Evaluation (evaluasi).

Selain itu, model ini digunakan untuk menekankan pentingnya konsep pembelajaran dalam pendidikan sains. Masalah yang sering muncul dalam pendidikan dan sains adalah siswa tidak didukung oleh pengalaman yang memadai dan sumber daya yang memadai dalam kegiatan pembelajaran untuk memungkinkan pengembangan pengetahuan konseptual yang diperlukan untuk memahami dan berpikir dalam ilmu. Guru sering berkonsentrasi pada pengajaran fakta, mengekspos siswa untuk di formasi yang mereka butuhkan untuk mengingat (sebagai subjek pemahaman yang mendalam) mempersiapkan pada hasil ujian dan tugas-tugas penilaian lainnya. Pendidik sains perlu fokus pada mendukung siswa untuk mengembangkan basis yang cukup pengetahuan konseptual yang diperlukan tidak hanya untuk masalah berpikir dan pemecahan, tetapi juga untuk menetapkan keputusan, dan merancang, rekayasa dan menerapkan teknologi.

Semakin berkembangnya teknologi dunia, menggiring siswa pada pendekatan saintifik. Sehingga secara otomatis konten kurikuler akan berkembang terus bersama dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Oleh karena itu, diperlukan solusi yang akan mempromosikan cara belajar siswa pada tingkat pemahaman konseptual yang lebih dalam dan dengan waktu yang lebih efisien.

Model Pedagogic RASE

Model Desain Pembelajaran RASE dapat dilihat dari dua perspektif: (1) instruksional dan (2) pembelajaran. Dari perspektif instruksional, model ini akan membantu guru dalam mengembangkan pendekatan yang berpusat pada siswa serta berbasis teknologi pendidikan. Dari perspektif pembelajaran, model ini mendukung siswa untuk belajar konten disiplin dan mengembangkan keahlian baru. Model ini dibangun berdasarkan dasar teoritis penting dan menjelaskan konsep-konsep.

Constructivist learning environment atau Lingkungan belajar konstruktivis (Jonassen, 1999). Dalam pandangan ini, pembelajaran harus diatur dalam kegiatan-kegiatan dan terjadi dalam suatu lingkungan yang mendukung konstruksi pengetahuan, karena bertentangan dengan transmisi pengetahuan. Konstruksi pengetahuan adalah proses di mana siswa secara individu membangun pemahaman mereka tentang isi kurikulum berdasarkan eksplorasi, keterlibatan sosial, pengujian pemahaman dan pertimbangan berbagai perspektif. Menggarisbawahi lingkungan belajar konstruktivis adalah Activity Theory, pada awalnya diusulkan oleh Lev Vygotsky (1978) dan para pengikutnya seperti Leont'ev (1978), dan diartikulasikan dalam kerangka yang lebih spesifik oleh para ahli lain seperti Engeström (1987). Teori aktivitas ini menentukan komponen yang spesifik berupa aktivitas dalam sistem yang penting untuk dipertimbangkan dalam perencanaan, pengelolaan dan memfasilitasi kinerja dalam pembelajaran, seperti memahami secara spesifik suatu kegiatan, serta media-media yang digunakan.

Problem solving atau penyelesaian masalah (Jonassen, 2000). Untuk Jonassen, belajar dapat dikatakan efektif ketika terjadi dalam konteks suatu kegiatan yang melibatkan siswa untuk mampu memecahkan masalah secara terstruktur, masalah otentik, kompleks dan dinamis. Jenis masalah berbeda-beda secara signifikan dari yang logis, terstruktur dengan baik  dan dengan solusi tunggal. Masalah jenis ini termasuk fenomena, studi kasus, strategi pengambilan keputusan dan desain, yang semuanya memerlukan peserta didik untuk terlibat dalam pemikiran yang mendalam, pemeriksaan beberapa kemungkinan, penyebaran berbagai perspektif teoritis, menggunakan media, penciptaan produk, dan eksplorasi solusi yang memungkinkan. Siswa belajar dengan memecahkan masalah kompleks daripada menyerap aturan dan prosedur siap pakai.

Engaged learning atau Pembelajaran yang sedang dipakai ( Dwyer et al., 1985-1998). Dwyer, Ringstaff dan Sand- Holtz melakukan studi longitudinal untuk menyelidiki pengadopsian yang paling efektif dari teknologi Apple dalam lingkungan belajar yang berpusat pada siswa (yaitu, Apple Kelas of Tomorrow). Para ahli ini berpendapat bahwa teknologi harus berfungsi sebagai media untuk belajar, yang mendukung keterlibatan dalam kegiatan, kolaborasi dan pembelajaran yang mendalam. Pusat pekerjaan mereka adalah konsep 'pergeseran pembelajaran, yang penting dalam membuat siswa lebih aktif dalam pembelajaran dan penggunaan teknologi.

