KELAS BARU DENGAN STEM

                             TRIK  MEMULAI KELAS DENGAN  STEM

 Pembelajaran abad 21 bertujuan untuk memanfaatkan teknologi pendidikan, meningkatkan peran strategis guru dan peserta didik, menyiapkan metode mengajar yang kreatif, menyiapkan materi ajar dengan isu kontekstual, dan  didesain dengan kurikulum mandiri berbasis individu. Pembelajaran abad 4.0 mengedepankan kehidupan dan karir yang fleksibel dan adaptif, berinisiatif dan mandiri, memiliki keterampilan sosial dan budaya, peserta didik  dalam proses  pembelajaran dapat menghasilkan karya yang produktif, dan akuntabel serta memiliki rasa tanggung jawab dan kepemimpinan yang handal. 

     Dalam pembelajaran IPA   proses membangun pengetahuan siswa tidak cukup hanya dengan menjejal konsep, melainkan  proses yang dibangun harus lebih menekankan kepada kemampuan kreatif,kritis, berkarakter kuat serta mampu memanfaatkan informasi dan berkomunikasi untuk menghasilkan produk dan skill yang mumpuni melalui sebuah pembelajaran yang bermakna. 

      Pembelajaran bermakna adalah pembelajaran yang berpusat kepada siswa dan guru yang melaksanakan pembelajaran secara utuh alias merdeka belajar. Guru harus  mampu menggali potensi peserta didik, membangun skill abad 21 yang dibutuhkan dalam kehidupan peserta didik yang meliputi kreatif dan inovasi, berpikir kritis dan pemecahan masalah, , mampu berkomunikasi menggunakan dan memanfaatkan teknologi, serta mampu berkolaborasi. Selain itu peserta didik harus dibangun kemampuan literasi terhadap informasi, literasi terhadap media dan literasi terhadap TIK.

     Sesuai strategi pelayanan dasar untuk pemerataan pendidikan yang bekualitas beberapa program pemerintah RI yang menjadi rencana prioritas kerja pemerintah salah satunya adalah pembelajaran keterampilan abad 21 (Higher Order Thinking Skill) yakni STEM (Sains ,Teknologi, Enjinering dan Matematika) life skill serta literasi.

          Untuk mendalami apa itu STEM, bagaimana STEM diimpelementasikan ke dalam kelas, kita mesti memahami terlebih dulu  hakekat pendidikan STEM. Hakekat pendidikan STEM adalah integrasi dari sains, teknologi, enjinering,dan matematika ke dalam subyek transdisipliner baru di sekolah; STEM memberikan kesempatan kepada siswa untuk memahami fenomena alam daripada hanya sekedar mempelajari dari subyek secara terpisah-pisah; STEM berusaha  menciptakan peluang pembelajaran abad 21. 

    Selain itu STEM sangat penting bagi pembelajaran abad 21 karena menurut Watt et.All, (2007) STEM merupakan kunci dalam kemajuan dan inovasi. Pendekatan STEM ini dapat meningkatkan peningkatan kemahiran pemahaman saintifik (Bao et.All,2009); juga STEM penting untuk peningkatan kesejahteraan manusia (Sanders,2009). STEM yang dikemas melalui kompetensi sumber daya manusia melalui pemecahan masalah sesuai konteks kehidupan ternyata  menurut Kuenzi,(2008) STEM dapat meningkatkan pengembangan Sumber Daya Manusia. Di sisi kualitas pendidikan ternyata STEM mampu membangun transformasi proses pendidikan dan tantangan teknologi (Compos et.All,2000). Jadi pendidikan STEM untuk pendidikan abad 21 harus mampu membangun berpikir kreatif, berpikir kritis, berkolaborasi dan berkomunikasi melalui kajian lintas ilmu pengetahuan   untuk memecahkan masalah dalam konteks kehidupan yang sesungguhnnya (Life skill) dengan membangun karakter manusia serta mengembangkan kemampuan literasi dasar maupun literasi tingkat tinggi. 

