Terbaru - Pengertian Dan Penerapan Stem Dalam Kurikulum 2013

STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematic) ialah pendekatan pembelajaran yang mengintegrasikan antara pengetahuan alam, teknologi, mesin dan matematika dalam satu pengalaman berguru siswa.

ketepatan dalam menentukan dan menyajikan materi pembelajaran ketika ini menjadi kunci keberhasilan tercapainya tujuan pembelajaran yang diperlukan, oleh karena itu STEM merupakan pendekatan yang bisa 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) mampu digunakan untuk menjawab persoalan dalam kehidupan sehari – hari dengan memanfaatkan kemajuan teknologi ketika ini.

Amerika dikala ini telah membuatkan pembelajaran STEM, sebagai jawaban atas kurangnya tenaga ilmuan di bidang tersebut, dan beberapa Negara menyerupai 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 bekerjasama dengan insiden alam yang melibatkan penyelidikan, penelitian dan pengukuran untuk menjelaskan alasannya akibat dari sebuah fenomena alam. Penyelidikan dan penilitian sains mampu dipakai untuk mengidentifikasi bukti – bukti yang dibutuhkan untuk menjawab pertanyaan ilmiah dan menjawab permasalahan dalam kehidupan manusia.

Technology :
Inovasi atau penemuan manusia yang sanggup berupa perangkat lunak dan keras sebagai sarana untuk memenuhi harapan dan kebutuhan insan, 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 dipakai oleh insan 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”, lantaran STEM yakni ialah salah satu jenis pendekatan bukan model pembelajaran, sama halnya dengan pendekatan scientific yang memiliki pola pembelajaran 5M (Menanya, Megamati, Menalar, Mencoba dan Mengkomunikasikan).

STEM mempunyai 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 mempunyai pola sebagai berikut :

• Perumusan problem            
• 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 sanggup melatih siswa untuk berpikir kritis dalam pemecahan dilema dalam kehidupan sehari – hari, mampu berkomunikasi dan berkolaborasi serta mempunyai kepedulian terhadap lingkungan alam dan kepekaan sosial.

Dalam pembelajaran STEM bisa 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 abjad yang perlu dikembangkan, baik itu aksara kinerja maupun huruf pribadi.

Baca Juga : Pendidikan aksara 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

Baca Juga : Kecakapan Abad 21 yang dibutuhkan siswa

Dalam PERMENDIKBUD meliputi 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 mempunyai 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 berguru, maka perlu diterapkan melalui model pembelajaran yang berbasis proyek, lantaran STEM mengisyaratkan adanya output berupa karya desain dalam setiap pembelajarannya.

Beberapa model pembelajaran yang mampu 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 persoalan 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 materi yang digunakan untuk menunjang terselesaikannya proyek tersebut ?

Ke tiga pertanyaan tersebut di atas setidaknya telah bisa terjawab pada tahap mendesain sebuah proyek.

c. Menyusun Jadwal (Create a Schedule)

Untuk tahap penyusunan acara, siswa diperlukan membuat semacam time line pelaksanaan proyek tiap hari, kegiatan apa saja yang dilakukan setiap harinya supaya proyek tidak terbengkalai.

Selain itu pada tahap ini siswa juga harus menyusun kegiatan start and finish, kapan sebuah proyek akan dimulai dan yang terpenting kapan proyek tersebut dapat selesai sesuai dengan perencanaan.

d. Memonitor penerima didik dan kemajuan proyek (Monitor the Students and the Progress of the Project)

Dalam tahap ini guru dibutuhkan mampu menjadi mentor yang baik dalam mengawal siswa dalam setiap tahapan pelaksanaan proyek yang mereka selesaikan, guru harus menjadi fasilitator mendorong semua siswa supaya 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 selesai dalam sebuah model pembelajaran ini berguna untuk merefleksi dan mendengarkan curahan hati dan pengalaman para siswa dalam proses penyelesaian sebuah proyek, penilaian sanggup 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 duduk perkara dan memperlihatkan motivasi untuk menyelidiki dan menuntaskan duduk perkara tersebut.

2. Research
Siswa melakukan penelitian, menggali isu dari berbagai sumber yang relevan

3. Discovery
Tahap penemuan, siswa telah menemukan model yang sesuai untuk pelaksanaan sebuah proyek, tahapan ini merupakan penghubung antara gosip yang di dapatkan dengan apa saja yang harus mereka lakukan pada ketika proses pelaksanaan nanti.

4. Application
Siswa menyelesaikan duduk perkara dengan penerapan model yang telah mereka rancang, pada tahap ini siswa menguji sebuah model yang telah dirancang guna untuk menjawab sebuah persoalan.

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 pola 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 gabungan.

Topik Proyek               : Mendesain alat penjernihan air. 

Berikut ini yakni bagaimana akan dipisahkan masing - masing bidang yang membangun STEM dalam planning pelaksanaan pembelajaran yang telah di buat di atas, semoga lebih gampang dipahami fungsi dan cakupan masing - masing yang saling terhubung :

SAINS

1. Faktual : gabungan sanggup dipisahkan dengan cara biasa dengan menggunakan Teknik-teknik pemisahan gabungan
2. Konseptual: unsur, senyawa dan campuran, suhu, pengaruh kalor terhadap suhu dan wujud benda;
3. Prosedural:  Teknik pemisahan adonan.
4. Metakognitif: Strategi merancang prosedur dan alat penjernihan air yang efektif dan efisien.

TEKNOLOGI

1. Menggunakan komputer (internet) untuk memperoleh isu;
2. Membuat alat penjernihan air sederhana dengan aneka macam model.

ENJINERING

1. Merekayasa alat destilasi menjadi alat penjernihan air sederhana;
2. Merancang alat penjernihan air dengan berbagai model;
3. Menguji coba, melakukan perbaikan, dan mengkomunikasikan hasil dari projek pembuatan alat penjernihan air dengan banyak sekali model

MATEMATIKA

1. Menerapkan pengetahuan geometri dalam kehidupan sehari-hari baik di dalam maupun diluar kelas;
2. Menghitung volume air yang akan dijernihkan dan volume air hasil penjernihan;
3. Menghitung keperluan bahan bahan yang akan digunakan untuk alat penjernihan air dengan memakai biaya seminimal mungkin.

Agar lebih memahami struktur muatan pendekatan pembelajaran berbasis STEM dalam kurikul 2013, silakan download artikel berikut :

RPP STEM dalam kurikulum 2013
Analisis STEM dalam K 13
Contoh penerapan langkah - langkah penerapan STEM

Demikianlah artikel yang membahas Pengertian dan penerapan STEM dalam kurikulum 2013  semoga menambah wawasan kita semua untuk mengembangkan pola pembelajaran yang lebih terkini dan sesuai dengan kebutuhan zaman, khususnya dalam menghadapi persaingan di era revolusi industri 4.0.

Baca Juga : Menjadi guru era revolusi industri 4.0

Pembelajaran yang baik ialah lebih berpusat kepada siswa, pembelajaran yaitu wacana bagaimana siswa berguru dan membelajarkan siswanya.

Salam... Guru mulia karena karya

Bagikan Artikel ini