Problem-based learning (PBL) atau pembelajaran berbasis masalah ( Savery & Duffy, 1995). Savery dan Duffy mengusulkan PBL sebagai model desain yang optimal untuk belajar yang berpusat pada siswa. Seiringan dengan hal tersebut, PBL dibangun berdasarkan filosofi konstruktivis dan pembelajaran cenderung pada suatu proses konstruksi pengetahuan dan sosial. Salah satu gambaran dari PBL adalah bahwa siswa aktif bekerja pada hubungan aktivitasyang otentik dengan lingkungan di mana mereka akan secara alami diterapkan, yaitu, siswa mengkonstruksi pengetahuan dalam konteks yang mengkonstruk kembali di mana mereka akan menggunakan pengetahuan itu. Kreativitas, berpikir kritis, metakognisi, negosiasi sosial, dan kolaborasi dari semua dianggap sebagai komponen penting dari proses PBL. Salah satu karakteristik kunci dari PBL adalah bahwa guru bukan sebagai satu-satunya sumber pengetahuan, tetapi juga harus berfokus pada perintah metakognitif.

Rich environments for active learning atau Lingkungan pembelajaran aktif/Pembelajaran aktif berbasis lingkungan ( Grabinger & Dunlap, 1997). ILAR, Savery dan Duffy, Grabinger dan Dunlap mengusulkan PBL sebagai intervensi pendidikan yang efektif. Namun, dalam pendekatan mereka perhatian lebih lanjut diberikan kepada konteks lingkungan di mana PBL terjadi, mengingat aspek lebih lanjut dari komponen dan kompleksitas bahwa kegiatan seperti memang dibutuhkan. Secara khusus, penekanan ditempatkan pada bagaimana membuat siswa lebih bertanggung jawab, bersedia untuk memberikan inisiatif, reflektif dan kolaboratif dalam konteks belajar yang dinamis, otentik dan generatif. Pendekatan ini juga menekankan pentingnya pengembangan keterampilan belajar sepanjang hayat.

Technology-based learning environments and conceptual change atau Lingkungan pembelajaran berbasis teknologi dan perubahan konseptual ( Vosniadou et al., 1995). Dalam pandangan ini, peran sentral teknologi adalah untuk mendukung siswa dalam perubahan konseptual dan konsep belajar daripada transfer pengetahuan sederhana. Siswa membangun model mental dan representasi internal lainnya melalui upaya untuk menjelaskan dunia luar. Siswa sering membawa kesalahpahaman sebelum situasi belajar. Oleh karena itu, instruksi seharusnya dirancang untuk memperbaiki kesalahpahaman tersebut. Teknologi akan dirancang tidak hanya presentasi representasi eksternal yang efektif dari pengetahuan konseptual, tetapi juga eksternalisasi representasi internal sehingga guru dapat memperoleh wawasan pengetahuan dan pemahaman siswa. Mengambil lebih perspektif konstruktif, teknologi dan representasi akan menempatkan peran tertentu dalam kegiatan pembelajaran.

Interactive learning environments atau Lingkungan interaktif pembelajaran (Harper & Hedberg, 1997; Oliver, 1999). Dalam rangka untuk melayani kompleksitas diperlukan untuk belajar, Oliver mengusulkan bahwa modul pembelajaran harus mengandung sumber daya, tugas dan dukungan. Agar pembelajaran terarah, harus melibatkan tugas siswa untuk menentukan tujuan spesifik sumber daya. Peran guru adalah untuk mendukung pembelajaran. Komponen-komponen yang terintegrasi akan menyebabkan interaktivitas penting agar pembelajaran dapat terjadi. Harper dan Hedberg sangat menekankan filsafat konstruktivis, dan berpendapat bahwa teknologi itu sendiri harus menyediakan sebuah lingkungan di mana peserta didik dapat berkolaborasi dengan media dan satu sama lain. Mirip dengan Jonassen (2000), Hedberg mendukung pendekatan berbasis masalah sebagai intervensi pendidikan yang paling efektif. Meskipun perspektif ini dirintis pada tahap awal adopsi multitafsir media, pendidikan dan pengembangan perangkat lunak.

