MAKALAH Pendekatan Saintifik, SETs STEM Dan Kooperatif [PDF]

Citation preview

PEMBELAJARAN DENGAN PENDEKATAN SAINTIFIK, SETs/STEM, DAN KOOPERATIF



Ditulis untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Pengembangan Desain Pembelajaran Biologi yang dibina oleh Dr. Ibrohim, M.Si Disajikan pada hari Senin, 23 September 2019



disusun oleh: Kelompok 5/Offering A 1. Annisa Fauzia Rahmah



190341764446



2. Rina Wahyuningsih



190341864427



PASCASARJANA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI UNIVERSITAS NEGERI MALANG 2019



i



KATA PENGANTAR Puji syukur kami ucapkan kehadirat Tuhan YME, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik. Makalah berjudul “Pembelajaran dengan Pendekatan Saintifik, SETs/STEM, dan Kooperatif” ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengembangan Desain Pembelajaran Biologi. Penyusunan makalah ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, maka dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada Bapak Dr. Ibrohim, M.Si. selaku dosen pengampu mata kuliah Pengembangan Desain Pembelajaran Biologi. Terima kasih kami sampaikan kepada rekan-rekan S2 Pendidikan Biologi kelas A, khususnya kelompok 5 yang telah bekerja sama dalam menyusun tugas makalah ini. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih banyak kekurangan, sehingga kritik dan saran kami diharapkan dari pembaca.



Malang, 20 September 2019



Penulis



ii



DAFTAR ISI Halaman HALAMAN COVER ....................................................................................



i



KATA PENGANTAR ..................................................................................



ii



DAFTAR ISI .................................................................................................



iii



BAB I PENDAHULUAN .............................................................................



1



A. Latar Belakang ....................................................................................



1



B. Rumusan Masalah ...............................................................................



2



C. Tujuan ..................................................................................................



2



BAB II ISI PEMBAHASAN .......................................................................



3



A. Pendekatan Scientific ...........................................................................



3



B. Pendekatan SETs ...................................................................................



8



C. Pendekatan STEM ................................................................................



18



D. Pendekatan Kooperatif .........................................................................



26



BAB III PENUTUP ......................................................................................



30



A. KESIMPULAN ..................................................................................



30



B. SARAN ...............................................................................................



30



DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................



31



iii



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pada proses belajar mengajar, pemilihan dan penggunaan pendekatan dan model yang tepat dalam menyajikan suatu materi dapat membantu siswa dalam mengetahui serta memahami segala sesuatu yang disampaikan guru, sehingga hasil belajar siswa dapat diketahui dengan peningkatan prestasi belajar siswa. Melalui pembelajaran yang tepat, siswa diharapkan mampu memahami dan menguasai materi sehingga informasi dalam pembelajaran dapat bermanfaat dalam kehidupan nyata. Proses pembelajaran akan lebih aktif jika kegiatan belajar sesuai dengan perkembangan inteklektual anak. Belajar pada hakikatnya adalah proses interaksi terhadap semua situasi yang ada di sekitar individu. Belajar dapat dipandang sebagai proses yang diarahkan kepada tujuan dan proses berbuat melalui berbagai pengalaman. Belajar juga merupakan proses melihat, mengamati, dan memahami sesuatu. Pembelajaran merupakan suatu sistem yang terdiri dari berbagai komponen yang saling berhubungan satu sama lain secara komprehensif. Komponen tersebut meliputi: tujuan, materi, metode, dan evaluasi. Keempat komponen tersebut harus diperhatikan oleh guru dalam memilih dan menentukan pendekatan, dan modelmodel pembelajaran apa yang akan digunakan dalam kegiatan pembelajaran. Pendekatan (approach) menunjukkan cara umum dalam memandang permasalahan atau objek kajian. Pendekakatan adalah cara pandang yang berbeda tentang konsepsi dan makna pembelajaran, pandangan tentang guru, dan pandangan tentang siswa. Perbedaan pandagan inilah yang kemudian mengakibatkan strategi dan model pembelajaran yang dikembangkan menjadi berbeda juga, sehingga proses pembelajaran akan berbeda walaupun materi pembelajaran sama (Ruhimat, dkk, 2012).



1



2



B. Rumusan Masalah 1. Bagaimana pengertian dan prinsip pendekatan scientific? 2. Bagaimana pengertian dan prinsip pendekatan Salingtemas/SETs? 3. Bagaimana pengertian dan prinsip pendekatan STEM? 4. Bagaimana pengertian dan prinsip pendekatan kooperatif?



C. Tujuan 1. Mendeskripsikan pengertian dan prinsip pendekatan scientific. 2. Mendeskripsikan pengertian dan prinsip pendekatan Salingtemas/SETs. 3. Mendeskripsikan pengertian dan prinsip pendekatan STEM. 4. Mendeskripsikan pengertian dan prinsip pendekatan kooperatif.



3



BAB II ISI DAN PEMBAHASAN A. Pendekatan Salingtemas (Sains, Lingku ngan, Teknologi, dan Masyarakat). 1. Pengertian Pendekatan Salingtemas Salingtemas berasal dari kata Science Environment Technology and Society (SETS) yang dapat dimaknakan sebagai sains, lingkungan, teknologi dan masyarakat. Keempat makna tersebut merupakan satu kesatuan elemen yang dalam konsep pen didikan memiliki implementasi agar anak didik mempunyai kemampuan berpikir tingkat tinggi (higher order thinking) (Risnasari, 2011). Urutan ringkasan pendekatan ini adalah untuk menggunakansains (S-pertama) ke bentuk teknologi (T) dalam memenuhi kebutuhanmasyarakat (S-kedua) diperlukan pemikiran tentang berbagai implikasinya padalingkungan (E) secara fisik maupun mental. Hal inimenggambarkan arah pendekatan SETS yang relatif memiliki kepedulian terhadap lingkungan kehidupan atau sistem kehidupan manusia (Sutarno, 2008). Sains merupakan suatu tubuh pengetahuan (body of knowledge) dan proses penemuan pengetahuan. Teknologi merupakan suatu perangkat keras ataupun perangkat lunak yang digunakan untuk memecahkan masalah bagi pemenuhan kebutuhan manusia. Masyarakat adalah sekelompok manusia yang memiliki wilayah, kebutuhan, dan norma-norma sosial tertentu. Sains, teknologi dan masyarakat satu sama lain saling berinteraksi. Pendekatan SETS dapat menghubungkan kehidupan dunia nyata anak sebagai anggota masyarakat dengan kelas sebagai ruang belajar sains (Widyatiningtyas, 2009). Proses pendekatan ini dapat memberikan pengalaman belajar bagi anak dalam mengidentifikasi potensi masalah,mengumpulkan data yang berkaitan



dengan



masalah,



mempertimbangkan



solusi



alternatif,



dan



mempertimbangkan konsekuensi berdasarkan keputusan tertentu. Di era globalisasi ini informasi dalam masyarakat terus meningkat dan kebutuhan bagi penguasaan ilmu pengetahuan, teknologi, dan hubungannya dengan kehidupan masyarakat dapat menjadi lebih mendalam, maka pendekatan SETS dapat 3



