IMPLEMENTASI MODEL STEM PADA PEMBELAJARAN PRODUKTIF TKJ

 

Oleh Muji Lestari, S. Kom.

(Guru Produktif TKJ SMK Negeri 1 Banyudono - Boyolali Jawa Tengah)

Pembelajaran merupakan sebuah proses penyerapan informasi dari guru dengan melibatkan berbagai kegiatan serta tindakan atau perlakuan tertentu untuk mencapai tujuan hasil belajar yang lebih baik. Penilaian keberhasilan pembelajaran tidak hanya dilihat dari nilai akhir yang diperoleh siswa tetapi juga dilihat dari proses pembelajarannya. Proses belajar mengajar pada mata pelajaran produktif TKJ masih belum bisa dilaksanakan secara maksimal disebabkan beberapa faktor di antaranya; kurangnya keaktifan siswa saat kegiatan pembelajaran sedang berlangsung sehingga siswa kurang optimal dalam menggali potensi yang dimilikinya, kurangnya variasi model pembelajaran sehingga menyebabkan siswa merasa bosan dan pasif, diperlukan peningkatan kualitas belajar mengajar sehingga hasil belajar siswa diharapkan dapat meningkatkan. Model pembelajaran yang digunakan oleh guru merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi pencapaian keberhasilan proses belajar mengajar.

Kegiatan pembelajaran di dalam kelas merupakan pembelajaran yang dinamis, hal tersebut dibuktikan dengan adanya interaksi antara pendidik dan peserta didik, peserta didik dengan peserta didik, serta interaksi dengan sumber belajar yang ada. Model pembelajaran yang baik dan sesuai dengan tujuan pembelajaran diperlukan untuk mencapai pembelajaran yang efektif dan dinamis. Model pembelajaran adalah suatu desain yang menggambarkan proses rincian dan penciptaan situasi lingkungan yang memungkinkan peserta didik berinteraksi sehingga terjadi perubahan atau perkembangan pada peserta didik (Nana Syaodih, 2012: 151).

Pembelajaran Teknik menekankan pada pengalaman langsung untuk mengembangkan kompetensi agar peserta didik mampu memahami materi melalui proses “mencari tahu” dan “berbuat”, hal ini akan membantu peserta didik untuk memperoleh pemahaman yang  lebih mendalam. Berbagai  pendekatan pembelajaran yang dapat dilaksanakan untuk pembelajaran teknik, adapun STEM merupakan pembelajaran yang baru dengan merujuk pada pengintregasian konsep sains, rekayasa, dan matematika dalam pngajaran dan pembelajaran teknik.

STEM merupakan akronim dari Science, Technology, Engineering, Mathematics. Istilah STEM pertama kali diluncurkan oleh National Science Foundation AS pada tahun 1990-an dengan nama SMET namun istilah tersebut kurang disetujui oleh beberapa pihak yang kemudian diubah menjadi sebagai tema gerakan reformasi pendidikan dalam keempat bidang disiplin ilmu tersebut untuk menumbuhkan angkatan kerja dibidang STEM, serta mengembangkan warga negara yang menguasai ilmu STEM (STEM literate), serta meningkatnya daya sasing global Amerika Serikat (AS) dalam inovasi iptek. Torlakson (2014) mengemukakan bahwa pendektan dari keempat bidang ilmu tersebut merupakan kolaborasi bidang ilmu yang serasi antar masalah yang terjadi di dunia nyata.

STEM merupakan model pembelajaran baru dalam dunia pendidikan. Beberapa tahun ini STEM menjadi topik utama diskusi dan perencanaan pembelajaran di Amerika Serikat karena Amerika Serikat berpendapat bahwa daya saing negara tergantung pada program pendidikan yang kuat dalam mempersiapkan para ilmuwan dan insinyur yang inovatif yang akan memberikan inovasi penting untuk ekonomi yang berkembang di era teknologi ini. Tantangan seorang pendidik adalah menyediakan sebuah sistem pendidikan yang menciptakan kesempatan kepada peserta didik untuk menghubungkan antara pengetahuan dan ketrampilan sehingga menjadi familiar bagi setiap peserta didik.

STEM merupakan intregasi antara empat disiplin ilmu yaitu ilmu pengetahuan, teknologi, rekayasa, dan matematika dalam pendekatan interdisipliner dan diterapkan berdasarkan konteks dunia nyata dan pembelajran berbasis masalah. Pembelajran STEM meliputi proses berfikir kritis, analisis, dan kolaborasi dimana siswa mengintregasikan proses dan konsep dalam konteks dunia nyata dari ilmu pengetahuan, teknologi, rekayasa, dan matematika mendorong pengembangan ketrampilan dan kompetensi untuk kuliah, karir, dan kehidupan.