Collaborative knowledge building atau membangun kolaborasi pengetahuan ( Bereiter & Scardamalia, di tekan). Konstruksi pengetahuan adalah konstruksi teoritis yang dikembangkan oleh Bereiter dan Scardamalia untuk memberikan interpretasi dari apa yang dibutuhkan dalam konteks kegiatan pembelajaran kolaboratif. Pengetahuan pribadi dipandang sebagai fenomena diamati secara internal dan satu-satunya cara untuk mendukung pembelajaran dan memahami apa yang sedang terjadi yakni untuk berurusan dengan pengetahuan masyarakat disebut (yang mewakili apa sebuah komunitas pelajar tahu). pengetahuan masyarakat ini tersedia untuk memperluas kinerja siswa dan memodifikasinya melalui wacana, negosiasi, dan ide-ide kolektif.

Situated learning atau situasi pembelajaran (Brown et al., 1989). Brown dan koleganya membangun perspektif Teori Kegiatan untuk menekankan peran sentral suatu kegiatan dalam belajar. Kegiatan adalah di mana pengetahuan konseptual dikembangkan dan digunakan. Dikatakan bahwa situasi ini menghasilkan pembelajaran dan kognisi. Dengan demikian, kegiatan, media-media dan pembelajaran tidak harus dianggap sebagai terpisah. Belajar adalah suatu proses enkulturasi dimana siswa menjadi akrab dengan penggunaan media-media kognitif dalam konteks kinerja pada suatu kegiatan yang otentik. Kedua aktivitas dan bagaimana media ini digunakan khusus untuk budaya praktek. Konsep tidak hanya terletak dalam suatu kegiatan, tetapi secara progresif dikembangkan melalui hal tersebut, dibentuk oleh makna yang ada, budaya dan keterlibatan sosial. Dalam istilah Vygotsky, konsep memiliki sejarah, baik pribadi dan budaya. Konsep hanya dapat dipahami dan dipelajari pada tingkat pribadi melalui penggunaan mereka dalam sebuah aktivitas. Penggunaan media aktif dan interaksi antara media dan kegiatan mengarah ke peningkatan dan selalu berubah pemahaman dari kedua kegiatan dan konteks penggunaan media, dan media itu sendiri. Penggunaan media mungkin berbeda antara komunitas yang berbeda dari praktek, jadi belajar bagaimana menggunakan media khusus untuk masyarakat adalah suatu proses enkulturasi. Bagaimana media yang digunakan mencerminkan bagaimana masyarakat melihat dunia. Konsep ini juga memiliki sejarah mereka sendiri dan produk dari perkembangan sosial budaya dan pengalaman anggota dari Tengoklah praktek. Dengan demikian, Brown dan koleganya sangat menyarankan bahwa aktivitas, konsep dan budaya saling bergantung, bahwa “budaya dan penggunaan media menentukan cara praktisi melihat dunia, dan cara menghadirkan dunia kepada mereka menentukan pemahaman budaya tentang dunia dan media. Untuk belajar menggunakan media sebagai praktisi menggunakannya, mahasiswa, harus memasukkannya kedalam masyarakat dan budaya”. Oleh karena itu, belajar adalah proses enkulturasi, dimana siswa belajar untuk menggunakan media konseptual domain dalam suatu aktivitas otentik.

Inquiry-based learning supported by technology (Pembelajaran berbasis inquiry didukung oleh teknologi).Bekerja di bawah konsep umum ini termasuk berorientasi praktis kerangka kerja dan pedoman desain untuk membangun modul pembelajaran berbasis teknologi. Ini termasuk pendekatan seperti Quest Atlantis (Barab et al., 2005), Micro Pelajaran (Divaharan & Wong, 2003), Pelajaran Aktif (Churchill, 2006), dan Web Quest (Dodge, 1995). Mirip dengan karya teoritis yang dibahas sebelumnya, pendekatan ini mengangkat pentingnya kegiatan belajar sebagai intervensi pendidikan efektif. Belajar dimulai dengan penyelidikan atau masalah (didukung dengan presentasi multimedia) yang disajikan kepada siswa dengan cara yang menarik. Para siswa kemudian ditugaskan untuk tugas (s), disediakan dengan template untuk membantu mereka dalam penyelesaian tugas (s), diarahkan ke berbasis Web dan sumber daya lainnya untuk membantu mereka dan media-media kolaborasi seperti platform diskusi. Paling sering, siswa menggunakan media berbasis teknologi dalam menyelesaikan tugas-tugas mereka dan diarahkan untuk menyerahkan hasil melalui sarana elektronik. Sebagai model desain, pendekatan ini membuat langkah signifikan dalam mengarahkan guru untuk menjauh dari, penggunaan teknologi tradisional, konten-driven berpusat pada guru. Apa yang dapat diamati dari ide-ide ini adalah kegiatan yang dan pengetahuan konseptual adalah pusat untuk belajar. Berdasarkan model-model tual teoritis dan mengkonsep, kami mengembangkan model Desain Pembelajaran Rase sebagai media penting untuk mendukung kegiatan perencanaan instruksional.

