Mengenal STEM Lebih Dekat

Oleh: Ibu Sylvana Novilia Sumarto (Guru Matematika SMAK St. Albertus)

Isu tentang pendidikan tidak akan pernah ada habisnya untuk dibahas karena pendidikan merupakan salah satu pilar negara di mana akan menentukan nasib ke depannya bangsa dan negara tersebut. Secara umum, pendidikan dapat diartikan sebagai suatu proses pembelajaran pengetahuan, keterampilan, dan kebiasaan sekumpulan manusia yang diwariskan dari satu generasi ke generasi selanjutnya melalui pengajaran, pelatihan dan penelitian. Banyak penelitian yang dilakukan dalam mengkaji keberhasilan pelaksanaan suatu pendidikan baik yang dilakukan oleh lembaga resmi maupun perorangan. Semuanya itu demi suatu tujuan yaitu mendapatkan generasi penerus yang bertakwa terhadap Tuhan Yang Maha Esa, memiliki pengetahuan, sehat jasmani dan rohani, memiliki budi pekerti luhur, mandiri, kepribadian yang mantap dan bertanggungjawab terhadap bangsa sesuai dengan tujuan pendidikan dalam UU No.2 Tahun 1985.

Tentunya dalam mencapai tujuan tersebut butuh keterlibatan dari semua pihak, baik dari siswa, keluarga, lembaga pendidikan, masyarakat maupun pemerintah. Salah satu keterlibatan Pemerintah dalam pendidikan adalah sebagai pembuat kebijakan terkait dengan kurikulum maupun pedoman-pedoman teknis yang menyangkut sistem pendidikan di Indonesia. Seperti saat ini, Pemerintah pun sedang berusaha untuk memperkenalkan dan mulai menggalakkan STEM untuk pendidikan di Indonesia.

Apakah itu STEM?   

STEM adalah singkatan dari science, technology, engineering, and mathematics.  Pada awalnya, STEM diperkenalkan pertama kali oleh National Science Foundation Amerika Serikat pada tahun 1990-an. STEM sendiri merupakan suatu gerakan reformasi pendidikan dalam bidang sains, teknologi, enjiniring serta matematika. Gerakan ini dipicu oleh adanya laporan-laporan studi yang menunjukkan kurangnya kandidat untuk mengisi lapangan kerja yang berkaitan dengan keempat bidang tersebut, posisi capaian Amerika Serikat dalam TIMSS dan PISA pada waktu itu serta tingkat literasi masyarakat tentang isu yang terkait keempat bidang tersebut. Beberapa waktu setelahnya, gerakan pendidikan STEM telah berkembang di berbagai Negara yang mana memandang STEM sebagai jalan keluar bagi masalah kualitas SDM (Sumber Daya Manusia) dan daya saing masing-masing Negara, termasuk di Indonesia.

Konsep Pendidikan STEM

Seperti yang telah disebutkan di atas, empat komponen dalam STEM meliputi:

1. Science (sains) merupakan kajian tentang fenomena alam yang melibatkan observasi dan pengukuran sebagai wahana untuk menjelaskan secara obyektif alam yang selalu berubah.
2. Technology (teknologi), merupakan inovasi-inovasi manusia yang digunakan untuk memodifikasi alam agar memenuhi kebutuhan dan keinginan manusia sehingga membuat kehidupan lebih baik dan lebih aman.
3. Engineering (enjiniring) adalah pengetahuan dan keterampilan untuk memperoleh dan mengaplikasikan pengetahuan ilmiah, ekonomi, sosial, serta praktis untuk mendesain dan mengonstruksi mesin, peralatan, sistem, material, dan proses yang bermanfaat bagi manusia secara ekonomis dan ramah lingkungan.
4. Mathematics (Matematika) adalah ilmu tentang pola-pola dan hubungan-hubungan dan menyediakan bahasa bagi teknologi, sains dan enjiniring.

Dalam STEM, keempat bidang tersebut tidak diberikan secara terintegrasi satu sama lain dengan memfokuskan pada pemecahan masalah nyata dalam kehidupan sehari-hari sehingga memampukan peserta didik untuk bersaing dalam era ekonomi baru yang berbasis pengetahuan.

Diharapkan dengan adanya pendidikan STEM ini, setiap peserta didik akan mempunyai:

1. pengetahuan, sikap, dan keterampilan untuk mengidentifikasi pertanyaan dan masalah  dalam situasi kehidupannya, menjelaskan fenomena alam, mendesain serta menarik kesimpulan berdasar bukti mengenai isu-isu terkait STEM
2. memahami karakteristik fitur-fitur disiplin STEM sebagai bentuk-bentuk pengetahuan, penyelidikan, serta desain yang digagas manusia
3. kesadaran bagaimana disiplin-disiplin STEM membentuk lingkungan material, intelektual, dan kultural
4. mau terlibat dalam kajian isu-isu terkait STEM sebagai warga Negara yang konstruktif, peduli, serta reflektif dengan mengggunakan gagasan-gagasan sains, teknologi, enjiniring serta matematika. Misalnya dalam efisiensi energi, kualitas lingkungan serta keterbatasan sumber daya alam).

