STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematic) adalah pendekatan pembelajaran yang mengintegrasikan antara pengetahuan alam, teknologi, mesin dan matematika dalam satu pengalaman belajar siswa.
ketepatan dalam memilih dan menyajikan materi pembelajaran saat ini menjadi kunci keberhasilan tercapainya tujuan pembelajaran yang diharapkan, oleh sebab itu STEM merupakan pendekatan yang mampu menjawab tantangan tersebut
Penerapan pendekatan STEM dalam pembelajaran dewasa ini sangat sesuai dengan tuntutuan kompetensi abad 21 dan dalam rangka menjawab tantangan menghadapi revolusi industri 4.0, oleh karena itu gabungan antara pengetahuan (Science), keterampilan mendesain sebuah karya (Engineering) dan menyusunnya secara sistematis dan logis (Mathematic) dapat digunakan untuk menjawab masalah dalam kehidupan sehari – hari dengan memanfaatkan kemajuan teknologi saat ini.
Amerika saat ini telah mengembangkan pembelajaran STEM, sebagai jawaban atas kurangnya tenaga ilmuan di bidang tersebut, dan beberapa Negara seperti Jepang, Finlandia, Australia dan Singapura juga telah menerapkan pembelajaran berbasis STEM. Bahkan sebagai bukti keseriusan di beberapa Negara tersebut telah didirikan STEM education.
Berikut ini akan dipaparkan perbedaan masing – masing disiplin ilmu yang membangun pembelajaran berbasis STEM. Science, Technology, Engineering, and Mathematic ;
Science :
Sains merupakan kajian berhubungan dengan peristiwa alam yang melibatkan penyelidikan, penelitian dan pengukuran untuk menjelaskan sebab akibat dari sebuah fenomena alam. Penyelidikan dan penilitian sains dapat digunakan untuk mengidentifikasi bukti – bukti yang dibutuhkan untuk menjawab pertanyaan ilmiah dan menjawab permasalahan dalam kehidupan manusia.
Technology :
Inovasi atau penemuan manusia yang dapat berupa perangkat lunak dan keras sebagai sarana untuk memenuhi keinginan dan kebutuhan manusia, sehingga dapat mempermudah pekerjaan manusia untuk kehidupan yang lebih maju.
Engineering :
Pengetahuan dan keterampilan untuk mendesain, mengaplikasikan, mereplikasi serta marekayasa sebuah karya berupa peralatan, sistem dan mesin yang dapat digunakan oleh manusia untuk mempercepat dan mempermudah proses produksi terhadap barang dan jasa.
Mathematic :
Ilmu yang berhubungan dengan numerasi, pola perubahan dan hubungan, ruang dan bentuk. keterampilan berpikir secara rasional dan logis serta bernalar, dan menggunakannya secara sistematik dan terstruktur.
Pendekatan pembelajaran berbasis STEM tidak memiliki langkah – langkah pelaksanaan pembelajaran atau lebih dikenal dengan “sintaks”, karena STEM adalah adalah salah satu jenis pendekatan bukan model pembelajaran, sama halnya dengan pendekatan scientific yang memiliki pola pembelajaran 5M (Menanya, Megamati, Menalar, Mencoba dan Mengkomunikasikan).
STEM memiliki pola yang dikenal dengan istilah EDP (Engineering Design Process) atau proses mendesain sebuah karya atau mesin. EDP ini kemudian memiliki banyak versi yang telah di rumuskan para ahli, namun secara umum EDP memiliki pola sebagai berikut :
Perumusan masalah
Rencana solusi
Membuat dan Mengembangkan model
Menggunakan model
Mengevaluasi,
Mengkomunikasikan dan merefleksi.
Dapat di lihat melalui gambar di bawah !
Mengapa STEM ???
STEM merupakan pengejawantahan dari pembelajaran yang membuat siswa aktif, kreatif, efektif dan menyenangkan (PAKEM), selain itu dapat melatih siswa untuk berpikir kritis dalam pemecahan masalah dalam kehidupan sehari – hari, mampu berkomunikasi dan berkolaborasi serta memiliki kepedulian terhadap lingkungan alam dan kepekaan sosial.
