Makalah Stem.docx

Makalah Pengelolaan Program Pengajaran Biologi “STEM” Untuk Memenuhi Tugas Bapak Drs. Nur Widodo, M.Kes.

Nama Kelompok: 1. Izzati 2. Yulinda Dwi Paramida

(201610070311116)

3. Ayu Suhaida

(201610070311121)

4. Panji Sukma

(201610070311128)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2019

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Pendidikan merupakan salah satu aspek yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Sebuah negara dikatakan maju atau tidaknya dapat dilihat dari pendidikan yang diterapkan di negara tersebut. Persaingan yang semakin ketat di era globalisasi ini mengharuskan sumber daya manusia memiliki kualitas yang baik dan profesional di berbagai bidang kehidupan. Para siswa yang hidup di era ini haruslah memiliki keterampilan abad 21 agar dapat bersaing. Keterampilan abad 21 ini meliputi keterampilan dalam literasi era digital, berpikir inventif, komunikasi yang efektif, dan produktivitas yang tinggi (Lemke, 2003). Di Indonesia, pembelajaran STEM belum populer jika dibandingkan di negara maju. Namun, pembelajaran STEM ini mulai dilirik pemerintah untuk dimasukkan ke dalam kurikulum sekolah. STEM di Indonesia masih dalam tahap berkembang, dan saat ini belum terdapat penilaian baku yang dapat diterapkan khusus untuk pembelajaran STEM, termasuk di Indonesia. Alat penilaian dinilai penting dalam sebuah pembelajaran karena merupakan sebuah proses pengumpulan data untuk menentukan sejauh mana, dalam hal apa, dan bagian mana tujuan pendidikan sudah tercapai. Alat penilaian yang digunakan harus bersifat objektif, efektif, dan memudahkan guru (Arikunto, 2009). 1.2 Rumusan Masalah 1. Apakah yang dimaksud dengan STEM? 2. Apa saja ciri-ciri STEM? 3. Apa saja langkah-langkah pembelajaran STEM? 1.3 Tujuan 1. Untuk mengetahui apa itu STEEM. 2. Untuk mengetahui ciri-ciri dari STEM. 3. Untuk mengetahui langkah-langkah pembelajaran berbasis STEM.

BAB II KAJIAN PUSTAKA

2.1 STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) Definisi dasar berdasarkan masing-masing kata yaitu, Science merupakan bagian dari ilmu pengetahuan yang mempelajari alam semesta, fakta-fakta, fenomena serta keteraturan yang ada di dalamnya. Technology merupakan inovasi, perubahan, modifikasi dari lingkungan alam untuk memberi kepuasan terhadap keinginan dan kebutuhan manusia. (standarad of technology literacy, ITEA 2000) Tujuan teknologi adalah membuat modifikasi pada dunia untuk memenuhi kebutuhan manusia. (National Science Education Standard, NRC 1996) Dalam pemaknaan yang lebih luas, teknologi mempu meningkatkan kemampuan manusia untuk merubah dunia; memotong, membentuk, menyatukan material-material, memindahkan sesuatu dari satu tempat ke tempat lain, untuk menggapai sesuatu yang lebih hebat dengan menggunakan tangan, suara dan perasaan kita. (Benchnark for science literacy, AAAS, 1993) merupakan proses manusia memodifikasi alam untuk memenuhi kebutuhan dan keinginan mereka (Technically Speaking: Why All Americans Need to Know More About Technology, NAE/NRC,2012) Engineering merupakan sebuah profesi dimana pengetahuan sains dan matematika diperoleh melalui studi, eksperimen, dan praktek yang

