- Esai Dr. Surayanah *)
PENDEKATAN pembelajaran STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) telah menjadi topik perbincangan yang semakin hangat dalam bidang pendidikan. Pendekatan pembelajaran ini memadukan keempat disiplin ilmu tersebut dalam suatu kurikulum yang terintegrasi, dengan tujuan untuk mengembangkan keterampilan abad ke-21.
Keterampilan abad ke-21 yang ingin dikembangkan yaitu keterampilan berpikir kritis, kreatif, kolaboratif, dan komunikatif. Dengan keterampilan tersebut diharapkan siswa dapat menghadapi era digitalis dan revolusi industri 4.0. Pada era 4.0 adopsi teknologi digital semakin masif pada berbagai sektor kehidupan, seperti industri dan, bisnis pemerintahan, dan dalam bidang pendidikan.
Pada bidang pendidikan, era digitalisasi memberikan dampak yang signifikan pada cara mengajar dan pembelajaran. Sekolah serta perguruan tinggi sekarang mengadopsi teknologi digital sebagai alat bantu dan proses belajar mengajar. Akan tetapi, era digitalisasi 4.0 menimbulkan tantangan tersendiri dalam bidang pendidikan.
Pendekatan pembelajaran STEM bertujuan untuk membangun kemampuan berpikir kritis, kreatif, kolaboratif, dan komunikatif siswa sekaligus meningkatkan literasi sains, teknologi, dan matematika. Dalam konsep pendekatan STEM ini, besar siswa diajak untuk belajar melalui pengalaman langsung dan interaktif, serta siswa diberikan kesempatan untuk berpartisipasi aktif dalam menyelesaikan permasalahan nyata.
Konsep pendekatan pembelajaran STEM diharapkan dapat menghasilkan pendidikan yang lebih holistik dan relevan dengan dunia nyata. Pengajaran STEM dapat meningkatkan minat siswa pada bidang ilmu pengetahuan dan teknologi serta membantu siswa dalam memahami konsep-konsep yang kompleks dalam ilmu pengetahuan dan teknologi dengan cara yang lebih interaktif dan praktis.
Implementasi pendekatan pembelajaran STEM dilakukan dengan memasukkan ke dalam kurikulum sekolah. Pembelajaran dengan pendekatan mengintegrasikan antara mata pembelajaran sains, teknologi, dan matematika dalam satu kerangka pembelajaran yang terpadu. Pembelajaran dengan menggunakan pendekatan STEM siswa dapat diajak untuk mengalami pembelajaran yang lebih interaktif, misalnya dengan menggunakan simulasi, percobaan, atau proyek. Siswa jika diajak untuk berkolaborasi dengan teman sebaya serta guru.
Pada pendekatan pembelajaran berbasis STEM kegiatan pembelajaran dapat menggunakan teknologi terbaru untuk mendukung pembelajaran yang lebih efektif. Untuk menerapkan pembelajaran STEM, siswa didorong untuk menemukan cara sistematis untuk merancang objek, proses, dan sistem untuk memenuhi kebutuhan serta Keinginan manusia. Kebutuhan manusia dapat diidentifikasi melalui suatu permasalahan, kebutuhan, atau keinginan dengan kriteria terukur yang kemudian diuji untuk mengidentifikasi kendala atau batasan.
Pendekatan pembelajaran berbasis STEM tidak memiliki langkah-langkah pelaksanaan pembelajaran atau sintak, karena STEM adalah suatu jenis pendekatan bukan model pembelajaran. Akan tetapi, pendekatan ini memiliki pola yang dikenal dengan istilah EDP (Engineer Design Proses) yang merupakan suatu proses dalam mendesain suatu karya.
Pada umumnya proses ini memiliki 6 tahapan. Tahap pertama yaitu eksplorasi atau perumusan masalah. Pada tahap ini siswa diberikan situasi atau permasalahan yang kemudian mereka diminta untuk mengobservasi serta mengeksplorasi fenomena yang terjadi. Kegiatan ini bertujuan untuk merancang tujuan dan ruang lingkup proyek berdasarkan masalah dan kendala yang ditemukan.
Tahap kedua yaitu research pada tahap ini siswa diminta untuk menggali informasi dan melakukan percobaan, membaca, dan mencari informasi dari berbagai sumber. Tujuan dari tahap ini untuk membantu siswa dalam memahami situasi dan masalah yang dihadapi dan mengembangkan kemampuan menyelesaikan masalah secara kritis.
Pada tahap ketiga siswa merancang solusi untuk mengatasi masalah yang diberikan. Tujuan dari tahap ini untuk membantu siswa memahami pentingnya desain dalam pengembangan solusi yang efektif dan kreatif. Pada tahap selanjutnya yaitu pengembangan setelah siswa merancang solusi pada tahap pengembangan ini dilanjutkan dengan mengembangkan Prototipe dari rancangan yang telah dibuat.
Tahap kelima yaitu pengujian dan perbaikan pada kegiatan ini sesuai diminta untuk menguji prototipe yang telah mereka buat dan melakukan perbaikan sesuai hasil dari kegiatan pengujian tersebut. Tahap terakhir yaitu komunikasi dan refleksi pada tahap ini siswa diminta untuk menyampaikan atau mempresentasikan hasil dari pengembangan produknya dan melihat kembali hasil dari apa yang telah dikerjakannya.