4



sangat membantu bagi anak. Oleh karena, pendekatan ini mencakup interdisipliner konten dan benar-benar melibatkan anak sehingga dapat meningkatkan kemampuan anak. Pendekatan ini dimaksudkan untuk menjembatani kesenjangan antara kemajuan iptek, berkembangnya informasi ilmiah dalam dunia pendidikan, dan nilai-nilai iptek itu sendiri dalam kehidupan masyarakat sehari-hari (Anwar, 2009). Teori yang menjadi landasan pendekatan SETS adalah cognitivedevelopment, atau sering diartikan dengan perkembangan kognitif. Perkembangan kognitif merupakan suatu proses genetika yaitu proses yang didasarkan atas mekanisme biologis yaitu perkembangan sistem syaraf. Bertambahnya umur seseorang akan menyebabkan susunan syaraf menjadi semakin kompleks dan memungkinkan kemampuannya meningkat (Setyaningsih, 2011). 2. Tujuan Pendekatan Salingtemas (Sains, Lingkungan, Teknologi, dan Masyarakat) Pendekatan SETS bertujuan untuk membantu siswa mengetahui sains, perkembangannya



dan



bagaimana



perkembangan



sains



dapat



mempengaruhilingkungan, teknologi, dan masyarakat secara timbal balik. Selain itu pendekatan ini juga bertujuan agar siswa mengetahui cara menyelesaikan masalahmasalah yang timbul akibat berkembangnya masalah yang berkaitan dengan masyarakat (Sutarno, 2008). Pembelajaran dengan menggunakan pendekatan SETS juga dapat membuat siswa mengerti unsur-unsur utama SETS serta keterkaitan antar unsur-unsur tersebut pada saat mempelajari sains, sehingga dengan kata lain diperlukan pemikiran yang kritis untuk belajar setiap elemen dari pendekatan SETS (Setyaningsih, 2011). Pendidikan SETS berupaya memberikan pemahaman tentang peranan lingkungan terhadap sains, teknologi, masyarakat. Sebaliknya peranan masyarakat terhadap arah perkembangan sains, teknologi dan keadaan lingkungan. Termasuk juga peranan teknologi dalam penyesuaiannya dengan sains, manfaatnya terhadap masyarakat dan dampak-dampak yang ditimbulkanterhadap lingkungan. Tidak ketinggalan peranan sains untuk melahirkan konsep-konsep yang berdaya guna positif, keterlibatannya



5



pada teknologi yang dipakai maupun pengaruhnya terhadap masyarakat dan lingkungan secara timbal balik. Jadi tujuan utama Pendidikan SETS ialah bagaimana membuat agar SETS dapat menolong manusia membuat surga dunia di muka bumi ini, bukan sebaliknya menciptakan neraka dunia dalam segala aspek kehidupan (Anwar, 2009). 3. Karakteristik Pendekatan Salingtemas Beberapa ciri atau karakteristik dari pendekatan salingtemas menurut (Sutarno, 2008) adalah sebagai berikut: a. Tetap memberi pengajaran sains. b. Murid dibawa ke situasi untuk memanfaatkan konsep sains ke bentuk teknologi untuk kepentingan masyarakat. c. Murid dibawa untuk berpikir tentang berbagai kemungkinan akibat yang terjadi dalam proses pentransferan sains tersebut ke bentuk teknologi. d. Murid diminta untuk menjelaskan keterhubungkaitan antara unsur sains yang dibincangkan dengan unsur-unsur lain dalam SETS yang mempengaruhi berbagai keterkaitan antara unsur tersebut. e. Murid dibawa untuk mempertimbangkan manfaat atau kerugian dari pada menggunakan konsep sains tersebut bila diubah dalam bentuk teknologi. Jadi dari ciri dan karakteristik di atas menjelaskan bahwasanya, pendidikan SETs harus dapat membuat siswa memahami hakekat dari “Sains-LingkunganTeknologi-Masyarakat” sebagai satu kesatuan. Maksudnya adalahsiswa harus selalu memperhitungkan saling keterkaitan antara elemen-elemendalam SETs. Pendidikan SETs tidak hanya memperhatikan sains, teknologi,masyarakat tetapi juga dampak positif/negatif yang diakibatkan oleh sains danteknologi yang dipakai oleh masyarakat pada lingkungan dan masyarakat itu sendiri.Keterkaitan keempat unsur SETs dapat dilihat pada gambar berikut (Setyaningsih, 2011).



6



Gambar 1. Keterkaitan Unsur-Unsur dalam SETs (Utomo, 2008). 4. Langkah Pendekatan Salingtemas Dalam mengimplementasikan pendekatan Salingtemas dalam pembelajaran, Dass (2005) mengemukakan 4 langkah kegiatan kelas yang secara komprehensif merupakan



upaya



mengembangkan



pemahaman



siswa.



Keempat



langkah



pembelajaran tersebut adalah fase invitasi atau undangan atau inisiasi, eksplorasi, mengusulkan penjelasan dan solusi serta mengambil tindakan. Keempat langkah pendekatan salingtemas sebagai berikut: a. Fase Invitasi/ Inisiasi Guru memberikan apersepsi dengan mengaitkan peristiwa yang telah diketahui siswa dengan materi yang akan dibahas. Contohnya mengaitkan pencemaran air yang terjadi di sungai Brantas. Dengan demikian, tampak adanya kesinambungan pengetahuan, karena diawali dengan hal-hal yang telah diketahui siswa sebelumnya dan ditekankan pada keadaan yang ditemui dalam kehidupan sehari-hari. b. Fase Eksplorasi Pada tahap ini guru dan siswa mengidentifikasi dan menyelidiki topik pencemaran di kawasan sungai Brantas. Data dan informasi dapat diperoleh melalui observasi di lingkungan dekat sungai Brantas, contohnya mengamati dan mengidentifikasi perilaku masyarakat di kawasan sungai Brantas yang mengakibatkan pencemaran air, tanah maupun udara. Dari sumber informasi tersebut, siswa dapat mengembangkan penyelidikan berbasis ilmu pengetahuan untuk menyelidiki isu-isu yang berkaitan dengan masalah ini. Pemahaman tentang



