Makalah Pembelajaran Stem-1 [PDF]

Citation preview

MAKALAH PENDEKATAN STEM LEARNING



DOSEN PENGAMPU



: SEPTIAN PRAWIJAYA, S.Pd., M.Pd.



PRODI



: PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR



MATA KULIAH



: PENDIDIKAN IPA KELAS RENDAH



DISUSUN OLEH KELOMPOK 3 AJIJAH



(1193311084)



AJENG KENVANISYAH



(1193311081)



LAMHOT PARULIAN HUTAHURUK



(1193311090)



ROBI GUSNANDA



(1193311104)



PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR FAKULTAS ILMU PENDIDIKAN – UNIVERSITAS NEGERI MEDAN MARET 2020



KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmatnya  sehingga penulis masih diberikan kesempatan dan kesehatan untuk dapat menyelesaikan makalah ini dengan judul “ pendekatan STEM learning ” ini penulis buat guna memenuhi penyelesaian tugas pada mata kuliah Konsep Dasar IPA Kelas Rendah, semoga makalah ini dapat menambah wawasan dan pengetahuan bagi para pembaca. Dalam penulisan makalah ini, penulis tentu saja tidak dapat menyelesaikannya sendiri tanpa bantuan dari pihak lain. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terimakasih Kepada Bapak Dosen Pengampu, Septian Prawijaya, S.Pd., M.Pd. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna karena masih banyak kekurangan.Oleh karena itu, penulis dengan segala kerendahan hati meminta maaf dan mengharapkan kritik serta saran yang membangun guna perbaikan dan penyempurnaan ke depannya. Akhir kata penulis mengucapkan selamat membaca dan semoga materi yang ada dalam berbentuk makalah ini dapat bermanfaat sebagaimana mestinya bagi para pembaca.                                                                                                          Medan, 02 Maret 2020



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR……………………………………………………………………….. BAB I PENDAHULUAN……………………………………………………………………. A. Latar belakang………………………………………………………………………. B. Rumusan masalah…………………………………………………………………… C. Tujuan……………………………………………………………………………….. BAB II PEMBAHASAN…………………………………………………………………….. A. Pengertian STEM…………………………………………………………………… B. Ciri- ciri STEM……………………………………………………………………... C. Tujuan STEM……………………………………………………………………….. D. Model pembelajaran STEM………………………………………………………… BAB III PENUTUP…………………………………………………………………………. A. Kesimpulan………………………………………………………………………..... B. Saran………………………………………………………………………………... DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………………………..



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Chanchaichaovivat, dkk. (2009), mengemukakan bahwa model pembelajaran berbasis pengalaman dapat meningkatkan prestasi siswa terutama dalam pembentukan dan penguasaan konsep serta keterampilan berpikir kritis pada mata pelajaran biologi. Selain menerapkan model pembelajaran berbasis pengalaman dalam melaksanakan pembelajaran, dibutuhkan juga suatu sudut pandang atau pendekatan tertentu dalam pembelajaran di kelas. Salah satu pendekatan yang sesuai dengan permasalahan sebelumnya adalah pendekatan Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM). Pendekatan STEM merujuk pada pengintegrasian konsep desain teknologi dengan konsep sains dan matematika dalam pembelajaran. Quang, dkk. (2015) menyatakan bahwa pembelajaran dengan pendekatan STEM dapat memberikan siswa pengalaman belajar, pembelajaran aktif dan bermakna secara kontekstual. Becker dan Park (2011) menyatakan bahwa pendekatan STEM memberikan pengaruh yang positif terhadap pembelajaran siswa. Sedangkan Duran dan Sendag (2012) menyatakan bahwa pendekatan STEM dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa SMA di sekolah perkotaan, khususnya kemampuan memberikan alasan induktif dan menarik kesimpulan. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, menunjukkan bahwa model pembelajaran berbasis pengalaman dapat meningkatkan motivasi siswa dalam belajar matematika dan sains. Selain itu juga dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa dalam mata pelajaran biologi dengan pokok bahasan yang berbeda-beda. Ini berarti, model pembelajaran berbasis pengalaman dapat digunakan juga dalam mata pelajaran apapun, termasuk dalam mata pelajaran fisika. Namun model pembelajaran berbasis pengalaman belum menekankan aplikasi sains dan teknologi untuk memecahkan persoalan pada kehidupan nyata. Maka model pembelajaran berbasis pengalaman dapat dipadukan dengan pendekatan STEM agar siswa lebih memaknai pembelajaran yang diperoleh dan dapat menggunakannya di kemudian hari. Sesuai dengan apa yang diungkapkan Berry, dkk. (2012) bahwa integrasi STEM dalam model pembelajaran dapat meningkatkan kemampuan pemecahan masalah dan dapat membantu membangun hubungannya dalam kehidupan nyata. Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan,