Pendekatan pembelajaran STEM menekankan pentingnya membangun karakteristik dan keterampilan sosial siswa. Keterampilan sosial yang dimaksud yaitu, dengan keterampilan ini diharapkan siswa mampu mengarahkan, memimpin, memotivasi orang lain untuk mencapai tujuan bersama, kerja sama tim, kemampuan dengan keterampilan ini diharapkan siswa mampu untuk menyampaikan ide, pikiran, gagasan atau pesan kepada orang lain secara efektif, dan kemampuan beradaptasi terhadap perubahan.
Keterampilan-keterampilan tersebut merupakan suatu hal yang penting untuk dapat meningkatkan kualitas dan relevansi pendidikan dengan tuntutan perkembangan zaman yang semakin kompleks dan cepat. Pendekatan pembelajaran STEM juga bertujuan untuk mengembangkan keterampilan abad-21. Keterampilan-keterampilan tersebut di antaranya, berpikir kritis, kreatif, kolaboratif, komunikatif. Keterampilan berpikir kritis merupakan kemampuan siswa dalam menganalisis, menalar, menilai tanda mengevaluasi, membuat kesimpulan, dan membuat keputusan dari suatu masalah atau peristiwa yang dihadapi.
Kreatif merupakan keterampilan untuk menciptakan atau menghasilkan ide-ide, konsep, atau solusi terbaru untuk dapat menyelesaikan suatu permasalahan. Keterampilan kolaboratif yaitu keterampilan untuk bekerja sama dengan orang lain untuk mencapai tujuan bersama. Keterampilan terakhir yaitu keterampilan komunikasi yang merupakan keterampilan untuk dapat menyampaikan gagasan, ide, pikiran, atau pesan kepada orang lain secara efektif.
Pembelajaran STEM Memberikan manfaat besar di bidang pendidikan. Akan tetapi, pada pelaksanaannya masih terdapat beberapa tantangan atau kendala yang dihadapi. Beberapa kendala atau tantangan yang dihadapi dalam implementasi pembelajaran STEM di Indonesia di antaranya kurang tersedianya sumber daya yang memadai termasuk fasilitas sekolah seperti laboratorium, alat dan peralatan, serta bahan ajar yang relevan utamanya bagi sekolah di daerah terpencil ataupun pedesaan.
Selain sarana dan prasarana yang kurang memadai, kurangnya kualitas dan kuantitas guru yang terampil dalam menerapkan pendekatan pembelajaran STEM ini menghambat implementasinya. Kurangnya peran aktif siswa dan rendahnya minat siswa dalam proses pembelajaran menjadi kendala dalam pendekatan pembelajaran STEM.
Pembelajaran dengan pendekatan STEM sering kali terlalu fokus pada materi sains dan matematika dan kurang memperhatikan aspek lain seperti humaniora dan sosial. Dukungan dari orang tua kepada siswa untuk dapat menemukan minat mereka dalam bidang STEM di luar sekolah menjadi salah satu kendala. Perubahan kurikulum dan standar pendidikan yang tidak teratur mempengaruhi pengembangan dan implementasi pembelajaran STEM.
Terdapat beberapa upaya untuk mengatasi kendala serta tantangan dalam implementasi pendekatan pembelajaran STEM dalam bidang pendidikan. Upaya-upaya tersebut diantaranya, peningkatan kompetensi guru peningkatan fasilitas utamanya di daerah terpencil dan pedesaan, dukungan intensif dari pemerintah, dukungan orang tua, dan dukungan dari masyarakat di lingkungan sekitar.
Dalam upaya untuk mengatasi kendala dukungan dari pemerintah, ahli pendidikan dan, dan masyarakat dalam mengembangkan strategi dan program yang efektif serta relevan dengan kebutuhan pendidikan di Indonesia sangat diperlukan. Upaya pemerintah dalam mengatasi kendala pelaksanaan pendekatan pembelajaran STEM adalah dengan mengeluarkan berbagai kebijakan dan program untuk meningkatkan kualitas pendidikan.
Program yang diluncurkan oleh pemerintah diantaranya, literasi digital (LGiD), program pembelajaran berbasis proyek, dan program pengembangan sekolah berbasis STEM (PPS STEM). Program literasi digital bertujuan untuk meningkatkan keterampilan digital serta literasi halangan pelajar di Indonesia.
Untuk program pembelajaran berbasis proyek memiliki tujuan untuk mengajarkan keterampilan kolaboratif dan kreatif dalam pemecahan masalah pembelajaran, sedangkan program pengembangan sekolah berbasis STEM merupakan program yang memberikan pelatihan kepada guru dan staf sekolah terkait Bagaimana menerapkan pendekatan STEM di kelas.
Secara keseluruhan, pendekatan pembelajaran STEM merupakan pendekatan yang sangat penting dalam meningkatkan kualitas dan alokasi pendidikan di Indonesia. Pada pendekatan pembelajaran STEM siswa diajak untuk belajar melalui pengalaman langsung dan interaktif, serta siswa diberikan kesempatan untuk berpartisipasi aktif dalam menyelesaikan permasalahan nyata.
Dengan demikian diharapkan siswa dapat mengembangkan karakteristik serta keterampilan sosialnya. Akan tetapi, dalam implementasi serta penerapan pendekatan pembelajaran STEM masih harus melewati banyak tantangan untuk dapat diimplementasikan secara keseluruhan. Kolaborasi antara pemerintah, ahli pendidikan, guru, orang tua, dan masyarakat menjadi salah satu hal penting dalam pengembangan pendekatan pembelajaran STEM agar dapat dijalankan secara maksimal. []
*) Penulis adalah Dosen Universitas Negeri Malang