Ide utama di balik RASE adalah konten yang sumber tidak cukup untuk pencapaian penuh hasil belajar. Selain sumber daya, guru perlu mempertimbangkan hal berikut:

      Kegiatan bagi siswa untuk terlibat dalam penggunaan sumber daya dan kinerja pada tugas-tugas seperti eksperimen dan memecahkan masalah melalui pengalaman terhadap hasil belajar masalah.

      Dukungan untuk memastikan bahwa siswa diberikan bantuan, dan jika mungkin dengan media untuk secara mandiri atau bekerja sama dengan siswa lain, memecahkan kesulitan yang muncul.

     Evaluasi untuk menginformasikan para siswa dan guru tentang kemajuan dan untuk melayani sebagai media untuk memahami apa lagi yang perlu dilakukan dalam rangka untuk memastikan hasil belajar yang dicapai.

Untuk mampu mengembangkan pembelajaran abad 21 ini ada beberapa hal yang penting untuk diperhatikan yaitu antara lain : 

1. Tugas Utama Guru Sebagai Perencana Pembelajaran

Sebagai fasilitator dan pengelola kelas maka tugas guru yang penting adalah dalam pembuatan RPP. RPP haruslah baik dan detil dan mampu menjelaskan semua proses yang akan terjadi dalam kelas termasuk proses penilaian dan target yang ingin dicapai. Dalam menyusun RPP, guru harus mampu mengkombinasikan antara target yang diminta dalam kurikulum nasional, pengembangan kecakapan abad 21 atau karakter nasional serta pemanfaatan teknologi dalam kelas. 

2. Masukkan unsur Berpikir Tingkat Tinggi (Higher Order Thinking) 

Teknologi dalam hal ini khususnya internet akan sangat memudahkan siswa untuk memperoleh informasi dan jawaban dari persoalan yang disampaikan oleh guru. Untuk permasalahan yang bersifat pengetahuan dan pemahaman bisa dicari solusinya dengan sangat mudah dan ada kecenderungan bahwa siswa hanya menjadi pengumpul informasi. Guru harus mampu memberikan tugas di tingkat aplikasi, analisa, evaluasi dan kreasi, hal ini akan mendorong siswa untuk berpikir kritis dan membaca informasi yang mereka kumpulkan sebelum menyelasikan tugas dari guru. 

3. Penerapan pola pendekatan dan model pembelajaran yang bervariasi 

Beberapa pendekatan pembelajaran seperti pembelajaran berbasis proyek (Project Based Learning), pembelajaran berbasis keingintahuan (Inquiry Based Learning) serta model pembelajaran silang (jigsaw) maupun model kelas terbalik (Flipped Classroom) dapat diterapkan oleh guru untuk memperkaya pengalaman belajar siswa (Learning Experience). Satu hal yang perlu dipahami bahwa siswa harus mengerti dan memahami hubungan antara ilmu yang dipelajari di sekolah dengan kehidupan nyata, siswa harus mampu menerapkan ilmunya untuk mencari solusi permasalahan dalam kehidupan nyata.  

4. Integrasi Teknologi 

Sekolah dimana siswa dan guru mempunyai akses teknologi yang baik harus mampu memanfaatkan teknologi dalam proses pembelajaran, siswa harus terbiasa bekerja dengan teknologi seperti layaknya orang yang bekerja. Seringkali guru mengeluhkan mengenai fasilitas teknologi yang belum mereka miliki, satu hal saja bahwa pengembangan pembelajaran abad 21 bisa dilakukan tanpa unsur teknologi, yang terpenting adalah guru yang baik yang bisa mengembangkan proses pembelajaran yang aktif dan kolaboratif, namun tentu saja guru harus berusaha untuk menguasai teknologinya terlebih dahulu. Hal yang paling mendasar yang harus diingat bahwasannya teknologi tidak akan menjadi alat bantu yang baik dan kuat apabila pola pembelajarannya masih tradisional. Dirumuskan empat prinsip yang dikenal sebagai empat pilar pendidikan yaitu learning to know, lerning to do, learning to be dan learning to live together. Kerangka pemikiran ini dirasa masih relevan dengan kepentingan pendidikan saat ini dan dapat dikembangkan sesuai dengan keperluan di abad ke-21 (Scott, 2015b). Pada bagian berikut dijelaskan sekilas tentang kompetensi dan keterampilan sesuai empat pilar pendidikan yang terdapat pada Delors Report. 