Penjelasan tersebut dapat diartikan bahwa inovasi yang baik yaitu ketika peserta didik mampu menghubungkan seluruh aspek dalam STEM dan merangkai empat aspek inter disiplin ilmu dalam STEM sehingga dapat memecahkan sebuah masalah. Empat disiplin ilmu STEM tersebut adalah: 1) Science, merupakan ilmu tentang alam, yang mewakili hukum alam yang berhubungan degan fisika, kimia, dan biologi dan pengobatan atau aplikasi dari fakta, prinsip, konsep dan konveksi terkait dengan disiplin ilmu tersbut. 2) Technology, merupakan ketrampilan atau sebuah sistem yang digunakan dalam mengatur masyarakat, organisasi, pengetahuan atau dapat didefinisikan sebuah produk sari ilmu pengetahuan dan teknik. 3) Engineering, merupakan pengetahuan rekayasa dengan memanfaatkan konsep-konsep dari ilmu pengetahuan dan matematika serta alat-alt teknologi untuk memecahkan sebuah masalah. 4) Mathematic merupakan pengetahuan yang menghubungkan antara besaran, ruang, dan angka yang membutuhkan argument logis. Keempat bidang ilmu tersebut dapat membuat pengetahuan menjadi lebih bermakna apbila diintregasikan dalam proses pembelajaran. Pembelajaran menggunakan pendekatan STEM secara lagsung memberikan latihan kepada peserta didik untuk dapat mengintregasikan masing- masing aspek sekaligus.

Pendekatan model pembelajaran STEM dalam bidang pendidikan bertujuan untuk mempersiapkan peserta didik supaya dapat bersaing dan siap untuk bekerja sesuai bidang keahliannya. Tujuan utama pembelajaran STEM adalah usaha untuk menunjukkan  pengetahuan yang  bersifat  holistik antara subjek STEM. Tujuan dari pembelajaran menggunakan pendekatan STEM cocok diterapkan pada pembelajaran sekolah menengah  kejuruan yang  subjek dalam pembelajarannya membutuhkan pengetahuan yang kompleks. Pendidikan intregasi STEM tidak hanya fokus mengembangkan kemampuan peserta didik di bidang sains, teknologi, rekayasa/desain dan matematika, akan tetapi juga berupaya menumbuhkan softskill seperti penemuan inovasi baru dalam bidang teknologi untuk memecahkan suatu masalah. 

Pelaksanaan pembelajaran STEM pendidik harus dapat mengintregasikan pengetahuan, ketrampilan dan nilai ilmu pengetahuan, teknologi, rekayasa, dan matematika  untuk  dapat  menyelesaikan  sebuah  masalah  yang  berhubungan dengan pembelajaran dalam konteks kehidupan sehari-hari. Ciri-ciri pembelajaran STEM adalah: 1) melibatkan siswa dalam kerja kelompok yang produktif; 2) menambah kemampuan siswa merancang desain; 3) menuntun siswa dalam menyelesaikan masalah; 4) menambah kepekaan siswa terhadap isu di dunia nyata; 5) melibatkan siswa dalam pembelajaran inkuiri; 6) memberikan kesempatan siswa menyampaikan pendapat; dan 7) menuntun siswa mengaplikasikan pemahaman STEM.

Model pembelajaran STEM merupakan pembelajaran yang mengintregasikan ilmu pengetahuan, teknologi, rekayasa dan matematika secara formal berdasarkan kurikulum. Pembelajaran STEM diharapkan membentuk  sumber daya manusia  yang memiliki keahlian  yang  tinggi  sesuai bidangnya sehingga dapat memberikan inovasi baru. Penerapan STEM di setiap tingkatan pendidikan memiliki perbedaan  yang disesuaikan dengan kemampuan berpikir kognitifnya. Fokus pembelajaran STEM pada tingkat pendidikan awal adalah mencetuskan dan memupuk minat peserta didik melalui aktivitas-aktivitas yang dapat merangsang rasa ingin tahu peserta didik. Langkah awal ini memberikan pembelajaran berbasis masalah terstruktur dan berkaitan dengan dunia nyata yang menghubungkan keempat aspek STEM.