7



pencemaran air misalnya dapat dilakukan dalam laboratorium untuk menyelidiki pH air sungai Brantas yang tercemar. Penyelidikan ini memberikan pemahaman dasar untuk mengembangkan, pengujian hipotesis dan mengusulkan tindakan. c. Fase Pengusulan Penjelasan dan Solusi Siswa melaporkan dan menyajikan hasil eksplorasi yang diperolehnya melalui presentasi di depan kelas untuk menggambarkan temuan dan tindakan yang diusulkannya dalam upaya mengatasi pencemaran lingkungan di kawasan sungai Brantas. Guru tetap melakukan pemantapan konsep melalui penekanan pada konsep-konsep kunci yang penting mengenai topik pencemaran di lingkungan pasar Johar. d. Fase Mengambil Tindakan Berdasarkan hasil eksplorasi yang telah dipresentasikan di depan kelas, siswa mengambil tindakan yaitu salah satunya dengan melakukan teknologi sederhana penjernihan air dalam upaya mengatasi pencemaran air di lingkungan sungai Brantas.



5. Kelebihan dan Kekurangan Pendekatan Salingtemas Pendekatan salingtemas memiliki beberapa kelebihan dan kelemahan dari yaitu sebagai berikut. a. Kelebihan dari penerapan pendekatan Salingtemas 1) Siswa memiliki kemampuan memandang sesuatu secara terintegrasi dengan memperhatikan



keempat



unsur



SETS,



sehingga



dapat



memperoleh



pemahaman yang lebih mendalam tentang pengetahuan yang telah dimiliki. 2) Melatih siswa peka terhadap masalah yang sedang berkembang di lingkungan mereka. 3) Siswa memiliki kepedulian terhadap lingkungan kehidupan atau sistem kehidupan dengan mengetahui sains, perkembangannya dan bagaimana perkembangan sains dapat mempengaruhi lingkungan, teknologi dan masyarakat secara timbal balik. b. Kelemahan dari penerapan pendekatan Salingtemas



8



1) Siswa mengalami kesulitan dalam manghubungkan antar unsur-unsur dalam pembelajaran. 2) Membutuhkan waktu yang lebih banyak dalam pembelajaran. 3) Pendekatan SETs hanya dapat diterapkan dikelas atas (Sutarno, 2008).



B. Pendekatan Saintifik 1. Prinsip Pendekatan Saintifik Metode scientific pertama kali diperkenalkan ke ilmu pendidikan Amerika pada akhir abad ke-19, sebagai penekanan pada metode laboratorium formalistik yang mengarah pada fakta-fakta ilmiah (Hudson, 1996; Rudolph, 2005, Atsnan, 2013). Metode scientific



ini memiliki karakteristik “doing science”. Metode ini



memudahkan guru atau pengembang kurikulum untuk memperbaiki proses pembelajaran, yaitu dengan



memecah proses ke dalam langkah-langkah atau



tahapan-tahapan secara terperinci yang memuat instruksi untuk siswa melaksanakan kegiatan pembelajaran. Hal inilah yang menjadi dasar dari pengembangan kurikulum 2013 di Indonesia (Astnan, 2013). Kurikulum yang sedang dikembangkan dan digunakan di Indonesia sekarang ini adalah kurikulum 2013 yang menekankan penerapan pendekatan saintifik. Menurut Nasution (2012) pendekatan pembelajaran dapat diartikan sebagai titik tolak atau sudut pandang kita terhadap proses pembelajaran, yang merujuk pada pandangan tentang terjadinya suatu proses yang sifatnya masih sangat umum, di dalamnya mewadahi, menginsiprasi, menguatkan, dan melatari metode pembelajaran dengan cakupan teoretis tertentu. Dilihat dari pendekatannya, pembelajaran terdapat dua jenis pendekatan, yaitu: (1) pendekatan pembelajaran yang berorientasi atau berpusat pada siswa (student centered approach) dan (2) pendekatan pembelajaran yang berorientasi atau berpusat pada guru (teacher centered approach). Pendekatan saintifik merupakan pendekatan pembelajaran yang berorientasi atau berpusat pada siswa (student centered approach).



Di dalam pembelajaran



dengan pendekatan saintifik, peserta didik mengkonstruksi pengetahuan bagi dirinya. Bagi peserta didik, pengetahuan yang dimilikinya bersifat dinamis, berkembang dari



9



sederhana menuju kompleks, dari ruang lingkup dirinya dan di sekitarnya menuju ruang lingkup yang lebih luas, dan dari yang bersifat konkrit menuju abstrak. Sebagai manusia yang sedang berkembang, peserta didik telah, sedang, dan/atau akan mengalami empat tahap perkembangan intelektual, yakni sensori motor, praoperasional, operasional konkrit, dan operasional formal (Permendikbud nomor 81 A Tahun 2013). Pembelajaran dengan menggunakan pendekatan saintifik adalah pembelajaran yang menekankan pada pemberian pengalaman secara langsung baik menggunakan observasi, eksperimen maupun cara yang lainnya, sehingga realitas yang akan berbicara sebagai informasi atau data yang diperoleh selain valid juga



dapat



dipertanggungjawabkan (Sujarwanta, 2012). Pendekatan ilmiah (scientific approach) dalam pembelajaran meliputi mengamati, menanya, mencoba, mengolah, menyajikan, menyimpulkan, dan mencipta untuk semua mata pelajaran (Sujarwanta, 2012). Proses pembelajaran menyentuh tiga ranah, yaitu sikap, pengetahuan, dan keterampilan. Ranah sikap merupakan transformasi substansi atau materi ajar agar peserta didik “tahu mengapa.” Ranah keterampilan merupakan transformasi substansi atau materi ajar agar peserta didik “tahu bagaimana”. Ranah pengetahuan merupakan transformasi substansi atau materi ajar agar peserta didik “tahu apa.”