Learning to Know 

Belajar mengetahui merupakan kegiatan untuk memperoleh, memperdalam dan memanfaatkan materi pengetahuan. Penguasaan materi merupakan salah satu hal penting bagi siswa di abad ke-21. Siswa juga harus memiliki kemauan untuk belajar sepanjang hayat. Hal ini berarti siswa harus secara berkesinambungan menilai kemampuan diri tentang apa yang telah diketahui dan terus merasa perlu memperkuat pemahaman untuk kesuksesan kehidupannya kelak. Siswa harus siap untuk selalu belajar ketika menghadapi situasi baru yang memerlukan keterampilan baru. Pembelajaran di abad ke-21 hendaknya lebih menekankan pada tema pembelajaran interdisipliner. Empat tema khusus yang relevan dengan kehidupan modern adalah: 1) kesadaran global; 2) literasi finansial, ekonomi, bisnis, dan kewirausahaan; 3) literasi kewarganegaraan; dan 4) literasi kesehatan. Tema-tema ini perlu dibelajarkan di sekolah untuk mempersiapkan siswa menghadapi kehidupan dan dunia kerja di masa mendatang dengan lebih baik. 

Learning to Do 

Agar mampu menyesuaikan diri dan beradaptasi dalam masyarakat yang berkembang sangat cepat, maka individu perlu belajar berkarya. Siswa maupun orang dewasa sama-sama memerlukan pengetahuan akademik dan terapan, dapat menghubungkan pengetahuan dan keterampilan, kreatif dan adaptif, serta mampu mentrasformasikan semua aspek tersebut ke dalam keterampilan yang berharga. 

Keterampilan berpikir kritis Keterampilan ini merupakan keterampilan fndamental pada pembelajaran di abad ke-21. Keterampilan berpikir kritis mencakup kemampuan mengakses, menganalisis, mensintesis informasi yang dapat dibelajarkan, dilatihkan dan dikuasai (P21, 2007a; Redecker et al 2011). Keterampilan berpikir kritis juga menggambarkan keterampilan lainnya seperti keterampilan komunikasi dan informasi, serta kemampuan untuk memeriksa, menganalisis, menafsirkan, dan mengevaluasi bukti. Pada era literasi digital dimana arus informasi sangat berlimpah, siswa perlu memiliki kemampuan untuk memilih sumber dan informasi yang relevan, menemukan sumber yang berkualitas dan melakukan penilaian terhadap sumber dari aspek objektivitas, reliabilitas, dan kemutahiran.

Kemampuan menyelesaikan masalah Keterampilan memecahkan masalah mencakup keterampilan lain seperti identifikasi dan kemampuan untuk mencari, memilih, mengevaluasi, mengorganisir, dan mempertimbangkan berbagai alternatif dan menafsirkan informasi. Seseorang harus mampu mencari berbagai solusi dari sudut pandang yang berbeda-beda, dalam memecahkan masalah yang kompleks. Pemecahan masalah memerlukan kerjasama tim, kolaborasi efektif dan kreatif dari guru dan siswa untuk dapat melibatkan teknologi, dan menangani berbagai informasi yang sangat besar jumlahnya, dapat mendefinisikan dan memahami elemen yang terdapat pada pokok permasalahan, mengidentifikasi sumber informasi dan strategi yang diperlukan dalam mengatasi masalah. Pemecahan masalah tidak dapat dilepaskan dari keterampilan berpikir kritis karena keterampilan berpikir kritis merupakan keterampilan fundamental dalam memecahkan masalah. Siswa juga harus mampu menerapkan alat dan teknik yang tepat secara efektif dan efisien untuk menyelesaikan permasalahan.

Komunikasi dan kolaborasi Kemampuan komunikasi yang baik merupakan keterampilan yang sangat berharga di dunia kerja dan kehidupan sehari-hari. Kemampuan komunikasi mencakup keterampilan dalam menyampaikan pemikiran dengan jelas dan persuasif secara oral maupun tertulis, kemampuan menyampaikan opini dengan kalimat yang jelas, menyampaikan perintah dengan jelas, dan dapat memotivasi orang lain melalui kemampuan berbicara. Kolaborasi dan kerjasama tim dapat dikembangkan melalui pengalaman yang ada di dalam sekolah, antar sekolah, dan di luar sekolah (P21, 2007a). Siswa dapat bekerja bersama-sama secara kolaboratif pada tugas berbasis proyek yang autentik dan mengembangkan keterampilannya melalui pembelajaran tutor sebaya dalam kelompok. Pada dunia kerja di masa depan, keterampilan berkolaborasi juga harus diterapkan ketika menghadapi rekan kerja yang berada pada lokasi yang saling berjauhan. Keterampilan komunikasi dan kolaborasi yang efektif disertai dengan keterampilan menggunakan teknologi dan sosial media akan memungkinkan terjadinya kolaborasi dengan kelompok-kelompok internasional.