     Salah satu ciri pembelajaran STEM adalah adanya Engineering Design Process (EDP) yang digunakan untuk mengintegrasikan Sains, Teknologi, Enjinering dan Matematika dalam satu paket pembelajaran atau disebut juga proses merancang dan menghasilkan sebuah karya dengan mengintegrasikan sains,teknologi, enjinering dan maktematika secara terpadu.  

       Secara umum kita mengenal ada tiga macam Framework  atau model pendidikan STEM ini yaitu (1) Saintific Method and Engineering Design Process  oleh Capraro; (2) Design Thinking oleh Dawn M White; (3) Engineering Design Process oleh Ane Jolly dan Jamie Back 

Gb 1.Model  EDP Robert M.Capraro
Sumber :bit.ly/ 2w11gwM

       Saintific Method and Engineering Design Process , merupakan model pembelajaran yang banyak diterapkan di Indonesia meliputi :  tahap menemukan masalah, membuat rencana untuk memecahkan masalah, membuat model pemecahan masalah dan melakukan tes uji coba kemudian tahap refleksi dan memperbaiki produk. 
   Sebagai contoh implementasi pembelajaran STEM di Indonesia dengan model EDP Capraro   adalah pembelajaran STEM di SDN 2 Deresan Yogjakarta . Mereka membangun keterampilan dengan Higher Order Thinking skills siswa dengan tema pembelajaran membuat "jembatan dari sedotan" . Untuk alamat URL nya dapat dilihat pada:https://www.youtube.com/watch?v=kYzEUesFdVs&t=25s.  

   

Gb 2. Model EDP  Dawn M White

       Model kedua yang dibahas dalam tulisan ini adalah Design Thinking. Model ini dikembangkan oleh negara bagian Austaralia Victoria di  Melbourne. Salah satu sekolah yang saya kunjungi  yakni Victoria College telah menggunakan pendekatan  STEM  dalam proses pembelajarannya . Menurut model Victoria pembelajaran STEM di sekolah tersebut dibagi atas 4 tahapan pembelajaran yaitu : a. Tahap empathyse (menemukan permasalahan) , tahap ini sangat penting bagi siswa melatih siswa dapat lebih memakai pengalaman dan kebutuhan orang lain yang memiliki masalah. siswa dapat mengumpulakn informasi guna membangun pemahaman tentang masalah melalui pengamatan langsung dan mendapat pengalaman belajar langsung tentang bagaimana memahami kebutuhan orang lain dan masalah di sekitar lalu  mengembangkannya menjadi sebuah desain sederhana untuk merefleksikan kebutuhan orang lain; b.Tahap Define (merumusakan masalah), siswa dalam tahap ini dibimbing untu merumuskan  masalah inti,  dan yang paling penting dari data informasi  yang dikumpulkan sebelumnya kemudian disintesis ; c. Tahap Ideate ( menentukan solusi), Siswa mengumpulkan pendapat melalui brainstorming  untuk mengumpulkan ide terbaik guna memberikan solusi atau pemecahan masalah; d. Tahap Prototype , Siswa membuat produk/prototipe yang sesuai dengan kebutuhan dan e. Tahap Test, tahap pengujian produk/ prototipe yang dihasilkan dilakukan secara berulang-ulang.

       Di Indonesia model EDP ini juga  telah dikembangkan misalnya di SMAN 1 Waingapu kabupaten Sumba Timur. Sekolah ini  memanfaatkan model Design thinking dengan memanfaatkan keunggulan lokal Sumba Timur sebagai daerah wisata. Dalam pembelajaran STEM mereka merancang pembelajaran dengan isu permasalahannya tentang  model bisnis apa yang paling diminati masyarakat dari makanan lokal yang akan dikembangkan siswa dalam bentuk protype produk usaha

        Tujuan pembelajaran dan kompetensi dasar yang akan dicapai  dengan model ini siswa dapat membuat berbagai macam produk baru sesuai kebutuhan masyarakat yang dapat dijadikan sebagai model bisnis bagi peserta didik. Model ini dapat kita lihat pada laman URL berikut :  https://www.youtube.com/watch?v=cWgn-Jaq1Vk.             