2. Komponen Pembelajaran dengan Pendekatan Saintifik Pembelajaran menggunakan



dengan pendekatan saintific menuntut siswa harus dapat



metode-metode



ilmiah



yaitu



menggali



pengetahuan



melalui



mengamati, mengklasifikasi memprediksi, merancang, melaksanakan eksperimen, mengkomunikasikan pengetahuannya kepada orang lain dengan menggunakan keterampilan berfikir, dan menggunakan sikap ilmiah seperti ingin tahu, hati-hati, objektif, dan jujur. Kedua penalaran tersebut dapat digambarkan dalam siklus metode ilmiah oleh Shuttleworh (2009 dalam Sujarwanta, 2012), sebagai berikut:



10



hypotheses Induction



test of prediction



Deduction



prediction Observation



Gambar 2 Siklus Metode Ilmiah Pendekatan ilmiah (scientific appoach) dalam pembelajaran sebagaimana dimaksud



meliputi



mengamati,



menanya,



mencoba,



mengolah,



dan



mengkomunikasikan untuk semua mata pelajaran. Untuk mata pelajaran, materi, atau situasi



tertentu, sangat mungkin pendekatan ilmiah ini tidak selalu tepat



diaplikasikan secara prosedural. Pada kondisi seperti ini, tentu saja proses pembelajaran harus tetap menerapkan nilai-nilai atau sifat-sifat ilmiah dan menghindari nilai-nilai atau sifat-sifat nonilmiah. Pendekatan ilmiah pembelajaran disajikan berikut ini (Nasution, 2013).



Gambar 3. Proses Pendekatan Ilmiah/ Scientific Approach 3. Penerapan Pendekatan Saintific dalam Pembelajaran a. Mengamati Kegiatan



mengamati mengutamakan kebermaknaan proses pembelajaran



(meaningfull learning). Metode ini memiliki keunggulan



tertentu, seperti



11



menyajikan media obyek secara nyata, peserta didik senang dan tertantang, dan mudah pelaksanaannya. Tentu saja kegiatan mengamati dalam rangka pembelajaran ini biasanya memerlukan waktu persiapan yang lama dan matang, biaya dan tenaga relatif banyak, dan jika tidak terkendali akan mengaburkan makna serta tujuan pembelajaran. Kegiatan mengamati sangat bermanfaat untuk memenuhi



rasa ingin tahu



peserta didik. Sehingga proses pembelajaran memiliki kebermaknaan yang tinggi. Kegiatan mengamati dalam pembelajaran dilakukan dengan menempuh langkahlangkah seperti berikut ini. 1) Menentukan objek apa yang akan diamati 2) Membuat pedoman pengamatan sesuai dengan lingkup objek yang akan diamati 3) Menentukan



secara jelas



data-data apa yang perlu diobservasi, baik



primer maupun sekunder 4) Menentukan di mana tempat objek pengamatan 5) Menentukan secara jelas bagaimana



pengamatan



dilakukan untuk



mengumpulkan data agar berjalan mudah dan lancar 6) Menentukan cara dan melakukan pencatatan atas hasil



pengematan,



seperti menggunakan buku catatan, kamera, tape recorder, video perekam, dan alat-alat tulis lainnya. b. Menanya Langkah kedua dalam pembelajaran saintifik adalah bertanya. Bertanya di sini dapat pertaanyaan dari guru atau dari murid. Di dalam pembelajaran kegiatan bertanya berfungsi: 1) Membangkitkan rasa ingin tahu, minat, dan perhatian



peserta didik



tentang suatu tema atau topik pembelajaran. 2) Mendorong dan menginspirasi peserta didik untuk aktif belajar, serta mengembangkan pertanyaan dari dan untuk dirinya sendiri. 3) Mendiagnosis kesulitan belajar peserta didik sekaligus menyampaikan ancangan untuk mencari solusinya.



12



4) Menstrukturkan tugas-tugas dan memberikan kesempatan kepada peserta didik untuk menunjukkan sikap, keterampilan, dan pemahamannya atas substansi pembelajaran yang diberikan. 5) Membangkitkan keterampilan peserta didik dalam berbicara, mengajukan pertanyaan, dan memberi jawaban secara logis, sistematis, dan menggunakan bahasa yang baik dan benar. 6) Mendorong partisipasi



peserta didik dalam berdiskusi, berargumen,



mengembangkan kemampuan berpikir, dan menarik simpulan. 7) Membangun sikap keterbukaan untuk saling memberi dan menerima pendapat atau gagasan, memperkaya kosa kata, serta mengembangkan toleransi sosial dalam hidup berkelompok. 8) Membiasakan peserta didik berpikir spontan dan cepat, serta sigap dalam merespon persoalan yang tiba-tiba muncul. 9) Melatih kesantunan dalam berbicara dan membangkitkan kemampuan berempati satu sama lain. Dengan memberi kesempatan siswa bertanya atau menjawab pertanyaan guru menumbuhkan suasana pembelajaran yang akrab dan menyenangkan. Dalam mengajukan pertanyaan diperhatikan kualitas pertanyaan. Pertanyaan yang berkualitas akan menghasilkan jawaban yang berkualitas. c. Mencoba Hasil belajar yang nyata akan diperoleh peserta didik dengan mencoba atau melakukan percobaan, terutama untuk materi atau substansi yang sesuai. Misalnya, Pada mata pelajaran, peserta didik harus memahami konsep-konsep Akidah Akhlak dan kaitannya dengan kehidupan sehari-hari. Aplikasi metode eksperimen dapat mengembangkan berbagai ranah tujuan belajar, yaitu sikap, keterampilan, dan pengetahuan. Aktivitas pembelajaran yang nyata untuk ini adalah: (1) menentukan tema atau topik sesuai dengan kompetensi dasar menurut tuntutan kurikulum; (2) mempelajari cara-cara penggunaan alat dan bahan yang tersedia dan harus disediakan; (3) mempelajari dasar teoritis yang relevan dan hasil-hasil eksperimen sebelumnya;(4) melakukan dan mengamati percobaan; (5)



13



mencatat fenomena yang terjadi, menganalisis, dan menyajikan data;(6) menarik simpulan atas hasil percobaan; dan (7) membuat laporan dan mengkomunikasikan hasil percobaan. Agar pelaksanaan percobaan dapat berjalan lancar maka guru harus melakukan: (1) merumuskan tujuan eksperimen yanga akan dilaksanakan murid (2) Guru bersama murid mempersiapkan perlengkapan yang dipergunakan (3) Perlu memperhitungkan tempat dan waktu (4) Guru menyediakan kertas kerja untuk pengarahan kegiatan murid(5) Guru membicarakan masalah yang akan dijadikan eksperimen (6) Membagi kertas kerja kepada murid (7) Murid melaksanakan eksperimen dengan bimbingan guru, dan (8) Guru mengumpulkan hasil kerja murid dan mengevaluasinya, bila dianggap perlu didiskusikan secara klasikal. d. Mengolah Informasi (Asosiasi) Menurut teori asosiasi, proses pembelajaran akan berhasil secara efektif jika terjadi interaksi langsung antara pendidik dengan peserta didik. Pola interaksi itu dilakukan melalui stimulus dan respons (S-R).



