Integrasi STEM dalam Implementasi Kurikulum 2013
A.
PENGANTAR Perkembangan iptek pada abad 21 ini, semakin tidak terbendung, hal ini dikarenakan sudah tidak adanya batas antar Negara dalam hal komunikasi dan kerjasama, sehingga semua lini harus mengantisipasi hal ini.
Dalam dunia pendidikan perlu
dilakukan perubahan dalam model pembelajaran yang dapat mengantisipasi kemajuan
abad 21, yang menuntut adanya 4 ketrampilan dasar dan 20 standar literasi
teknologi.
Integrasi STEM dalam Implementasi Kurikulum 2013
Secara umum 4 ketrampilan (4C) yang
dibutuhkan di abad 21, antara lain (NEA, 2012) :
1. Critical Thinking and Problem
Solving, mempunyai pemikiran yang kritis dalam menyelesaikan masalah
2. Creativity and Innovation, mempunyai
kreatifitas dan inovasi
3. Communication, mempunyai kemampuan
dalam mendengar, membaca, berbicara dan menulis dengan menggunakan berbagai
media
4. Collaboration, mempunyai kemampuan
dalam bekerjasama dan menghargai orang lain
Sedangkan 20 standar literasi teknologi
yang harus dikuasai dalam abad 21, antara lain (International Technology
Education Association , 2002) :
1. Dasar Teknologi, meliputi :
a. Standar 1, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman tentang
karakteristik dan ruang lingkup teknologi
b. Standar 2, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman tentang konsep
inti dari teknologi
c. Standar 3, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman tentang
hubungan antar teknologi dan hubungan antara teknologi dan bidang studi
lainnya.
a. Standar 4, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman tentang
budaya, sosial, ekonomi dan efek-efek kebijakan teknologi
b. Standar 5, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman tentang efek
teknologi pada lingkungan
c. Standar 6, Peserta didik akan mengembangkan peran masyarakat dalam
pengembangan dan penggunaan teknologi
d. Standar 7, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman tentang
pengaruh teknologi pada sejarah masa lalu.
a. Standar 8, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman tentang
elemen-elemen desain
b. Standar 9, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman tentang desain
rekayasa
c. Standar 10, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman tentang
pembaharuan, penelitian dan pengembangan, penemuan dan inovasi, dan percobaan
pada pemecahan masalah
4. Kemampuan
untuk Dunia Teknologi, meliputi :
a. Standar 11, Peserta didik akan mengembangkan kemampuan untuk menerapkan
sebuah proses desain
b. Standar 12, Peserta didik akan mengembangkan kemampuan menggunakan dan
merawat produk teknologi dan sistem
c. Standar 13, Peserta didik akan mengembangkan kemampuan menilai dampak dari
produk dan sistem
5. Dunia yang Terdesain
a. Standar 14, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman tentang
kemampuan menyeleksi serta menggunakan teknologi pengobatan (kedokteran)
b. Standar 15, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman tentang
kemampuan menyeleksi dan menggunakan pertanian serta yang terkait dengan
bioteknologi
c. Standar 16, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman tentang
kemampuan menyeleksi serta menggunakan dan kekuatan teknologi
d. Standar 17, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman dan dapat
menyeleksi serta menggunakan informasi dan teknologi komunikasi
e. Standar 18, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman tentang
kemampuan menyeleksi serta menggunakan teknologi transportasi
f. Standar 19, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman tentang
kemampuan menyeleksi serta menggunakan teknologi manufaktur
g. Standar 20, Peserta didik akan mengembangkan sebuah pemahaman tentang
kemampuan menyeleksi serta menggunakan teknologi konstruksi
Salah satu model pembelajaran yang
dikembangkan dalam mengantisipasi abad 21 adalah STEM (Sain, Teknologi,
Enjinering, Matematika).