Dalam pembelajaran STEM mampu mendukung dan mengimplementasikan beberapa hal, diantaranya :
Dalam Pembelajaran
1. Implementasi 5 Pilar Pendidikan di Indonesia.
Learning to belive in god (Belajar untuk meyakini Tuhan yang maha esa)
Learning to know (Belajar untuk mengetahui)
Learning to do (Belajar untuk melakukan / melatih)
Learning to live together (belajar hidup bersama / kolaborasi)
Learning to be (Belajar untuk menjadi manusia yang utuh)
2. Penguatan pendidikan karakter
Ada beberapa macam karakter yang perlu dikembangkan, baik itu karakter kinerja maupun karakter pribadi.
Baca Juga : Pendidikan karakter di sekolah dan permasalahannya
3. Kecakapan Abad 21 / 4 C
Collaboration, Kolaborasi atau kemampuan untuk bekerjasama dalam kelompok / tim
Critical Thinking, Berpikir kritis
Communicative, Keterampilan berkomunikasi yang efektif
Creative, kreatif dan mampu menghasilkan solusi yang inovatif
Dalam PERMENDIKBUD mencakup 3 hal pokok :
1. Standar Proses : Memenuhi dalam pembelajaran HOTS (Higher Order Thinking Order)
2. Standar Penilaian : Termasuk dalam asesmen otentik
3. KI dan KD : Berisi muatan KI 3 pengetahuan dan KI 4 keterampilan
Muatan LITERASI : Mencakup literasi baca tulis, literasi hitung, literasi sains, literasi keuangan, literasi teknologi informasi dan komunikasi, literasi budaya dan kewarganegaraan.
Karakteristik STEM
Berikut beberapa karakteristik dari pendekatan pembelajaran berbasis STEM :
Integrasi antara Sains, Teknologi, Enjinering (mesin) dan Matematika dalam satu pokok pembahasan.
Diterapkan dengan menggunakan model pembelajaran berbasis proyek (PjBL)
Sesuai dengan kehidupan nyata, bersifat Konstektual
Menyiapkan generasi yang memiliki SDM sesuai dengan kecakapan Abad 21
Sesuai dengan tuntutan revolusi industry 4.0
Penerapan pembelajaran yang bertujuan untuk melatihkan Soft skill dan Hard skill
Model Pembelajaran STEM
Dalam melaksanakan pembelajaran berbasis STEM yang mengintegrasikan 4 bidang dalam sekali pengalaman belajar, maka perlu diterapkan melalui model pembelajaran yang berbasis proyek, karena STEM mengisyaratkan adanya output berupa karya desain dalam setiap pembelajarannya.
Beberapa model pembelajaran yang dapat diterapkan dalam pendekatan pembelajaran berbasis STEM diantanya :
Project-Based Learning (PjBL) – (Lucas)
a. Penentuan Pertanyaan Mendasar (Start With the Essential Question)
Pada tahapan ini siswa diberikan beberapa pertanyaan terkait masalah yang ditemukan dalam kehidupan sehari - hari
b. Mendesain Perencanaan Proyek (Design a Plan for the Project)
Dalam perencanaan mendesain sebuah proyek, siswa diajak untuk membahasnya secara berkelompok, ada beberapa poin dalam perencanaan sebuah proyek, diantaranya dapatkan proyek yang direncanakan menjawab pertanyaan yang esensial tadi ?, bagaimana cara membuatnya ?, apa saja alat dan bahan yang digunakan untuk menunjang terselesaikannya proyek tersebut ?
Ke tiga pertanyaan tersebut di atas setidaknya telah mampu terjawab pada tahap mendesain sebuah proyek.
c. Menyusun Jadwal (Create a Schedule)
Untuk tahap penyusunan jadwal, siswa diharapkan membuat semacam time line pelaksanaan proyek tiap hari, kegiatan apa saja yang dilakukan setiap harinya agar proyek tidak terbengkalai.
Selain itu pada tahap ini siswa juga harus menyusun jadwal start and finish, kapan sebuah proyek akan dimulai dan yang terpenting kapan proyek tersebut dapat selesai sesuai dengan perencanaan.
d. Memonitor peserta didik dan kemajuan proyek (Monitor the Students and the Progress of the Project)
Dalam tahap ini guru diharapkan dapat menjadi mentor yang baik dalam mengawal siswa dalam setiap tahapan pelaksanaan proyek yang mereka selesaikan, guru harus menjadi fasilitator mendorong semua siswa agar aktif dalam proyek tersebut.
e. Menguji Hasil (Assess the Outcome)
Tahapan pengujian hasil merupakan tahapan untuk membantu guru dalam mengukur sejauh mana ketercapaian pembelajaran melalui proyek yang dihasilkan siswa.
f. Mengevaluasi Pengalaman (Evaluate the Experience)
Tahapan akhir dalam sebuah model pembelajaran ini berguna untuk merefleksi dan mendengarkan curahan hati dan pengalaman para siswa dalam proses penyelesaian sebuah proyek, evaluasi dapat dilakukan secara berkelompuk maupun individu.