Teori ini dikembangan



berdasarkan hasil eksperimen Thorndike, yang kemudian dikenal dengan teori asosiasi. Jadi, prinsip dasar proses pembelajaran yang dianut oleh Thorndike adalah asosiasi, yang juga dikenal dengan teori Stimulus-Respon (S-R). Menurut Thorndike, proses pembelajaran, lebih khusus lagi proses belajar peserta didik terjadi secara perlahan atau bertahap, bukan secara tiba-tiba. Bandura mengembangkan asosiasi dalam pembelajaran dapat dilakukan melalui proses peniruan (imitation). Kemampuan peserta didik dalam meniru respons menjadi pengungkit utama aktivitas belajarnya. Teori asosiasi ini sangat efektif menjadi landasan menanamkan sikap ilmiah dan motivasi pada peserta didik berkenaan dengan nilai-nilai instrinsik dari pembelajaran partisipatif. Dengan cara ini peserta didik akan melakukan peniruan terhadap apa yang nyata diobservasinya dari kinerja guru dan temannya di kelas.



14



Aplikasi pengembangan aktivitas pembelajaran untuk meningkatkan daya asosiasi peserta didik dapat dilakukan dengan cara berikut ini. 1) Guru menyusun bahan pembelajaran dalam bentuk yang sudah siap sesuai dengan tuntutan kurikulum. 2) Guru tidak banyak menerapkan metode ceramah atau metode kuliah. Tugas utama guru adalah memberi instruksi singkat tapi jelas dengan disertai contoh-contoh, baik dilakukan sendiri maupun dengan cara simulasi. 3) Bahan pembelajaran disusun secara berjenjang atau hierarkis, dimulai dari yang sederhana (persyaratan rendah) sampai pada yang kompleks (persyaratan tinggi). Kegiatan pembelajaran berorientasi pada hasil yang dapat diukur dan diamati. 4) Setiap kesalahan harus segera dikoreksi atau diperbaiki. 5) Perlu dilakukan pengulangan dan latihan agar perilaku yang diinginkan dapat menjadi kebiasaan atau pelaziman. 6) Evaluasi atau penilaian didasari atas perilaku yang nyata atau otentik. 7) Guru mencatat semua kemajuan peserta didik untuk kemungkinan memberikan tindakan pembelajaran perbaikan. Seperti telah dijelaskan di atas, ada dua cara melakukan asosiasi, yaitu dengan logika



induktif dan deduktif. Logika



induktif merupakan cara menarik



kesimpulan dari fenomena atau atribut-atribut khusus untuk hal-hal yang bersifat umum.



Sedangkan logika



deduktif merupakan cara menarik



kesimpulan dari pernyataan-pernyataan atau fenomena yang bersifat umum menuju pada hal yang bersifat khusus. Dengan pola ini siswa dapat mengolah informasi dengan logika induktif dari percobaan yang telah dilakukan sebelumnya,



dan



dengan



menggunakan



logika



deduktif



membandingkan teori-teori yang telah ada dengan hasil percobaannya.



dengan



15



e. Mengkomunikasikan Langkah



pembelajaran yang kelima adalah memberi kesempatan kepada



siswa untuk mengkomunikasikan hasil percobaan dan asosiasinya kepada siswa lain dan guru untuk mendapatkan tanggapan. Langkah ini memberikan keuntungan kepada siswadalam meningkatkan rasa percaya diri dan kesungguhan dalam belajar. Lebih dari 2400 tahun lalu Confucius menyatakan: apa yang saya dengar, saya lupa, apa yang saya lihat saya ingat, apa yang saya lakukan saya paham. Silberman telah memodifikasi penyataan tersebut menjadi: apa yang saya dengar saya lupa, apa yang saya dengar dan lihat saya ingat, apa yang saya dengar, lihat, dan diskusikan saya mulai paham, apa yang dengar, lihat, diskusikan, dan lakukan, saya memperoleh pengetahuan dan keterampilan, apa yang saya ajarkan kepada yang lain, saya pemiliknya (Silberman, 2002: 1 dalam Nasution, 2013). Dengan mengkomunikasikan hasil percobaan dan asosiasi yang telah dilakukan peserta didik dalam pembelajaran akan memperkuat penguasaan siswa terhadap materi pelajaran yang telah disajikan dalam pembelajaran. f. Mencipta Kegiatan menciptabukan merupakan langkah yang wajib dilaksanakan untuk setiap rangkaian pembelajaran (pembelajaran dengan rangkaian KD-1 sampai KD-4). Kegiatanmencipta untuk suatu mata pelajaran dapat berupa benda yang merupakan penerapanpengetahuan yang telah dipelajari oleh peserta didik, misalnya berupa karya teknologi, prakarya, atau karya seni rupa. Namun karya ciptaan dapat juga berupa karya tulis baik yang berupa karya ilmiah maupun karya sastra. Mencipta merupakan kegiatan yang khas dalam pembelajaran seni rupa; seluruh pembelajaran seni rupa yang harus disertai dengan pembuatan karya. Karya yang dibuat, baik secara individual maupun berkelompok, perlu disesuaikan dengan ketersediaan bahan dan alat serta tingkat kemampuan keterampilan peserta didik. Sebelum anak-anak mulai berkarya, guru perlu menentukan dan menjelaskan kriteria tentang karya yang akan dibuat. Kriteria tentang karya ini mencakup



16



aspek-aspek jenis, bentuk, fungsi, dan ukuran karya serta bahan, alat, dan teknik pembuatannya Implikasi dalam pembelajaran berkenaan dengan hakikat metode saintific di atas, maka “pengetahuan yang diperoleh melalui pembelajaran dan pembuktian” atau “pengetahuan yang melingkupi suatu kebenaran umum dari hukum-hukum alam yang terjadi misalnya didapatkan dan dibuktikan melalui metode ilmiah. Pembelajaran dengan pendekatan saintific dalam hal ini merujuk kepada sebuah sistem untuk mendapatkan pengetahuan dengan menggunakan pengamatan dan eksperimen untuk menggambarkan dan menjelaskan fenomena-fenomena yang terjadi di alam. Penekanan belajar tampak bahwa siswa aktif berproses, ini secara operasional membawa kepada situasi pembelajaran dengan menggunakan pendekatan saintifik, menghadirkan keterampilan proses pada siswa (Sujarwanta, 2012). Langkah-langkah belajar dengan pendekatan proses, tidak lain merupakan refleksi dari pertanyaan “mengapa para ilmuwan bisa menemukan teori atau hukum dalam ilmu pengetahuan?” Sebenarnya,



mereka bukan orang-orang yang super,



tetapi mereka memiliki kelebihan dalam hal ketekunan, kerajinan, serta tidak mudah merasa putus asa. Keberhasilan tidak hanya ditentukan oleh kecerdasan saja, tetapi harus didukung dengan kerja keras dan ketekunan sehingga dapat diperoleh suatu keberhasilan. Cara mempelajari ilmu pengetahuan dengan menggunakan keterampilan proses akan mendekatkan siswa memiliki pengalaman belajar yang lebih lengkap dan tidak terjebak dalam belajar hafalan. Secara operasional pendekatan saintific dalam pembelajaran yang menekankan pada keterampilan proses, meliputi kegiatan: observasi, menggolongkan, menafsirkan, memperkirakan, mengajukan pertanyaan, dan mengidentifikasi variabel.