Menurut Tsupros (2009), STEM adalah
pendekatan interdisipliner untuk mempelajari berbagai konsep akademik yang
disandingkan dengan dunia nyata dengan menerapkan prinsip-prinsip sains,
matematika, rekayasa dan teknologi ; yang menghubungkan antara sekolah, komunitas,
pekerjaan, dan dunia global, memberikan ruang untuk pengembangan STEM literasi,
dan dengannya memiliki kemampuan untuk bersaing dalam dunia ekonomi baru.
Sedang menurut lifescience.com. STEM
adalah Suatu basis kurikulum yang idenya adalah mendidik Peserta didik dalam 4
disiplin ilmu: sains, teknologi, engineering, dan matematika secara pendekatan
interdisipliner, menyajikan paradigma pembelajaran yang kohesif dengan
basis aplikasi pada dunia nyata/alam.
Secara umum STEM adalah akronim dari
science, technology, engineering, dan mathematics, yaitu :
1. Sains adalah kajian tentang fenomena
alam yang melibatkan observasi dan pengukuran, sebagai wahana untuk menjelaskan
secara obyektif alam yang selalu berubah, atau Berkaitan dengan alam untuk
memahami alam semesta yang merupakan dasar dari teknologi
2. Teknologi adalah tentang
inovasi-inovasi manusia yang digunakan untuk memodifikasi alam agar memenuhi
kebutuhan dan keinginan manusia, sehingga membuat kehidupan lebih baik dan
lebih aman, atau Modifikasi segala
sesuatu yang alamiah untuk memenuhi kebutuhan manusia
3. Enjiniring (engineering)
adalah pengetahuan dan keterampilan untuk memperoleh dan mengaplikasikan
pengetahuan ilmiah, ekonomi, sosial, serta praktis untuk mendesain dan
mengkonstruksi mesin, peralatan, sistem, material, dan proses yang bermanfaat
bagi manusia secara ekonomis dan ramah lingkungan, atau Aplikasi kreatif dari
prinsipsains untuk merancang atau mengembangkan rangkamesin, alat-alat suatu
proses fabrikasi dalam membuat rancangan yang telah dibuat berdasarkan
berbagai perkembangan seperti ekonomi dan keselamatan
4. Matematika adalah ilmu tentang
pola-pola dan hubungan-hubungan, dan menyediakan bahasa bagi teknologi, sains,
dan enjiniring, atau Merupakan ilmu yang mempelajari keteraturan pola dan
hubungannya.
Secara umum tujuan dan manfaat dari
model pembelajaran STEM yang diharapkan, antara lain :
1. Mengasah
keterampilan berpikir kritis dan kreatif, logis, inovatif dan produktif
2. Menanamkan
semangat gotong royong dalam memecahkan masalah
3. Mengenalkan
perspektif dunia kerja dan mempersiapkannya.
4. Memanfaatkan
teknologi untuk menciptakan dan mengomunikasikan solusi yang inovatif
5. Media
untuk menumbuhkembangkan kemampuan menemukan dan menyelesaikan masalah.
6. Media
untuk merealisasikan kecakapan abad 21 dengan menghubungkan pengalaman kedalam
proses pembelajaran melalui peningkatan kapasitas dan kecakapan peserta didik
7. Standar Literasi Teknologi
Secara umum, ada 3 pendekatan yang
digunakan dalam model pembelajaran STEM, yaitu :
1. Pendekatan Silos, dimana setiap
disiplin STEM diajarkan secara terpisah untuk menjaga domain pengetahuan dalam
batas-batas dari masing-masing disiplin, contohnya seperti permainan jams
session, dimana hanya satu alat music yang dominan
2. Pendekatan embedded, lebih
menekankan untuk mempertahankan integritas materi pelajaran, bukan fokus pada
interdisiplin mata pelajaran, materi pada pendekatan tertanam tidak dirancang
untuk dievaluasi atau dinilai, contohnya seperti permainan music organ tunggal,
dimana semua alat music ada pada organ.