Gb.3. EDP revisi

          Secara umum langkah-langkah pembelajaran STEM  dimulai dari mendefinisikan masalah, meneliti/mengumpulkan informasi, membayangkan kemungkinan pemecahan masalah, merencanakan desain produk, membuat produk ( menguji coba dan mengeveluasi) kemudian mendesain ulang) lalu mengkomunikasikan . Selanjutnya    Engineering Design Process disederhanakan menjadi  5 tahap kegiatan inti yang meliputi :  Ask ( Identifikasi masalah, identifikasi kriteria dari solusi yang dipersyaratkan),Imagine : mengumpulkan informasi, saling bertukar  pikiran tentang berbagai solusi dan menentukan satu solusi terbaik; Plan : mendesain gambar/skesta , menuliskan alat dan bahan yang akan digunakan, Create, membuat produk sesuai desain dan mengujinya dan Improve : menganalisis apakah sudah berhasil  /tidak , membuat modifikasi produk untuk hasil yang lebih baik.

     EDP ini merupakan sebuah siklus yang mana tidak ada titik mulai dan titik akhir secara resmi. EDP bisa dimulai  dari langkah mana saja, fokus pada satu langkah , mundur  dan maju di antara langkah-langkah  atau mengulangi siklus EDP. Sebagai contoh setelah memodifikasi produk atau improve, kegiatan EDP  bisa dimulai lagi dari awal mendapatkan hasl yang lebih baik. Jadi EDP bisa bersifat fleksibel namun demikian sebaiknya kita memulai dari tahapan pertama ADP yakni : Ask.

   Perlu juga diingat bahwa  Engineering Design Process  yang digunakan harus dapat mengintegrasikan Sains, Teknologi,Enjinering dan Matematika. Dalam melaksanakan pembelajaran berbasis STEM, siswa harus difokuskan kepada pemecahan masalah kehidupan nyata atau tantangan  enjinering.  Konten matematika dan IPA  berbasis standar , sesuai dengan level  dan aplikatif. Kemudian Siswa secara reguler bekerja dalam tim untuk merencanakan, mendesain, membuat purwarupa atau produk kemudian menguji dan mengevaluasi serta merencanakan untuk berimprovisasi. Siswa harus menggunakan pendekatan komunikasi bervariasi untuk mendeskripsikan tantangan dan menyajikan hasil. Guru memfasilitasi pembelajaran berbasis inkuiri, berpusat kepada siswa dan fitur-fitur investigasi hands -on . Akhirnya kegagalan dianggap sebagai bagian alami dari proses dan langkah-langkah penting menuju solusi yang sukses. 

         

Gb 4. Lembar Kerja STEM

Gb 5. Lembar Analisis EDP

 Dalam praktek  Engineering Design Process di kelas, ada beberapa langkah pra kegiatan yang mesti dilakukan sebelum pembelajaran di mulai oleh guru di kelas. Langkah awal adalah guru perlu melakukan analisis keterampilan abad 21 dan EDP aktivitas STEM yang akan dilakukan dengan cara mendeskripsikan masing-masing aspek menggunakan Lembar Kerja yang disediakan kepada peserta didik. Format LK tersebut meliputi : nama kegiatan, tujuan, dan deskripsi item keterampilan berpikir kritis, kreatif, berkomunikasi, dan berkolaborasi .  

  Persiapan selanjutnya adalah menyiapkan rancangan integrasi mata pelajaran dalam STEM (Pendekatan STEM (Science, Technology, Engeenering and Mathematic) dengan pembelajaran project based learning dan problem based learning sebagai  salah satu integrasi transdisiplin ilmu dalam pembelajaran abad 21. Guru juga perlu menyiapkan instrumen penilaian berbasis kinerja dengan indikator penilaian yang tepat agar dapat mengukur kemampuan siswa sesuai standar kompetensi yang diharapkan.

     

.