Dengan mekanisme pembelajaran tersebut siswa



dalam belajar akan menemuka pengetahuan itu dengan sendirinya. Pada



pendekatan



proses,



tujuan



utama



pembelajaran



adalah



mengembangkankemampuan siswa dalam keterampilan proses seperti: mengamati, berhipotesa, merencanakan, menafsirkan, dan mengkomunikasikan. Perlu diketahui pendekatan keterampilan proses ini sebenarnya sudah digunakan dan dikembangkan



17



sejak kurikulum 1984. Penggunaan pendekatan proses menuntut keterlibatan langsung siswa dalam kegiatan belajar. Dalam pendekatan proses, ada hal mendasar yang harus selalu dipegang pada setiap proses yang berlangsung dalam pendidikan, yakni proses mengalami. Pendidikan harus sungguh menjadi suatu pengalaman pribadi bagi peserta didik. Dengan proses mengalami, maka pendidikan akan menjadi bagian integral dari diri peserta didik, bukan lagi potongan-potongan pengalaman yang disodorkan untuk diterima, yang sebenarnya bukan miliknya sendiri. Sehingga siswa dapat memaknai dan merasakan sendiri setiap proses pendidikan yang dialaminya 4. Kelebihan dan kekurangan pendekatan Saintifik Kelebihan pendekatan saintifik yaitu. a. Proses pembelajaran lebih berpusat pada siswa sehingga memungkinkan siswa aktif dan kreatif dalam pembelajaran b. Langkah-langkah pembelajarannya sistematis sehingga memudahkan guru untuk memanajemen pelaksanaan pembelajaran c. Memberi peluang guru untuk lebih kreatif, dan mengajak siswa untuk aktif dengan berbagai sumber belajar d. Langkah-langkah pembelajaran melibatkan keterampilan proses sains dalam mengkonstruksi konsep, hukum, dan prinsip e. Proses pembelajaran melibatkan proses kognitif yang potensial dalam merangsang perkembangan intelek, khususnya keterampilan berpikir tingkat tinggi f. Dapat mengembangkan karakter siswa g. Penilaiannya mencakup semua aspek Kekurangan pendekatan saintifik a. Dibutuhkan kreativitas tinggi dari guru untuk mrnciptakan lingkungan belajar dengan menggunakan pendekatan saintifik, sehingga apabila guru tidak mau kreatif, maka pembelajaran tidak dapat terlaksana sesuai dengan tujuan pembelajaran



18



b. Guru jarang menjelaskan materi pelajaran, karena guru banyak yang beranggapan bahwa kurikulum terbaru ini guru tidak erlu menjelaskan materinya.



C. Pendekatan Science, Technology, Enginering, Mathematic (STEM) 1. Pengertian Pendekatan STEM STEM adalah pendekatan pembelajaran yang menghubungkan empat bidang yaitu sains, teknologi, engineering, dan matematika menjadi satu kesatuan yang holistik (Roberts, 2012). Sanders (2009) mendefinisikan STEM dalam pembelajaran sebagai sebuah pendekatan untuk mengeksplor proses belajar dan mengajar dengan menggunakan dua atau lebih komponen pada STEM. NRC (2014) telah mendefinisikan masing-masing empat disiplin STEM beserta perannya masing-masing a. Sains adalah tubuh pengetahuan yang telah terakumulasi dari waktu ke waktu dari sebuah pemeriksaan ilmiah yang menghasilkan pengetahuan baru. Ilmu pengetahuan dari sains berperan menginformasikan proses rancangan teknik. b. Teknologi ialah keseluruhan sistem dari orang dan organisasi, pengetahuan proses, dan perangkat-perangkat yang kemudian menciptakan benda dan mengoperasikannya. Manusia telah menciptakan teknologi untuk memuaskan keinginan dan kebutuhannya. Banyak teknologi modern adalah produk dari sains dan teknik. c. Teknik ialah pengetahuan tentang desain dan penciptaan benda buatan manusia dan sebuah proses untuk memecahkan masalah. Teknik dimanfaatkan konsep sains, matematika dan alat-alat teknologi. d. Matematika ialah studi tentang pola dan hubungan antara jumlah, angka, dan ruang. Matematika digunakan pada sains, teknik, dan teknologi. Menurut (Tsupros, Kohler, & Hallinen, 2009), pendidikan STEM terpadu merupakan sebuah pendekatan antar bidang studi pada pembelajaran yang mengaitkan sains, teknologi, teknik, dan matematika dalam bentuk nyata yang menghubungkan antara sekolah, dunia kerja, dunia global, sehingga pendekatan



19



STEM mampu menyiapkan siswa untuk bersaing dalam era ekonomi baru. Berdasarkan pendapat dari beberapa ahli yang telah diuraikan, pengertian pendekatan STEM dapat disimpulkan sebagai sebuah pembelajaran yang memadukan aspek sains, teknologi, teknik, dan matematika disertai dengan implementasinya dalam dunia nyata untuk mengembangkan kreativitas siswa. Pendekatan STEM berupaya memunculkan keterampilan pada diri siswa, misalnya kemampuan menyelesaikan persoalan dan kemampuan melakukan penyelidikan. Keterampilan penting untuk membantu meningkatkan kualitas sumber daya manusia. Literasi STEM ditunjukkan dengan kemampuan siswa untuk memahami pelajaran dengan menghubungkan 4 bidang pada STEM, definisi literasi STEM (NGA, 2009) adalah: No. 1.



Bidang Sains (science)



2.



Teknologi (technology)



3.



Teknik (engineering)



4.