3. Pendekatan integrated, dimana setiap
bidang STEM diajarkan seolah-olah terintegrasi dalam satu subjek, contohnya
adalah group band music.
Sedangkan
Prespektif Pendidikan model pembelajaran STEM ada 9, antara lain (Bebey 2013):
1. STEM Equals Science (or
Mathematics), seperti ekosistem hutan untuk pohon
2. STEM Means Both Science and
Mathematics ( STEM as a reference for science and mathematic), seperti silos
dan postholes
3. STEM Means Science and Incorporates
Technology, Engineering, or Math (Separate Science Disciplines That Incorporate
Other Disciplines), seperti rumah yang terdiri dari beberapa ruang/kamar
4. STEM Equals a Quartet of Separate
Disciplines, seperti silos
5. STEM Means Science and Math Are
Connected by One Technology or Engineering Program, seperti mall yang
didalamnya terdiri dari beberapa took yang terintegrasi
6. STEM Means Coordination Across
Disciplines, seperti membangun rumah yang terdiri dari beberapa sub kontraktor
7. STEM Means Combining Two or Three
Disciplines, seperti membuat produk baru dengan mengabungkan beberapa produk
yang sudah ada
8. STEM Means Complementary Overlapping
Across Disciplines, seperti dalam perakitan mobil
9. STEM Means a Transdisciplinary
Course or Program, seperti group music
Adapun langkah-langkah dalam
penerapan model pembelajaran STEM, meliputi :
1. Telaah Kurikulum 2013, pada
prinsipnya sudah menerapkan kaidah-kaidah STEM dalam KI/KD, agar penerapan STEM
lebih optimal :
a.
Membentuk Tim Pengembang Kurikulum untuk mengidentifikasi KD-KD yang bisa
diberikan muatan STEM, merumuskan indikator keberhasilan, meengevaluasi waktu
proses pembelajaran STEM, formasi struktur STEM dalam kegiatan proses
pembelajaran, TIK masuk kembali dalam kurikulum
b.
Mengingat karakteristik kurikulum SMA dan SMK sudah berdasarkan subject
matter maka disarankan beberapa hal antara lain :
1)
Pembelajaran dibuat tematik
2)
Proyek dibuat dengan mengintegrasi dari beberapa KD
c.
Adakan penelitian pada setiap satuan pendidikan
2. Menggunakan Crosscutting konsep
untuk memahami kesamaan pemikiran dari sudut pandang di siplin ilmu yang
berbeda
Cross Cutting (CC), merupakan konsep
untuk memahami kesamaan pemikiran dari sudut pandang disiplin ilmu yang
berbeda, ada 7 konsep CC, antara lain :
a. Patterns (pola), di temukan dari kegiatan
observasi dan kita akan menggunakan pola sebagai panduan/guide ketika
kita melakukan klasifikasi , dan ketika pembentukan pola berlangsung perlu ada
penjelasan pertanyaan tentang hubungan antar faktor atau pengaruh antar faktor.
Contoh : Penggunaan hasil
Observasi untuk menjelaskan pola proses pengembunan, bagaimana
binantang/manusia dapat beradaptasi untuk menjelankan keberlangsungan
hidupnya.
b. Cause and effect (sebab- akibat), menjelaskan
mekanisme proses kejadian. Suatu peristiwa memiliki latar belakang dapat
dijelaskan secara sederhana atau kompleks. Sebagian besar peristiwa sains
dapat diselidiki penyebabnya dan mekanisme proses kejadiannya, seperti halnya
mekanisme pengujian untuk selanjutnya informasi tersebut dapat digunakan
untuk meramalkan dan menjelaskan peristiwa yang mungkin terjadi pada situasi
baru.
Contoh : Penyelidikan terkait dangan
proses vibrasi dapat menghasilkan bunyi, kita dapat memprediksi kekuatan yang
dihasilkan dari penyebab getaran suatu material
c. Scale, proportion, and quantity (skala, proporsi dan jumlah),
didalam mengamati fenomena, perlu mempertimbangkan standar skala yang
dipergunakan, ukuran jarak, dan waktu. Apakah pengamatan kita proposional
sesuai standar?. Apakah cara melakukan pengukuran sudah memenuhi standar proses
untuk menghasilkan struktur sistem yang baik?.