dirasa penting untuk mengangkat hal ini dalam penelitian dikarenakan permasalahan tersebut akan berpengaruh terhadap kemampuan pemecahan masalah dan keterampilan berpikir siswa dalam kehidupan sehari-hari dan pembelajaran selanjutnya. Oleh karena itu, judul penelitian yang diangkat adalah ”Penerapan Model Pembelajaran Berbasis Pengalaman dengan Pendekatan Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) untuk Meningkatkan Kemampuan Pemecahan Masalah dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA.” B. Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan STEM ? 2. Apa tujuan pembeljaran STEM di bidang pendidikan ? 3. Bagaimana model pembelajaran STEM ? 4. Manfaat dari pembelajaran STEM? C. Tujuan Penulisan 1. Untuk mendapatkan gambaran peningkatan kemampuan pemecahan masalah fisika siswa SMA sebagai dampak penerapan model pembelajaran berbasis pengalaman dengan pendekatan STEM. 2. Untuk mendapatkan gambaran peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa SMA sebagai dampak penerapan model pembelajaran berbasis pengalaman dengan pendekatan STEM.



BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian STEM Stem merupakan singkatan dari sebuah pendekatan pembelajaran interdisiplin antara Science,



Technology,



Engineering and



Mathematics.



Torlakson



(2014)



menyatakan bahwa pendekatan dari keempat aspek ini merupakan pasangan yang serasi antara masalah yang terjadi di dunia nyata dan juga pembelajaran berbasis masalah. Pendekatan ini mampu menciptakan sebuah sistem pembelajaran secara kohesif dan pembelajaran aktif karena keempat aspek dibutuhkan secara bersamaan untuk menyelesaikan masalah. Solusi yang diberikan menunjukkan bahwa peserta didik mampu untuk menyatukan konsep abstrak dari setiap aspek.  Tantangan dari seorang pendidik adalah menyediakan sebuah sistem pendidikan yang menciptakan kesempatan kepada peserta didik untuk menghubungkan antara pengetahuan dan keterampilan sehingga menjadi familiar bagi setiap peserta didik. Kesempatan tidak akan tercipta jika pengetahuan dan keterampilan dipisahkan dalam suatu proses pembelajaran. Pfeiffer, Ignatov, & Poelmans (2013) menyatakan bahwa dalam pembelajaran STEM keterampilan dan pengetahuan digunakan secara bersamaan oleh peserta didik. Perbedaan dar iaspek pada STEM akan membutuhkan sebuah garis penghubung yang membuat seluruh aspek dapat digunakan secara bersamaan dalam pembelajaran. Peserta didik mampu menghubungkan seluruh aspek dalam STEM merupakan indikator yang baik bahwa ada pemahaman metakognisi yang dibangun oleh peserta sehingga bisa merangkai 4 aspek inter disiplin dalam STEM. B. Ciri – ciri STEM Setiap aspek dari STEM memiliki ciri-ciri khusus yang membedakan antara keempat aspek tersebut. Masing-masing dari aspek membantu peserta didik menyelesaikan masalah jauh lebih komprehensif jika diintegrasikan. Adapunkeempatciritersebutberdasarkandefenisi yang dijabarkan oleh Torlakson (2014) yakni: 1. sains yang mewakili pengetahuan mengenai hukum-hukum dan konsep-konsep yang berlaku di alam;



2. Teknologi adalah keterampilan atau sebuah sistem yang digunakan dalam mengatur masyarakat, organisasi, pengetahuan atau mendesain serta menggunakan sebuah alat buatan yang dapat memudahkan pekerjaan; 3. Teknik atau  Engineering adalah pengetahuan untuk mengoperasikan atau mendesain sebuah prosedur untuk menyelesaikan sebuah masalah; 4. Matematika adalah ilmu yang menghubungkan antara besaran, angka dan ruang yang hanya membutuhkan argument logis tanpa atau disertai dengan bukti empiris. Seluruh aspek ini dapat membuat pengetahuan menjadi lebih bermakna jika diintegrasikan dalam proses pembelajaran. C. Tujuan STEM Tujuan dari pembelajaran dengan pendekatan STEM cocok untuk diterapkan pada pembelajaran sekolah menengah yang subjek dalam pembelajarannya membutuhkan pengetahuan yang komplek. Gonzalez &Kuenzi (2010) menemukan bahwa STEM memiliki arti pengajaran dan pembelajaran yang berkaitan dengan bidang Sains, Teknologi, Engineering dan Matematika. Pendekatan STEM tidak hanya dapat dilakukan dalam tingkat pendidikan dasar dan menengah saja, tetapi juga dapat dilaksanakan sampai tingkat kuliah bahkan sampai jenjang postdoctoral. Manfaat dari pembelajaran STEM yang berkelanjutan sebaiknya mulai ditunjukkan oleh pendidikan sejak dini dan pada tahap peserta didik sudah mampu mengkombinasikan antara pengetahuan kognitif dan psikomotorik. Penggunaan pendekatan STEM dalam bidang pendidikan memiliki tujuan untuk mempersiapkan peserta didik agar dapat bersaing dan siap untuk bekerja sesuai bidang yang ditekuninya. Penelitian yang dilakukan oleh lembaga penelitian Hannover (2011) menunjukkan bahwa tujuan utama dari STEM Education adalah sebuah usaha untuk menunjukkan pengetahuan yang bersifat holistic antara subjek STEM. Keterpaduan dalam sistemp embelajaran STEM dapat dikatakan berhasil jika seluruh aspek yang ada dalam STEM terdapat dalam setiap proses pembelajaran untuk masing-masing subjek.