Matematika (mathematics)



Keterangan Literasi sains adalah kemampuan untuk mengidentifikasi informasi ilmiah, lalu menerapkannya pada dunia nyata serta diterapkan untuk mencari solusi dari sebuah permasalahan. Literasi teknologi adalah keterampilan menggunakan, mengelola, mengerti, dan mengakses teknologi. Siswa harus tau cara menggunakan tekologi terbaru dan memiliki keterampilan untuk menganalisis cara sebuah teknologi mempengaruhi pemikiran siswa dan masyarakat. Literasi teknik adalah kemampuan mengembangkan teknologi dengan desain yang lebih kreatif dan inovatif melalui penggabungan berbagai bidang keilmuan. Literasi matematika adalah kemampuan menganalisis dan menyampaikan gagasan, rumusan, menyelesaikan masalah secara matematik dalam penerapannya.



2. Tujuan Pendekatan STEM Pendekatan STEM tidak hanya bermakna penguatan praktis pendidikan dalam bidang-bidang STEM secara terpisah, melainkan mengembangkan pendekatan pendidikan yang mengintegrasikan sains, teknologi, engineering, dan matematika, dengan menfokuskan proses pendidikan pada pemecahan masalah nyata pada kehidupan sehari-hari maupun kehidupan profesi (National STEM Education Center,



20



2014). Pada konteks pendidikan dasar dan menengah, pendekatan STEM bertujuan mengembangkan peserta didik yang melek STEM (Bybee dalam Satriani, 2017), yang memiliki: a. Pengetahuan, sikap, dan keterampilan untuk mengidentifikasi pertanyaan dan masalah pada kehidupannya, menjelaskan fenomena alam, mendesain, serta menarik kesimpulan berdasar bukti mengenai isu-isu terkait STEM. b. Memahami karakteristik fitur-fitur disiplin STEM sebagai bentuk pengetahuan, penyelidikan, serta desain yang digagas manusia. c. Kesadaran bagaimana disiplin-disiplin STEM membentuk lingkungan material, intelektual, dan kultural. d. Kemauan terlibat dalam kajian isu-isu terkait STEM (misalnya efisiensi energi, kualitas lingkungan, keterbatasan sumber daya alam) sebagai warga negara yang konstruktif, peduli, serta reflektif dalam menggunakan gagasangagasan sains, teknologi, engineering, dan matematika.



3. Tiga Cara Pendekatan Pembelajaran STEM Merangkaikan pendidikan STEM menjadi satu kesatuan yang menekankan 4 disiplin adalah sebuah tantangan yang cukup sulit karena dipengaruhi oleh efektivitas program pendidikan STEM (Barakos dalam Winarni et. al. 2016). Robert dan Cantu dalam Winarni et. al (2016) telah mengembangkan tiga pendekatan pembelajaran STEM yang berbeda bagi guru pendidikan teknologi yaitu pendekatan silo (terpisah), pendekatan embedded (tertanam), dan pendekatan integrasi (terpadu) yang kemudian diadaptasi untuk pembelajaran sains. a. Pendekatan SILO Pendekatan SILO mengacu pada pembelajaran yang terpisah-pisah dalam subyek STEM. Penekanan pembelajaran yaitu pada perolehan pengetahuan dibandingkan dengan kemampuan teknis. Pembelajaran padat pada masingmasing subjek memungkinkan siswa untuk mendapatkan pemahaman yang mendalam. Pendekatan SILO dicirikan oleh pembelajaran yang didorog oleh guru. Siswa disediakan sedikit kesempatan untuk “belajar dengan berbuat”,



21



justru mereka diajarkan apa yang harus mereka tahu. Tujuan SILO adalah untuk meningkatkan pengetahuan yang menghasilkan penilaian.



Science



Mathematics



Technology & Engineering



Gambar 4. Pendekatan SILO.



Kelemahan potensial yang terkait dengan pendekatan SILO yaitu: 1) Pembelajaran SILO memiliki kecenderungan untuk mengurangi manfaat belajar STEM yang diharapkan karena kemungkinan adanya kurang tertariknya siswa terhadap salah satu bidang STEM. Contohnya menurut hasil penelitian bahwa perempuan kurang tertarik untuk berpartisipasi dalam bidang teknik misalnya teknik sipil, teknik mesin, dan teknik elektro. 2) Tanpa praktek, siswa mungkin gagal untuk memahami integrasi yang terjadi secara alami antara pelajaran STEM di dunia nyata sehingga dapat menghambat pertumbuhan akademik siswa. Hal itu terjadi karena pendekatan SILO menyebabkan guru mengandalkan metodologi berbasis ceramah daripada praktek, padahal hasil penelitian menunjukkan bahwa kegiatan praktek lebih diinginkan siswa dalam belajar. 3) Fokus dari pembelajaran dalam pendekatan SILO adalah konten materi. Hal ini dapat membatasi sejumlah stimulasi lintas kulikuler dan pemahaman siswa dari penerapan apa yang harus mereka pelajari. b. Pendekatan Embedded (Tertanam) Pembelajaran STEM didefinisikan sebagai pendekatan di mana domain pengetahuan diperoleh melalui penekakan pada situasi dunia nyata dan teknik memecahkan masalah dalam konteks sosial, budaya, dan fungsional. Pada



22



pendekatan tertanam, salah satu konten/materi lebih diutamakan, sehingga mempertahankan integritas subyek. Perbedaan pendekatan SILO dan pendekatan tertanam adalah pendekatan tertanam meningkatkan pembelajaran dengan menghubungkan materi utama dengan materi lain yang tidak diutamakan atau materi tertanam. Tetapi bidang yang tidak diutamakan tersebut dirancang untuk tidak dievaluasi atau dinilai.



Technology & Engineering



SCIENCE Mathematics



Gambar 5. Pendekatan embedded/tertanam Kelemahan pendidikan STEM tertanam adalah dapat mengakibatkan pembelajaran terpotong-potong. Jika seorang siswa tidak bisa mengaitkan konten tertanam dengan konten utama, siswa beresiko hanya belajar sebagian dari pelajaran daripada manfaat dari keseluruhan pelajaran. c. Pendekatan Terpadu Pendekatan terpadu untuk pendidikan STEM diibaratkan dengan merobohkam tembok antara masing-masing bidang konten STEM dan mempelajarinya sebagai satu obyek. Pendekatan terpadu diharapkan mampu meningkatkan minat pada bidang STEM, terutama jika itu dimulai saat siswa masih muda. Pendekatan terpadu menghubungkan materi dari berbagai bidang STEM yang diajarkan di kelas berbeda dan pada waktu berbeda dan menggabungkan konten lintas kurikuler dengan keterampilan berpikir kritis, keterampilan pemecahan masalah, dan pengetahuan untuk mencapai suatu kesimpulan. Pendekatan terpadu adalah pendekatan terbaik untuk pembelajaran STEM.



