Laboratorium Virtual (Dry Lab)

Ilmu kimia merupakan ilmu yang diperoleh melalui kerja ilmiah, sehingga dalam mempelajari ilmu kimia ada dua hal yang harus  dipelajari, yaitu aspek produk (fakta, konsep, prinsip, teori, hukum) dan aspek empiris. Aspek empiris dalam pembelajaran di sekolah dilakukan dengan pelaksanaan praktikum.

Namun demikian tidak semua madrasah memiliki laboratorium yang memadai, sehingga tidak semua konsep kimia yang diajarkan diikuti praktikum di laboratorium. Ketiadaan alat dan bahan kimia sering menjadi kendala tidak dilakukannya praktikum, meskipun guru pengampu memiliki petunjuk praktikumnya. Oleh karena itu sangat diperlukan kreativitas guru kimia dalam mencari alternatif bahan dan alat lain yang dapat digunakan agar praktikum tetap dapat dilaksanakan.

Alternatif pelaksanaan praktikum yang dapat dilakukan, yaitu pengembangan praktikum dengan menggunakan dry lab atau lebih dikenal dengan laboratorium virtual. Dewasa ini madrasah cenderung untuk lebih memprioritaskan keberadaan dan kelengkapan laboratorium komputer dibandingkan laboratorium sains. Akan tetapi seiring dengan diintegrasikannya mata pelajaran Teknologi Informasi Komunikasi (TIK) ke dalam semua mata pelajaran dan tidak lagi berdiri sendiri, maka penggunaan laboratorium dpat dipandang sebagai salah satu bentuk pengintegrasian teknologi informasi pada mata pelajaran kimia. Bentuk pengintegrasian ini tidak hanya dalam bentuk pembelajaran secara teoretis tapi juga pembelajaran empiris dengan melakukan praktikum yang disimulasikan oleh program komputer. Penggunaan dry lab ini bisa dilakukan di dalam laboratorium komputer, dimana guru membimbing langkah-langkah praktikum dari software dry lab yang ada kemudian diikuti oleh siswa.

 

 

 Sumber: www.phet.colorado.edu

Laboratorium virtual adalah laboratorium komputasi yang dirancang agar siswa mampu melakukan praktikum walau tidak secara langsung. Penggunaan ini dimaksudkan untuk meminimalisir kesalahan dalam laboratorium dalam hal penggunaan bahan kimia yang berasal dari hasil praktikum maupun penelitian. Hal ini juga mampu menghemat bahan ketika praktikum dengan meminimalisir percobaan yang dilakukan. Hal ini berdasarkan fakta bahwa salah satu penyumbang limbah laboratorium terbesar adalah sekolah-sekolah tingkat menengah.

Laboratorium virtual merupakan salah satu learning content yang berwujud piranti lunak komputer yang dirancang agar seseorang dapat melakukan aktifitas-aktifitas eksperimen seperti halnya mereka melakukan eksperimen di laboratorium sebenarnya. Ada 2 komponen penting dalam Laboratorium virtual, yaitu: simulasi dan animasi. Simulasi bertujuan menggambarkan lingkungan nyata dalam suatu sistem. Melalui simulasi peserta dapat melakukan percobaan dengan cara penggantian nilai parameter-parameter, sehingga menimbulkan perilaku berbeda terhadap percobaan yang dilakukan. Perilaku-perilaku berbeda tersebut kemudian ditampilkan melalui animasi. Hasil-hasil percobaan juga secara otomatis dapat direkam oleh sistem dan pada akhirnya dapat diambil sebagai pelaporan.

Kemampuan sumber daya guru dalam membuat laboratorium virtual belum terlalu banyak, sehingga bisa saja memanfaatkan keberadaan laboratorium virtual yang bisa diakses secara online. Hal ini dapat terjadi bila sekolah tersebut memiliki jumlah komputer yang memadai dan koneksi internet yang memiliki bandwith yang besar. Selain itu, faktor lain yang perlu diperhatikan adalah kemampuan guru dalam mengoperasikan bahan ajar yang ada, membimbing, dan mengarahkan siswa sangat diperlukan sehingga pembelajaran dengan menggunakan laboratorium virtual bisa berjalan dengan baik.

Pemanfaatan simulasi laboratorium interaktif ini juga ditujukan sebagai alternatif pemecahan masalah-masalah dalam pelaksanaan praktikum konvensional yang sering dihadapi oleh guru, siswa dan lingkungan sekolah. Kelebihan simulasi laboratorium virtual interaktif sebagai alternatif praktikum kimia, dapat dilihat dari kemampuannya untuk mengatasi kendala-kendala pelaksanaan praktikum yang ada, yaitu kendala tempat, kendala biaya, dan kendala operator (laboran dan teknisi). Selain itu, simulasi laboratorium virtual interaktif memiliki kemampuan untuk membuat pembelajaran menjadi menarik dan memotivasi siswa untuk menyenangi pembelajaran yang dilaksanakan. Dengan adanya penggunaan animasi dan simulasi dalam courseware tersebut, kegiatan pembelajaran dapat dilaksanakan dengan variasi aktivitas dan tidak monoton dalam penyajiannya. Disamping itu, literasi terhadap penggunaan dan pemanfaatan komputer dalam pembelajaran semakin meluas, utamanya di kalangan siswa dan guru, sehingga terciptanya korelasi antar ilmu pengetahuan dengan teknologi secara sinergi dan terarah secara positif.

Ada tiga keuntungan yang dapat diperoleh dengan menggunakan laboratorium virtual dalam pembelajaran kimia, antara lain 1) Laboratorium virtual menjamin ketercapaian green chemistry; 2) Laboratorium virtual dapat mengakomodasi tiga level representasi kimia, yaitu level makroskopik, level mikroskopik dan level simbolik; 3) Laboratorium virtual dapat meningkatkan penguasaan konsep, keterampilan generik sains dan keterampilan berpikir kritis. 

Meski memiliki kelebihan simulasi laboratorium interaktif ini juga tetap memiliki kekurangan yang masih perlu dicarikan solusi pemecahan masalahnya, yaitu adanya keterbatasan kemampuan komputer dalam hal mengatasi permasalahan yang dihadapi oleh siswa secara individual dalam proses pembelajaran. Hal lainnya, program komputer tidak dapat menjangkau aspek psikomotorik dari ranah pembelajaran sehingga penguasaan keterampilan praktis siswa perlu diarahkan tersendiri selama pembelajaran berlangsung. Namun demikian, jika mencermati dari esensi praktikum kimia secara garis besar sebenarnya representasi praktikum melalui simulasi laboratorium interaktif ini, telah cukup terwakili. Hal ini dikarenakan oleh adanya beberapa keterampilan pragmatis seperti keterampilan mengamati dan menganalisis data yang merupakan salah satu bagian terpenting yang dapat diperoleh dari simulasi laboratorium interaktif tersebut.