Pada tingkat menengah atas pembelajaran STEM memfokuskan pada aktivitas memperkuat dan meningkatkan keahlian STEM melalui aktivitas pembelajaran yang dapat mendemonstrasikan konsep STEM. Pada tingkat tersier, pendidikan STEM mengajarkan  peserta didik dalam menghadapi tantangan karir STEM, sehingga diharapkan pada tingkat komunitas atau industri para peserta didik mampu memberikan inovasi untuk pembangunan negara. Implementasi pembelajaran teknik berbasis STEM menuntut pergeseran modus pembelajaran dari pembelajaran berpusat pendidik ke pembelajaran berpusat pada peserta didik. Intregasi pendidikan STEM dalam Teknik dapat dilakukan melalui pembiasaan bertahap terkait pembelajarannya, dapat dimulai dari penekanan pembiasaan bertanya, melalui model latihan inkuiri, scientific inquiry dengan scientific processnya hingga penerapan literasi sains, literai teknologi, literasi rekayasa, baik berbantuan IT atau ICT, maupun enterpreuneurship.

Model pembelajaran STEM memiliki  lima tahap  dalam  pelaksanaannya di kelas yaitu  observe,  new  idea, innovation, creativity, dan society yang dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Pengamatan (observe), dalam tahap ini peserta didik dimotivasi untuk melakukan pengamatan terhadap berbagai fenomena/isu yang terdapat dalam lingkungan kehidupan sehari-hari yang memiliki kaitan dengan konsep mata pelajaran yang diajarkan. Peserta didik diminta memperhatikan apersepsi dan literasi untuk menumbuhkan daya berpikir kritis mereka (Crititical Thinking).
2. Ide baru (New Idea), dalam tahap ini peserta didik mengamati dan mencari informasi tambahan mengenai berbagai fenomena atau isu yang berhubungan dengan topik mata pelajaran yang dibahas, selanjutnya peserta didik merancang ide baru. Peserta didik diminta mencari dan mencari ide baru dari informasi yang sudah ada, pada langkah ini peserta didik memerlukan ketrampilan menganalisis dan berfikir keras.
3. Inovasi (Innovation), langkah inovasi peserta didik diminta untuk menguraikan hal-hal  yang telah dirancang dalam langkah merencanakan ide baru yang dapat diaplikasikan dalam sebuah alat. Pada tahapan ini, peserta didik belajar bekerja dalam kelompok (Collaboration) untuk mengumpulkan data dan menyelesaikan tugas dari guru.
4. Kreasi (Creativity), dalam langkah ini merupakan pelaksanaan dari hasil pada langkah ide baru.
5. Nilai (Society) merupakan langkah terakhir yang dilakukan peserta didik yang dimaksud adalah nilai yang dimiliki oleh ide yang dihasilkan peserta didik bagi kehidupan sosial yang sebenarnya. Pada tahapan ini peserta didik dan kelompoknya diminta mempresentasikan (Communication) hasil kerja mereka ke depan kelas untuk menarik kesimpulan bersama.

Penerapan pembelajaran STEM dapat menjadi kunci untuk menciptakan generasi penerus bangsa yang mampu bersaing di kancah global. Model pembelajaran STEM tidak hanya menekankan pada pemahaman konsep tetapi juga pengaplikasian di kehidupan nyata dan nilai-nilai yang terdapat dalam masyarakat. Melalui STEM, peserta didik mampu mengatsai masalah-masalah yang ada di lingkungan masyarakat  dari sudut dari sudut pandang teknik dengan lebih baik lagi. STEM membuat peserta didik tidak sekedar menjawab pertanyaan namun menggunakan pemahamannya dan menerapkannya dalam membuat solusi baru terhadap masalah dan fenomena yang terjadi. Sehingga peserta didik akan terbiasa dalam proses berfikir tingkat tinggi (HOTS), dapat  meningkatkan  kemampuan  kognitifnya dan  dapat  meningkatkan  hasil belajar siswa serta siap menghadapai tantangan revolusi industry 4.0.  

REFERENSI:

• Syukri, M., Lilia, H., & Subahan, M. M. T. 2013. Pendidikan STEM dalam Entrepreneurial Science Thinking “ESciT”: Satu Perkongsian Pengalaman dari UKM untuk Aceh. Aceh Development International Conference.
• Torlakson, Tom. 2014. Innovate. Califonia: Californians Dedicated to Education Foundation.
• Trianto. 2011. Mendesain Model Pembelajaran Inovatif Progresif: Konsep, Landasan, dan Implementasinya pada Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP). Jakarta: Kencana.