Kreativitas dan inovasi Pencapaian kesuksesan profesional dan personal, memerlukan keterampilan berinovasi dan semangat berkreasi. Kreativitas dan inovasi akan semakin berkembang jika siswa memiliki kesempatan untuk berpikir divergen. Siswa harus dipicu untuk berpikir di luar kebiasaan yang ada, melibatkan cara berpikir yang baru, memperoleh kesempatan untuk menyampaikan ide-ide dan solusi-solusi baru, mengajukan pertanyaan yang tidak lazim, dan mencoba mengajukan dugaan jawaban. Kesuksesan individu akan didapatkan oleh siswa yang memiliki keterampilan kreatif. Individu-individu yang sukses akan membuat dunia ini menjadi tempat yang lebih baik bagi semuanya.

Literasi informasi, media, dan teknologi Kerangka literasi media terdiri atas kemampuan untuk mengakses, menganalisis, mengevaluasi, dan menciptakan pesan dalam berbagai bentuk media, menciptakan suatu pemahaman dari peranan media pada masyarakat, dan membangun keterampilan penting dari informasi hasil penyelidikan dan ekspresi diri. Literasi media juga mencakup kemampuan untuk menyampaikan pesan dari diri dan untuk memberikan pengaruh dan informasi kepada orang lain.

Literasi informasi, komunikasi, dan teknologi (ICT) Kemampuan literasi ICT mencakup kemampuan mengakses, mengatur, mengintegrasi, mengevaluasi, dan menciptakan informasi melalui penggunaan teknologi komunikasi digital. Literasi ICT berpusat pada keterampilan berpikir tingkat tinggi dalam mempertimbangkan informasi, media, dan teknologi di lingkungan sekitar. Setiap negara hendaknya menumbuhkan secara luas keterampilan ICT pada masyarakatnya karena jika tidak, negara tersebut dapat tertinggal dari perkembangan dan kemajuan pengetahuan ekonomi berbasis teknologi. Terdapat beberapa keterkaitan antara tiga bentuk literasi yang meliputi literasi komunikasi informasi, media dan teknologi. Penguasaan terhadap keterampilan tersebut memungkinkan penguasaan terhadap keterampilan dan kompetensi lain yang diperlukan untuk keberhasilan kehidupan di abad ke-21 (Trilling & Fadel, 2009). 

Learning to Be 

Siswa yang memiliki kompetensi kognitif yang fundamental merupakan pribadi yang berkualitas dan beridentitas. Siswa seperti ini mampu menanggapi kegagalan serta konflik dan krisis, serta siap menghadapi dan mengatasi masalah sulit di abad ke-21. Secara khusus, generasi muda harus mampu bekerja dan belajar bersama dengan beragam kelompok dalam berbagai jenis pekerjaan dan lingkungan sosial, dan mampu beradaptasi dengan perubahan zaman. 

Keterampilan sosial dan lintas budaya Keterampilan ini memungkinkan individu untuk berinteraksi secara efektif dengan orang lain (misalnya mengetahui saat yang tepat untuk mendengarkan dan berbicara, dan bagaimana memperlakukan diri secara hormat, secara profesional), bekerja secara efektif dalam sebuah tim yang memiliki anggota beragam (misalnya menghormati perbedaan budaya dan berkolaborasi dengan orang-orang yang berasal dari berbagai kondisi sosial dan latar belakang budaya), berpikiran terbuka terhadap ide-ide dan nilai-nilai yang berbeda, dan menggunakan perbedaan sosial dan budaya untuk menghasilkan ide-ide, inovasi dan kualitas kerja yang lebih baik. Keterampilan sosial yang baik pada anak-anak dan remaja dapat mempengaruhi kinerja akademis mereka, sikap, hubungan sosial dan keluarga, dan keterlibatan dalam kegiatan ekstrakurikuler. Kemampuan berempati juga termasuk keterampilan sosial yang diharapkan tumbuh di kehidupan abad ke-21 (National Research Council, 2012; P21, 2007a).