diaplikasikan

dengan

mempertimbangkan

pengembangan

cara

untuk

menyelesaikan masalah yang tidak umum) - self management and self development (kemampuan untuk bekerja secara otomatis dengan kelompok maupun sendiri) system thinking (kemampuan untuk memahami kerja seluruh sistem serta memahami bagaimana pengaruh suatu tindakan perubahan terhadap sistem tersebut). Untuk merakit bahan-bahan dan kekutan alam untuk memenuhi kebutuhan manusia. (Accreditation Board for Engineering and Technology, 2008) Mathematics merupakan cabang disiplin ilmu yang mempelajari berbagai pola atau hubungan (relasi) (AAAS, 1993). STEM dalam konteks pendidikan mempunyai tujuan pendidikan STEM (STEM education) bagi semua siswa adalah menerapkan dan mempraktekan konten

dasar dari STEM pada situasi yang mereka hadapi atau temukan dalam kehidupan, menjadi melek STEM (STEM literacy) (Rodger, W Bybee, 2013). Pendidikan STEM tidak bermakna hanya penguatan praktis pendidikan dalam bidang-bidang STEM secara terpisah, melainkan mengembangkan pendekatan pendidikan yang mengintegrasikan sains, teknonogi, enjiniring, dan matematika, dengan memfokuskan proses pendidikan pada pemecahan masalah nyata dalam kehidupan sehari-hari maupun kehidupan profesi (National STEM Education Center, 2014). Dalam konteks pendidikan dasar dan menengah, Pendidikan STEM bertujuan mengembangkan peserta didik yang melek STEM (Bybee, 2013), yang 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. kemauan terlibat dalam kajian isu-isu terkait STEM (misalnya efisiensi energi, kualitas lingkungan, keterbatasan sumberdaya alam) sebagai warga negara yang konstruktif, peduli, serta reflektif dengan menggunakan gagasan-gagasan sains, teknologi, enjiniring dan matematika. Pembelajaran STEM perlu menekankan beberapa aspek dalam proses pembelajaran (NRC, 2011) diantaranya: 1) mengajukan pertanyaan (science) dan mendefinisikan masalah (engineering); 2) mengembangkan dan menggunakan model; 3) merencanakan dan melakukan investigasi; 4) menganalisis dan menafsirkan data (mathematics); 5) menggunakan matematika; teknologi informasi dan komputer; dan berpikir komputasi; 6) membangun eksplanasi (science) dan merancang solusi (engineering); 7) terlibat dalam argumen berdasarkan bukti;

8) memperoleh, mengevaluasi, dan mengkomunikasikan informasi. 2.2 Definisi Literasi STEM 1. Sains (Science) Literasi sains: kemampuan dalam mengidentifikasi informasi ilmiah, lalu mengaplikasikannya dalam dunia nyata yang juga mempunyai peran dalam mencari solusi. 2. Teknologi

(Technology)

menggunakan menganalisis

Literasi

berbagaiteknologi, teknologi

dapat

teknologi:

belajar

keterampilan

mengembangkan

mempengaruhi

pemikiran

dalam

teknologi, siswa

dan

masyarakat. 3. Teknik (Engeneering) Literasi desain: kemampuan dalam mengembangkan teknologi dengan desain

yang lebih kreatif dan inovatif

melalui

penggabungan berbagai bidang keilmuan. 4. Matematika

(Mathematics)

Literasi

matematika:

kemampuan

dalam

menganalisis dan menyampaikan gagasan, rumusan, menyelesaikan masalah secara matematik dalam pengaplikasiannya.

Pendekatan STEM tidak hanya dapat diterapkan di sekolah dasar dan sekolah menengah, tapi juga dapat diterapkan dperkuliahan bahkan program doctoral. Pendekatan STEM menghubungkan pembelajaran dengan empat komponen pengajaran, yaitu science, technology, engeneering, and mathematics. Selaras dengan hal tersebut pendekatan STEM dapat dilaksanakan pada tingkat pendidikan formal/di dalam kelasdan tingkat satuan non formal/di luar kelas (Gonzales dan Kuenzi, 2012). STEM beberapa tahun terakhir ini sudah banyak diterapkan di beberapanegara seperti di Taiwan, peningkatan kurikulum 9 tahun mulai mengintegrasi pembelajaran STEM yang membuat siswa berperan sebagai pusat kegiatan belajar (Lou dkk, 2011). Selain itu, negara Malaysia juga melakukan kerjasama dengan Amerika untuk meningkatkan kemampuan siswanya dengan menggunakan pendekatan pembelajaran STEM sebagai salah satu persiapan untuk menghadapi persaingan abad 21. Selanjutnya,penelitian tentang pendekatan pembelajaran STEM di Indonesia jugasudah dimulai beberapa tahun terakhir.

