Pendekatan STEM Dalam Pembelajaran.

Pendekatan STEM dalam Pembelajaran.

Kehidupan sekarang dan terlebih lagi dimasa mendatang akan dan selalu diperhadapkan pada bagaimana menerapkan sains dan teknologi untuk menyelesaikan persoalan yang dihadapi umat manusia. Permasalahan ini akan semakin beragam dan semakin kompleks dan dibutuhkan produk sains dan teknologi yang dapat menjawab persoalan-persoalan tersebut tanpa  menghadirkan persoalan baru. Persoalan seperti sumber energi baru serta kebutuhan akan produk-produk teknologi yang tepat guna, efisien serta ramah lingkungan adalah sedikit contoh kebutuhan yang manusia dibidang teknologi yang akan terus-menerus digumuli umat manusia.

Tuntutan untuk menjawab kebutuhan ini telah mendorong pendidik di USA untuk mengembangkan pendekatan yang disebut STEM education. STEM adalah kepanjangan dari Science, Technology, Engineering and Mathematics. Pendekatan STEM dalam pengajaran sains dimaksudkan agar para siswa terbiasa menerapkan konsep sains dan menggunakan keterampilan matematika untuk mendesain dan menghasilkan produk teknologi sederhana sebagai jawaban atas suatu tantangan permasalahan kontekstual. 

Melalui pendekatan STEM diharapkan juga adanya peningkatan minat para siswa untuk mempelajari sains dan teknologi dikarenakan siswa dapat melihat dengan jelas bagaimana konsep sains dapat mereka terapkan dalam kehidupan nyata. Harapan dari program pendekatan STEM dalam pendidikan sains adalah menumbuhkan kecintaan siswa pada sain sehingga mereka dapat menjadi menjadi tenaga terampil/ahli dibidang teknik dan sains dimasa mendatang yang mana kebutuhannya akan semakin meningkat (Blackley, S., & Howell, J., 2015).

 

Bagaimana menerapkan pendekatan STEM di sekolah?

Salah satu kerangka kerja yang direkomendasikan dalam penerapan pendekatan STEM dalam pembelajaran sains adalah context integration STEM (Blackley, S., & Howell, J., 2015). Pada context integration, aspek rekayasa teknik (engineering design) mengambil peran sebagai pendorong bagi siswa untuk mempelajari matematika dan sains. Blackley & Howell (2015) merekomendasikan context integration sebagai bentuk pendekatan STEM yang paling cocok untuk  konteks pendidikan dasar dan menengah karena beberapa alasan. Pertama adalah karena kesesuaiannya dengan semangat konstruktivisme, pembelajaran autentik dan pembelajaran berpusat siswa. 

Pendekatan STEM yang dikembangkan dengan pendekatan context integration mengajak siswa untuk mengembangkan produk teknologi sederhana sebagai solusi dari suatu p ermasalahan kontekstual yang diberikan. Pemberian kondisi autentik bagi siswa ini diharapkan menjadi wadah yang didalamnya siswa dapat menerapkan kaidah atau konsep sains dan matematika yang telah dipelajarinya. Sehingga dengan demikian siswa tidak akan hanya akan menghapal rumus atau konsep tertentu saja tetapi belajar untuk berfikir bagaimana menggunakan konsep tersebut untuk membuat produk teknologi yang dapat berguna bagi kehidupan. Alasan kedua adalah bentuk context integration akan memberikan peluang bagi siswa untuk mengembangkan kemampuan berfikir kritis, keterampilan sosial dan komunikasi serta keterampilan pemecahan masalah.

 

The Engineering Design Proses (EDP)

Engineering Design Procces (EDP) adalah langkah-langkah pembelajaran yang pada hakikatnya bertujuan untuk melatih kemampuan siswa dalam  menerapkan konsep sains untuk memecahkan masalah konteskstual. Berland,et.al.(2014) melaporkan bahwa penerapan EDP dalam pembelajaran telah berhasil meningkatkan kemampuan siswa di AS dalam memecahkan permasalahan/tantangan yang diperhadaplkan pada mereka. Ada banyak variasi dari Langkah-langkah EDP namun bentuk yang paling  mendasar(sederhana)dari siklus EDP adalah terdiri dari 5 langkah seeprti yang dapat dilihat dalam gambar berikut.

sumber: pinterest

Bentuk lain yang lebih terperinci dari siklus EDP seperti yang dikutip dari laman https://www.teachengineering.org/design/designprocess  disajikan dalam 7 langkah seperti dalam gambar berikut ini.

source:https://www.teachengineering.org

Dari gambar diatas terlihat bahwa bentuk kedua merupakan bentuk yang lebih detail dari bentuk dasar pada gambar pertama. Jika kita mengeksplorasi dunia internet kita akan mendapatkan bentuk lain dari variasi EDP. Akan tetapi makna mendasar dari tujuan penerapan EDP dalam pendekatan STEM diantaranya adalah sebagai berikut:

1)       Melatih siswa untuk merumuskan masalah secara spesifik dan memprediksi/membayangkan solusi dari suatu permasalahan dalam bentuk produk teknologi.

2)       Melatih siswa untuk merancang serta menguji prototipe produk teknologi yang akan dijadikan solusi atas permasalahan yang dihadapi.

3)       Melatih siswa untuk menerapkan konsep sains dan matematika yang relevan dalam mengembangkan dan menguji suatu produk teknologi.

4)       Memberikan konteks bagi siswa untuk berlatih mengembangkan keterampilan 4c (berfikir kritis, berkomunikasi, bekerjasama dan kreatifitas).

 Video Dokumentasi Penulis

Pustaka:

Blackley, S., & Howell, J. (2015). A STEM narrative: 15 years in the making. Australian Journal of Teacher Education, 40(7), 102–112. https://doi.org/10.14221/ajte.2015v40n7.8

Berland, L. K. (2014). Designing for STEM integration. Journal of Pre-College Engineering Education Research, 3(1), Article 3. http://dx.doi.org/10.7771/2157–9288.1078.