Tanggung jawab pribadi, pengaturan diri, dan inisiatif Tingginya tingkat interaksi dan kerja sama tim dalam lingkungan kerja di abad ke-21 diharapkan dapat diantisipasi dengan meningkatkan kualitas pribadi siswa. Siswa yang mandiri bertanggung jawab terhadap proses belajarnya sendiri dan bersedia meningkatkan kemampuan sepanjang kariernya. Siswa mandiri paham bahwa semangat belajar adalah kemampuan dasar yang akan membuat mereka berhasil di tempat kerja. Kemampuan beradaptasi adalah kemampuan untuk menanggapi perubahan kondisi ekonomi dan pasar serta menguasai keterampilan baru dengan cepat. Kemampuan ini merupakan salah satu dari tiga kompetensi yang paling dibutuhkan di dunia kerja abad ke-21. Hal penting lainnya adalah fleksibilitas dalam berbagai pengaturan kerja dan sosial dan menunjukkan inisiatif, ketangkasan mental dan rasa ingin tahu, yang dapat diwujudkan dengan beragam teknologi berbasis web yang tersedia.

Keterampilan berpikir logis Generasi muda saat ini hidup di dunia yang lebih menantang, sehingga mereka perlu mengembangkan kemampuan berpikir logis terhadap isu-isu global yang kompleks dan penting. Mereka harus siap untuk mengatasi berbagai masalah, termasuk konflik manusia, perubahan iklim, kemiskinan, penyebaran penyakit dan krisis energi. Sekolah harus menyediakan berbagai peluang, bimbingan dan dukungan agar siswa memahami peran dan tanggung jawabnya di dunia nyata, serta mengembangkan kompetensi yang memungkinkan mereka untuk memahami situasi dan lingkungan baru.

Keterampilan metakognitif Metakognisi didefinisikan sebagai 'thinking about thinking'. Seseorang yang memiliki pengetahuan metakognitif berarti menyadari berapa banyak mereka memahami topik pembelajaran dan faktor-faktor yang mempengaruhi pemahaman mereka. Keterampilan metakognitif dapat meningkatkan pembelajaran dan pemahaman siswa. Beberapa langkah penting untuk mengajarkan keterampilan metakognitif sebagai berikut: (a) ajarkan kepada siswa bahwa belajar itu tidak terbatas jumlahnya dan kemampuan seseorang untuk belajar dapat diubah, (b) ajarkan bagaimana menetapkan tujuan belajar dan merencanakan pencapaiannya, dan (c) berikan siswa banyak kesempatan untuk berlatih memantau kegiatan belajarnya secara akurat. Tanamkan pada siswa bahwa hal-hal tersebut penting dan merupakan kebutuhan bagi siswa itu sendiri.

Kemampuan berpikir berwirausaha Memiliki pola pikir kewirausahaan (kemampuan untuk mengenali dan memanfaatkan peluang dan kesanggupan untuk bertanggung jawab dan menanggung resiko), memungkinkan seseorang untuk menciptakan lapangan kerja bagi diri mereka sendiri dan orang lain. Oleh karena itu, siswa harus dilatih menjawab pertanyaan dan membuat keputusan dengan cepat. Mereka juga harus dilatih untuk berpikir inventif, mengamati dan mengevaluasi peluang dan ide-ide baru. Namun demikian, penting untuk diperhatikan bahwa ide-ide tersebut harus bermanfaat atau berdampak positif bagi organisasi dan komunitas tempat tinggal atau kerja.

Belajar untuk belajar dan kebiasaan belajar sepanjang hayat Sepanjang hidupnya, seseorang akan selalu menemukan informasi baru yang mengubah pengetahuan yang dimilikinya. Bolstad (2011) berpendapat bahwa sekolah yang berorientasi masa depan harus memperluas kapasitas intelektual siswa dan memperkuat kemauan dan kemampuan mereka untuk terus belajar sepanjang hidup. Keterampilan belajar untuk belajar, memiliki keterbukaan dan komitmen untuk belajar seumur hidup dan mempelajari kehidupan secara lebih luas sangat penting bagi siswa untuk beradaptasi. Kemampuan siswa untuk belajar lebih diutamakan dibandingkan akumulasi pengetahuan. 

Learning to Live Together 

Berbagai bukti menunjukkan bahwa siswa yang bekerja secara kooperatif dapat mencapai level kemampuan yang lebih tinggi jika ditinjau dari hasil pemikiran dan kemampuan untuk menyimpan informasi dalam jangka waktu yang panjang dari pada siswa yang bekerja secara individu. Belajar bersama akan memberikan kesempatan bagi siswa untuk terlibat aktif dalam diskusi, senantiasa memantau strategi dan pencapaian belajar mereka dan menjadi pemikir kritis. 