Dalam proses evaluasi ini nantinya akan ditemukan sebuah masalah, hambatan dan tantangan dari pengalaman siswa menyelesaikan proyek, dari hal tersebut dapat dibuat sebuah terobosan baru untuk membuat sebuah inovasi yang lebih baik dan efisien.
PjBL STEM (Laboy - Rush)
1. Reflection
Membawa siswa ke dalam sebuah masalah dan memberikan motivasi untuk menyelidiki dan menyelesaikan masalah tersebut.
2. Research
Siswa melakukan penelitian, menggali informasi dari berbagai sumber yang relevan
3. Discovery
Tahap penemuan, siswa telah menemukan model yang sesuai untuk pelaksanaan sebuah proyek, tahapan ini merupakan penghubung antara informasi yang di dapatkan dengan apa saja yang harus mereka lakukan pada saat proses pelaksanaan nanti.
4. Application
Siswa menyelesaikan masalah dengan penerapan model yang telah mereka rancang, pada tahap ini siswa menguji sebuah model yang telah dirancang guna untuk menjawab sebuah masalah.
5. Communication
Tahapan akhir ini siswa memaparkan dan mempresentasikan hasil yang mereka peroleh secara kolaboraif, mampu menerima umpan balik yang berguna untuk perbaikan sebuah proyek yang lebih baik.
5E (Bybee)
Engangement : Identifikasi masalah dan kendala
Exploration : Pelaksanaan penelitian, pemunculan ide
Eksplanation : Melakukan analisis terhadap ide
Elaboration/Ekstension : Membuat karya dan mengkomunikasikan
Evaluation : Pelaksanaan tes dan refleksi
Agar lebih memahami keterkaitan antar sains, teknologi, enjinering dan matematika dalam proses pembelajaran, berikut kami akan paparkan contoh materi pembelajaran yang menerapkan pendekatan berbasis STEM.
Analisis S T E M pada salah satu pokok pembahasan
Kelas/Semester : VII / I
Kompetensi Dasar :
3.3 Menjelaskan konsep campuran dan zat tunggal (unsur dan senyawa), sifat fisika dan kimia, perubahan fisika dan kimia dalam kehidupan sehari-hari.
4.3 Menyajikan hasil penyelidikan atau karya tentang sifat larutan, perubahan fisika dan perubahan kimia, atau pemisahan campuran.
Indikator : (silakan melihat di kurikulum)
Pokok bahasan : Pemisahan campuran.
Topik Proyek : Mendesain alat penjernihan air.
Berikut ini adalah bagaimana akan dipisahkan masing - masing bidang yang membangun STEM dalam rencana pelaksanaan pembelajaran yang telah di buat di atas, agar lebih mudah dipahami fungsi dan cakupan masing - masing yang saling terhubung :
SAINS
Faktual : campuran dapat dipisahkan dengan cara biasa dengan menggunakan Teknik-teknik pemisahan campuran
Konseptual: unsur, senyawa dan campuran, suhu, pengaruh kalor terhadap suhu dan wujud benda;
Prosedural: Teknik pemisahan campuran.
Metakognitif: Strategi merancang prosedur dan alat penjernihan air yang efektif dan efisien.
TEKNOLOGI
Menggunakan komputer (internet) untuk memperoleh informasi;
Membuat alat penjernihan air sederhana dengan berbagai model.
ENJINERING
Merekayasa alat destilasi menjadi alat penjernihan air sederhana;
Merancang alat penjernihan air dengan berbagai model;
Menguji coba, melakukan perbaikan, dan mengkomunikasikan hasil dari projek pembuatan alat penjernihan air dengan berbagai model
MATEMATIKA
Menerapkan pengetahuan geometri dalam kehidupan sehari-hari baik di dalam maupun diluar kelas;
Menghitung volume air yang akan dijernihkan dan volume air hasil penjernihan;
Menghitung keperluan bahan bahan yang akan digunakan untuk alat penjernihan air dengan menggunakan biaya seminimal mungkin.
Agar lebih memahami struktur muatan pendekatan pembelajaran berbasis STEM dalam kurikul 2013, silakan download artikel berikut :
No comments:
Post a Comment