2.3 Pendekatan STEM Roberts dan Cantu (2012) mengembangkan tiga pendekatan pembelajaran STEM yang dapat diterapkan, yaitu: 1. Pendekatan Silo Pendekatan

ini

menekankan

pada

kesempatan

siswa

untuk

mendapatkan pengetahuan daripada keterampilan teknis. Melalui pendekatan silo memiliki beberapa karakteristik, diantaranya pembelajaran di dalam kelas hanya memberikan sedikit kesempatan siswa untuk aktif dan masih otoriter oleh guru. Pendekatan silo menekankan pada pengetahuan yang mendapatkan penilaian. 2. Pendekatan Tertanam Pendekatan ini menekankan pada penguasaan pengetahun melalui keadaan dunia nyata dan cara yang dapat dilakukan untuk menyelesaikan permasalahan dalam lingkup sosial, budaya, dan fungsional. Pendekatan ini mengutamakan integritas pada subjek dan menghubungkan materi yang diprioritaskan dengan materi pendukung atau materi tertanam. 3. Pendekatan Terpadu Pendekatan ini menekankan pada penggabungan berbagai bidang STEM dan menjadikannya satu subjek. Pendekatan ini menggabungkan berbagai konten lintas kurikuler seperti kemampuan berpikir kritis, penyelesaian masalah, dan informasi ilmiah yang menjadi suatu solusi dari suatu masalah melalui pengintegrasian materi yang diajarkan pada kelas dan waktu yang berbeda. Penggunaan pendekatan STEM mengintegrasikan beberapa multi disiplin ilmu yang disebut sebagai integrasi interdisipliner dan penggabungan beberapa mata pelajaran dalam waktu yang tidak sama disebut dengan integrasi multidisiplin. Pendekatan pembelajaran STEM ini mampu membangun daya berpikir siswa yang sangat dibutuhkan untuk menambah kemampuan siswa dalam menyelesaikan permasalahan melalui pengumpulan dan menganalisis berbagai permasalahan yang muncul, sehingganya dapat

membantu siswa dalam menyiapkan keterampilannya dalam menuju dunia kerja.

2.4 Science, Technology, Engineering and Mathematics-Project Based Learning (STEM-PjBL) Pembelajaran

Sains

PjBL

(project

based

learning)

merupakan

model

pembelajaran yang disarankan dalam kurikulum 2013, sedangkan STEM lebih pada sebuah strategi besar. Karakteristik PjBL dengan STEM-PjBL terdapat persamaan, namun STEM-PjBL lebih menekankan pada proses mendesain. Design process adalah pendekatan sistematis dalam mengembangkan solusi dari masalah dengan welldefine outcome (Capraro, dkk., 2013). Proses pembelajaran STEM-PjBL dalam membimbing siswa terdiri dari lima langkah, setiap langkah bertujuan untuk mencapai proses secara spesifik. Berikut ini tahapan dalam proses pembelajaran STEM- PjBL yang efektif (Laboy-Rush, 2010). Tahap 1: Reflection Tujuan dari tahap pertama untuk membawa siswa ke dalam konteks masalah dan