Pada masa pendidikan sekolah dasar program ilmu alam, peserta didik sebaiknya disiapkan untuk dilatih dalam menggunakan segala sumber daya yang dimiliki. Bekal ini selanjutnya digunakan peserta didik setelah menempuh jenjang pendidikan SMA. White (2010) menyatakan bahwa pendekatan STEM dalam pembelajaran akan memberikan pengenalan yang bagi peserta didik pasca melewati masa sekolah. Pengenalan ini sangat bermanfaat bagi peserta didik dalam melanjutkan pendidikan pada tingkat universitas baik itu untuk ilmu murni maupun pada pendidikan sains terapan. Penerapan pendekatan STEM dalam pembelajaran tentunya terintegrasi selama proses pembelajaran. Keempat aspek dalam STEM mengambil bagian dalam setiap pelaksanaan langkah-langkah pembelajaran. Adapun langkah-langkah dari setiap pelaksanaan aspek tersebut Adela sebagai berikut; 1. Aspek Science dalam pendekatan STEM didefinisikan oleh Hannover (2011) adalah keterampilan menggunakan pengetahuan dan proses sains dalam memahami gejala alam dan memanipulasi gejala tersebut sehingga dapat dilaksanakan. 2. Aspek Technology adalah keterampilan peserta didik dalam mengetahui bagaimana teknologi baru dapat dikembangkan, keterampilan menggunakan teknologi dan bagaimana teknologi dapat digunakan dalam memudahkan kerja manusia. 3. Aspek Engineering memiliki lima tahap fase dalam proses pembelajaran 4.



Aspek Mathematics adalah keterampilan yang digunakan untuk menganalisis, memberikan alasan, mengkomunikasikan idea secara efektif, menyelesaikan masalah dan menginterpretasikan solusi berdasarkan perhitungan dan data dengan matematis.



D. MODEL PEMBELAJARAN STEM Menurut Tsupros (2009), STEM adalah pendekatan interdisipliner untuk mempelajari berbagai konsep akademik yang disanding kandengan 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. Sedangmenurut 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 kronim 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 bagimanusia secara ekonomis dan ramah lingkungan, atau Aplikasi kreatif dari prinsip sains untuk merancang atau mengembangkan rangka mesin, 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 Merupakanilmu yang mempelajari keteraturan pola dan hubungannya. Secara umum, ada 3 pendekatan yang digunakan dalam model pembelajaran STEM, yaitu : a



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 b



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.



c



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



BAB III PENUTUP A. Kesimpulan 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. B. Saran Mengingat karakteristik kurikulum  Sd 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.



DAFTAR PUSTAKA Bligh, A. (2015) Towards a 10-year plan for science, technology, engineering and mathematics (STEM) education and skills in Queensland. Queensland: Department of Education, Training and the Arts Gonzalez, H.B. &Kuenzi, J. J. (2012). Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Education: A Primer. Congressional Research Service.[di akses 5-2-2014]. Hannover Research. (2011) Successful K-12 STEM Education: Identifying Effective Approaches in Science, Technology, Engineering, and Mathematics. National Academies Press. NW, Suite 300,



P



202.756.2971



F



866.808.6585].



Washington,



DC:



U.S.



Pfeiffer, H.D,  Ignatov, D.I., & Poelmans, J (2013) Conceptual Structures for STEM Research and Education. 20th International Conference on Conceptual Structures, ICCS 2013 Mumbai, India,



January



10-12,



2013Proceedings.



Springger.



ISBN



http://yuniartotriadi31.blogspot.com/2017/05/model-pembelajaran-stem.html



978-3-642-35785-5.