Contoh : menggunakan keterangan
sumber yang tepat, standar besaran yang baku. Memilih alat ukur yang tepat,
melakukan tehnik pengukuran dengan standar
d. Systems and system models(sistem dan model sistem),
mendefinisikan sistem melalui study, membangun model sistem dengan batasannya,
menerapkan penggunaan model sistem dan rancang bangunnya, melakukan pengujian
terhadap model sistem pada aplikasi sains dan enjiniring.
Contoh : penggunaan model tentang
sistem syaraf pada komputer cerdas. Untuk komputer cerdas. Membangun prototype
dari model yang telah ada.
e. Energy and matter (Energi dan Materi), Transfer,
siklus dan konservasi, Tracking Fluxes energi dan materi (into, out,
of), sistem energi (krisis dan dampak pemecahannya), memahami kemungkinan
dan keterbatasan sistem energi.
Contoh: pengukuran dan data untuk
menunjukkan bukti proses, ketersediaan, perubahan yang terjadi pada proses
pemanasan,pendinginan, perubahan materi dari suatu proses reaksi, energi
terbarukan.
f. Structure and function (Struktur dan Fungsi), Cara
yang digunakan oleh suatu objek atau pembentukan struktur suatu sistem dan
fungsi elemen pembentuknya.
Contoh: penjelasan argumentasi
tentang konstruk suatu objek atau mahluk hidup terkait dengan fungsi faktor
internal dan eksternal yang mendukung terhadap keberlangsungan proses tersebut.
g. Stability and change (stabilitas dan perubahan),
pembentukan dan perubahan sistem/objek secara alam, kondisi kesetabilan dari
faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan atau evolusi berdasarkan studi
terhadap elememen/unsur terkait.
Contoh: menghadirkan data/grafik
untuk mengungkapkan pola perubahan misal terhadap fungsi waktu, kasus
tentang cuaca, iklim, musim dan lain sebagainya.
Sedangkan implementasi model
pembelajaran di SMK, meliputi langkah-langkah sebagai berikut :
1. Analisis KD dan Model Pembelajaran,
lihat lampiran 1
2. Menentukan masalah/tema atau project
yang akan dibuat
3. Analisis Cross Cutting, lihat
lampiran 2
4. Analisis RPP, lihat lampiran 3
5. Menyusun RPP, lihat lampiran 4
6. Supervise RPP, lihat lampiran 5
7. Supervise pembelajaran, lihat
lampiran 6
Keterampilan
yang diperlukan pada abad 21 adalah
berpikir kritis dan menyelesaikan masalah (critical thinking and
problem solving), kreativitas dan inovasi (creativity and innovation),
komunikasi (communication), dan kolaborasi (collaboration).
Beberapa
hal teknis agar penerapan STEM lebih optimal dapat dilakukan dengan membentuk
Tim Pengembang Kurikulum untuk mengidentifikasi KD-KD yang bisa diberikan
muatan STEM, merumuskan indikator keberhasilan, mengevaluasi waktu proses
pembelajaran STEM, formasi struktur STEM dalam kegiatan proses pembelajaran,
TIK masuk kembali dalam kurikulum.
Mengingat
karakteristik kurikulum SMK sudah berdasarkan subject matter maka
disarankan beberapa hal antara lain : (1). Pembelajaran dibuat tematik,
(2) Proyek dibuat dengan mengintegrasi dari beberapa KD, (3)
Diadakan penelitian pada setiap satuan pendidikan, (4) Menggunakan Crosscutting
konsep untuk memahami kesamaan pemikiran dari sudut pandang disiplin ilmu yang
berbeda.
0 komentar:
Posting Komentar