STEM dan Kurikulum 2013

Adapun tiga subjek utama dalam pembelajaran abad 21, yaitu:

1. Keterampilan belajar dan berinovasi, yang meliputi cara berpikir baik berpikir kreatif, berpikir kritis, pemecahan masalah, dan pengambilan keputusan  serta cara bekerja yang meliputi kemampuan untuk bekerja di dunia global dan digital. Siswa harus mampu berkomunikasi, bekerjasama dan berkolaborasi.
2. Melek informasi, media, dan teknologi, yang meliputi alat-alat yang digunakan dalam bekerja.
3. Keterampilan hidup dan berkarir, yang meliputi kemampuan untuk hidup di dunia.

Ketiga subyek tersebut merupakan bekal bagi tiap peserta didik untuk mampu bersaing di abad ke-21.  

Hal ini sejalan dengan tujuan Kurikulum 2013 yaitu untuk mempersiapkan manusia Indonesia agar memiliki kemampuan hidup sebagai pribadi dan warga negara yang beriman, produktif, kreatif, inovatif, dan afektif serta mampu berkontribusi pada kehidupan bermasyarakat, berbangsa, bernegara, dan peradaban dunia.  Salah satu pola pikir yang digunakan sebagai dasar pengembangan kurikulum 2013 adalah mengubah pola pembelajaran ilmu pengetahuan tunggal (monodiscipline) menjadi pembelajaran ilmu pengetahuan jamak (multidiscipline). 

Dari rumusan tujuan dan pola pikir dalam pengembangan Kurikulum 2013 yang dikemukakan tersebut mengindikasikan bahwa terdapat ruang bagi pengembangan dan implementasi pendidikan STEM dalam implementasi kurikulum 2013.  

Sesuai dengan implementasi Kurikulum 2013, implementasi pembelajaran sains berbasis STEM juga menuntut pergeseran model pembelajaran dari pembelajaran yang berpusat pada Guru (teacher centered) menjadi pembelajaran yang berpusat pada peserta didik (student centered), dari pembelajaran yang bersifat individual menjadi pembelajaran kolaberatif dan menekankan aplikasi pengetahuan sains, kreativitas, dan pemecahan masalah. Pembelajaran sains berbasis STEM perlu dilaksanakan dalam pembelajaran berbasis masalah (problem based learning) dimana peserta didik ditantang untuk berpikir kritis, kreatif dan inovatif untuk memecahkan masalah nyata yang melibatkan kegiatan kelompok secara kolaboratif.   

Begitu pula dengan sistem penilaiannya, pembelajaran sains berbasis STEM juga menuntut pergeseran dari penilaian konvensional yang menitikberatkan pada ujian menjadi penilaian otentik yang menitikberatkan pada penilaian kinerja dan produk kerja.

Impelementasi Pembelajaran Sains Berbasis Pendidikan STEM

Idealnya, implementasi STEM  haruslah mengintegrasikan sains, teknologi, enjiniring, dan matematika dalam memecahkan masalah nyata. Namun dalam  prakteknya, ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk mengintegrasikan keempat bidang yang terdapat dalam STEM (Science, technology, engineering and mathematics), yaitu:

1. Mengajarkan matapelajaran sains, teknologi, enjiniring, dan matematika sebagai empat matapelajaran yang terpisah satu sama lain dan tidak terintegrasi. Keadaan ini lebih tepat digambarkan sebagai S-T-E-M daripada STEM.
2. Mengajarkan masing-masing disiplin STEM dengan lebih berfokus pada satu atau dua dari disiplin-disiplin STEM.
3. Mengintegrasikan satu ke dalam tiga disiplin STEM, misalnya konten enjiniring diintegrasikan dalam matapelajaran sains, teknologi, dan matematika.
4. Cara yang lebih komprehensif, yaitu dengan meleburkan keempat bidang tersebut dan mengajarkannya sebagai matapelajaran terintegrasi, misalnya konten teknologi, enjiniring dan matematika dalam sains.

Pola pengintegrasian secara penuh relatif lebih mudah dilakukan pada jenjang sekolah dasar, ketika peserta didik  diajar oleh seorang guru kelas. Saat ini lebih dikenal dengan pembelajaran tematik.

Sementara itu, bentuk “embedded STEM” lebih tepat dilakukan pada jenjang sekolah menengah. Hal ini dikarenakan di banyak Negara termasuk Indonesia, hanya matapelajaran sains dan matematika yang menjadi bagian dari kurikulum konvensional sedangkan teknologi dan enjiniring hanya merupakan bagian minor dari kurikulu.  yang ada. Ketika pengintegrasian dilakukan secara lebih mendalam ke dalam bentuk matapelajaran transdisiplin diperlukan restrukturisasi kurikulum secara menyeluruh. Salah satu pola yang dapat dilakukan tanpa merestrukturisasi kurikulum adalah dengan menginkorporasikan konten enjiniring, teknologi dan matematika dalam pembelajaran sains berbasis STEM. Pendidikan STEM terwujud dalam situasi tertentu ketika pembelajaran sains atau matematika melibatkan aktivitas pemecahan masalah otentik dalam konteks sosial, kultural, dan fungsional.

Daftar Pustaka

Astawa, I Nyoman Temon. 2017. Memahami Peran Masyarakat dan Pemerintah dalam Kemajuan Mutu Pendidikan di Indonesia. Denpasar: Jurnal Penjaminan Mutu

Firman, Harry. 2015. Pendidikan Sains Berbasis STEM: Konsep, Pengembangan, dan Peranan Riset Pascasarjana. Seminar Nasional Pendidikan IPA dan PKLH Program Pascasarjana Universitas Pakuan.

https://www.maxmanroe.com/vid/umum/pengertian-pendidikan.html (diakses 31 Desember 2019)