memberikan

inspirasi

kepada

siswa

agar

dapat

segera

mulai

menyelidiki/investigasi. Fase ini juga dimaksudkan untuk menghubungkan apa yang diketahui dan apa yang perlu dipelajari. Tahap 2: Research Tahap kedua adalah bentuk penelitian siswa. Guru memberikan pembelajaran sains, memilih bacaan, atau metode lain untuk mengumpulkan sumber informasi yang relevan. Proses belajar lebih banyak terjadi selama tahap ini, kemajuan belajar siswa mengkonkritkan pemahaman abstrak dari masalah. Selama fase research, guru lebih sering membimbing diskusi untuk menentukan apakah siswa telah mengembangkan pemahaman konseptual dan relevan berdasarkan proyek. Tahap 3: Discovery Tahap penemuan umumnya melibatkan proses menjembatani research dan informasi yang diketahui dalam penyusunan proyek. Ketika siswa mulai belajar mandiri dan menentukan apa yang masih belum diketahui. Beberapa model dari

STEM-PjBL membagi siswa menjadi kelompok kecil untuk menyajikan solusi yang mungkin untuk masalah, berkolaborasi, dan membangun kerjasama antar teman dalam kelompok. Model lainnya menggunakan langkah ini dalam mengembangkan kemampuan siswa dalam membangun habit of mind dari proses merancang untuk mendesain. Tahap 4: Application Pada tahap aplikasi tujuannya untuk menguji produk/solusi dalam memecahkan masalah. Dalam beberapa kasus, siswa menguji produk yang dibuat dari ketentuan yang ditetapkan sebelumnya, hasil yang diperoleh digunakan untuk memperbaiki langkah sebelumnya. Di model lain, pada tahapan ini siswa belajar konteks yang lebih luas di luar STEM atau menghubungkan antara disiplin bidang STEM. Tahap 5: Communication Tahap akhir dalam setiap proyek dalam membuat produk/solusi dengan mengkomunikasikan antar teman maupun lingkup kelas. Presentasi merupakan langkah penting dalam proses pembelajaran untuk mengembangkan keterampilan komunikasi dan kolaborasi maupun kemampuan untuk menerima dan menerapkan umpan balik yang konstruktif. Seringkali penilaian dilakukan berdasarkan penyelesaian langkah akhir dari fase ini.

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan Seperti telah diuraikan pada bagian terdahulu, maju mundurnya suatu bangsa dapat dicirikan oleh tiga aspek, yaitu literasi sains, bahasa dan matematika. Fenomena terkait rendahnya literasi anak Indonesia pada ketiga jenis literasi menunjukkan masih perlunya dunia pendidikan di Indonesia berbenah diri. FKIP, khususnya FPMIPA dan sekolah diharapkan menjadi ujung tombak perjuangan ini. Oleh karena itu, lakukanlah perubahan, inovasi, dan reformasi dalam cara membelajarkan anak/melatih mahasiswa calon guru dari penggunaan paradigma lama menjadi paradigma baru. Membangun penguasaan konten harus dilakukan melalui proses memberikan keterampilan (Skills), yang dilandasi dengan sikap, karakter, dan kebiasaan yang baik. Ingatlah bahwa akhir suatu proses pendidikan pada dasarnya adalah menanamkan kepribadian. Pembelajaran berbasis STEM merupakan salah satu pembelajaran alternative yang potensial digunakan untuk membangun keterampilan abad 21.

DAFTAR PUSTAKA Afriana, Jaka., Permanasari, Anna., Fitriani, Any. 2016. Penerapan Project Based Learning Terintegrasi STEM untuk Meningkatkan Literasi Sains Siswa Ditinjau dari Gender. Jurnal Inovasi Pendidikan IPA. 2 (2): 202 – 212. Arikunto, S (2008). Manajemen Penelitian. Jakarta: PT. Rineka Cipta. Bybee, R. W. (2013). The case for STEM education: Challenges and opportunity. Arlington, VI: National Science Teachers Association (NSTA) Press. Jauhariyyah, F R., Suwono, Hadi., Ibrohim. 2017. Science, Technology, Engineering and Mathematics Project Based Learning (STEM-PjBL) pada Pembelajaran Sains. ISBN: 978-602-9286-22-9. 2 (2): 432-436.