Menghargai keanekaragaman Peran aktif siswa membantu mereka mengembangkan kompetensi dalam kehidupan dan bekerja bersama dalam masyarakat yang memiliki keanekaragaman budaya dan organisasi. Mereka harus belajar bahwa mereka tidak akan selalu dihargai, tetapi mereka harus mencari dan menggunakan bakat dan ide-ide mereka di antara beragam siswa lainnya. Keterampilan ini melibatkan rasa hormat dan menghargai permasalahan orang lain dan budaya yang berbeda dari budaya mereka, sehingga mereka akan memperoleh keterampilan sosial dan lintas budaya (Barrett et al., 2014). Hal ini juga akan membangun kesadaran dan pengetahuan tentang perbedaan yang ada di antara individu dan masyarakat. Lingkungan sekolah harus menawarkan kemungkinan untuk merancang kegiatan pembelajaran yang dapat memberikan kesempatan bagi anak muda untuk menghargai, bergaul dengan baik dan hidup berdampingan secara damai di lingkungan dengan kebudayaan yang sangat beragam (ini merupakan keterampilan hidup abad ke-21 yang sangat dihargai). Oleh karena itu, ada kebutuhan mendesak bagi guru untuk merancang kegiatan belajar kolaboratif dan sesuai dengan kehidupan nyata yang dapat mengembangkan pemahaman, keterampilan dan nilai-nilai siswa.

Civic dan digital citizenship Civic literacy (literasi bermasyarakat) merupakan keterampilan penting, karena siswa perlu mengetahui hak dan kewajiban warganegara di lingkup lokal, regional, dan nasional; mengembangkan motivasi, watak dan keterampilan untuk berpartisipasi dalam masyarakat; dan memahami dampak dari masalah kemasyarakatan secara lokal dan global (P21, 2013). Selain hal tersebut, keterampilan abad ke-21 yang lain adalah digital citizenship (masyarakat yang melek digital) – memahami bagaimana cara untuk berpartisipasi secara produktif dan bertanggung jawab secara online (P21, 2013). Hal ini penting untuk membantu siswa dalam memahami bagaimana untuk berpartisipasi dengan cerdas dan etis sebagai warga negara yang bertanggung jawab dalam komunitas virtual. Hal ini melibatkan pembelajaran tentang bagaimana mengakses reliabilitas dan kualitas dari informasi yang ditemukan dari internet dan menggunakan informasi yang diperoleh secara bertanggung jawab (Davies, Fidler dan Gorbis, 2011).

Kompetensi global Siswa yang memiliki kompetensi global akan mampu mengambil tindakan melalui banyak cara dan cenderung menganggap diri mereka sebagai warga dunia, bukan dari warga bangsa tertentu. Mereka mampu menggunakan keterampilan berpikir kritis untuk mensurvei dan memikirkan masalah yang perlu diprioritaskan, mengidentifikasi solusi yang dapat dilakukan, menilai solusi yang dipilih dan rencana tindakan yang akan dilakukan berdasarkan bukti, dan mempertimbangkan dampak potensial dan konsekuensi yang mungkin muncul dari tindakan yang akan dilakukan.

Kompetensi antar budaya Sikap saling menghormati dan toleransi sangat penting untuk memastikan bahwa pandangan individu dari semua latar belakang budaya diakui dan dihormati dalam masyarakat yang multikultural. Hal yang sangat penting adalah siswa dapat belajar untuk mendengarkan orang lain, menunjukkan fleksibilitas, dan bekerja sama dengan kontributor dalam tim yang berasal dari berbagai budaya dan berbagai rumpun ilmu pengetahuan.

Teamwork dan interconnectedness Hasil survei Conference Board (2006, dikutip Scott, 2015b) menemukan bahwa profesionalisme, etika kerja yang baik, komunikasi secara lisan dan tertulis, kerja tim, kolaborasi, berpikir kritis dan kemampuan memecahkan masalah merupakan keterampilan paling penting. Keterampilan-keterampilan ini memungkinkan seseorang mendapatkan nilai lebih di mata kolega sekaligus berkembang di lingkungan kerja yang kolaboratif (Redecker et al., 2011). Di antara kompetensi penting di abad ke-21 adalah kemampuan untuk membantu perkembangan kerjasama interdisipliner dan pertukaran ide-ide global untuk melawan potensi diskriminasi karena suku, jenis kelamin atau usia (Leis, 2010).

Pertanyaan :

1. Apa yang menjadi masalah mendasar yang dihadapi guru-guru di Indonesia berkaitan dengan penerapan atau pengaplikasian teknologi pendidikan dalam proses pembelajaran ?

2. Mengapa guru perlu mengaplikasikan teknologi dalam proses pembelajaran ? seberapa penting teknologi tersebut dibutuhkan guru ?

3. Apa harapan Anda terhadap guru-guru di Indonesia sehubungan dengan penerapan teknologi pendidikan terhadap peningkatan kualitas pendidikan abad 21 ?