23



Technology and engineering



Science



Mathematics



Gambar 6. Pendekatan terpadu 4. Prinsip Pendekatan STEM Pada konteks pendidikan dasar dan menegah umum di beberapa negara, termasuk di Indonesia, hanya mata pelajaran sains dan matematika yang menjadi bagian dari kurikulum, sementara mata pelajaran teknologi dan teknik hanya menjadi bagian minor atau bahkan tidak ada dalam kurikulum. Prinsip pendekatan STEM (Department of Education and Skills) adalah: Prinsip STEM memicu rasa ingin tahu siswa sehingga mereka berpartisipasi memecahkan masalah di dunia nyata



STEM bersifat interdisipliner, memungkinkan siswa membangun, menerapkan ilmu, memperdalam ilmu, memahami, dan mengembangkan pemikiran kreatif serta kritis. Pendidikan STEM mengandung kreatifitas, seni, dan desain.



Deskripsi 1. Pendidikan STEM harus mendorong peserta didik untuk meningkatkan rasa ingin tahu terhadap lingkungan di sekitar mereka. 2. Pendidikan STEM harus relevan dengan masalah yang dihadapi masyarakat 3. Siswa harus mengembangkan keterampilan 1. Pendidikan STEM harus memperdalam pemahaman konseptual dan minat lintas bidang multidisiplin yang memungkinkan siswa untuk mengatasi masalah sosial dan global 2. Siswa harus memiliki kesempatan untuk mengeksplorasi konsep dan terlibat dalam pemecahan masalah, disertai dengan mengembangkan pengetahuan dan keterampilan siswa. 1. Ada komponen praktis dan kreatif yang kuat pada STEM, yang harus menyediakan kesempatan di dunia nyata dan tugas berbasis penyelidikan (inquiry-based task) 2. Siswa harus memiliki kesempatan untuk merancang, mengkreasikan, membuat ketika mengeksplorasi dan memperoleh pendidikan STEM.



24



5. Penerapan Pendekatan STEM Muhammad Syukri dkk (2013) menjelaskan pembelajaran STEM memiliki lima tahap dalam pelaksanaannya di kelas yaitu observe, new idea, innovation, creativity, dan society yang dijelaskan sebagai berikut: a. 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. b.



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.



c. 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. d. Kreasi (creativity), dalam langkah ini merupakan pelaksanaan dari hasil pada langkah ide baru. e. 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 Salah



satu



pola



perpaduan



yang



mungkin



dilaksanakan



tanpa



merestrukturisasi kurikulum pendidikan dasar dan menengah di Indonesia adalah dengan pendekatan terpadu yang dilakukan pada jenjang sekolah dasar, dan pendekatan embedded pada jenjang sekolah menegah (Rustaman, 2016). Pada implementasinya, STEM dapat diintegrasikan dengan model pembelajaran Project Based Learning, Problem Based Learning, Discovery Based Learning, dan Inquiry Based Learning (Ariani et. al., 2019).



25



Contoh penerapan pendekatan STEM-PjBL dalam pembelajaran 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): a.



Tahap 1: Reflection Tujuan reflection untuk membawa siswa ke dalam konteks masalah dan memberikan inspirasi kepada siswa agar dapat mulai menyelidiki/investigasi. Fase ini juga dimaksudkan untuk menghubungkan apa yang diketahui siswa dan apa yang perlu dipelajari.



b.



Tahap 2: Reseach Reseach 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 reseach, guru lebih sering membimbing diskusi untuk menentukan apakah siswa telah mengembangkan pemahaman koseptual dan relevan berdasarkan proyek.



c.



Tahap 3: Discovery Tahap penemuan umumnya melibatkan proses menjembatani reseach dan informasi yang diketahui dalam penyusunan proyrk. 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 munglin untuk masalah, berkolaborasi, dan membangun kerjasama antarteman dalam kelompok. Model lainnya menggunakan langkah ini dalam mengembangkan kemampuan siswa dalam membangun habit of mind dari proses merancang untuk mendesain.



d.



Tahap 4: Aplication Pada tahap aplikassi tujuannya untuk menguji apakah produk/solusi dalam memecahkan masalah. Pada beberapa kasus, siswa menguji produk yang dibuat dari ketentuan yang ditetapkan sebelumnya, hasil yang diperoleh



26



digunakan untuk memperbaiki langkah sebelumnya. Pada model ini, tahapan di mana siswa belajar konteks yang lebih luas di luar STEM atau menghubungkan antara disiplin bidang STEM. e.



Tahap 5: Communication Pada



tahap



terakhir



mengkomunikasikan merupakan



langkah



mengembangkan



pembuatan



antar



teman



penting



keterampilan



setiap



maupun



dalam



lingkup



proses



komunikasi



produk/solusi



dan



kelas.



dengan Presentasi



pembelajaran kolaborassi



untuk maupun



kemampuan untuk menerima dan menerapkan umpan balik yang konstruktif.



D. Pendekatan Kooperatif 1. Pengertian Pendekatan Kooperatif Pendekatan kooperatif (Lie, 2007) menyebut cooperative learning dengan istilah pembelajaran gotong royong, yaitu sistem pembelajaran yang memberikan kesempatan kepada siswa untuk bekerja sama dengan siswa lain dalam tugas-tugas yang terstruktur. Menurut Rokhman (2012), pendekatan kooperatif adalah kegiatan pembelajaran kelompok yang terarah, terpadu, efektif, efisien, ke arah mencari atau mengkaji sesuatu melalui proses kerja sama dan saling membantu sehingga tercapai proses dan hasil belajar. Pendapat lain dikemukakan oleh Wina (2006) yang menyatakan pembelajaran kooperatif adalah rangkaian kegiatan belajar yang dilakukan oleh siswa dalam kelompok-kelompok tertentu untuk mencapai tujuan yang telah dirumuskan. Berdasarkan pengertian pendekatan kooperatif oleh para ahli, dapat disimpulkam bahwa pendekatan kooperatif adalah sistem belajar dan bekerja dalam kelompokkelompok kecil secara kolaboratif untuk mencapai tujuan yang dirumuskan sehingga merangsang siswa lebih bergairah dalam belajar. 2.



Tujuan Pendekatan Kooperatif Tujuan pembelajaran kooperatif adalah hasil belajar siswa yang meningkat dan



siswa dapat menerima berbagai keragaman siswa lain serta untuk mengembangkan keterampilan sosial (Widyantini, 2008). Tujuan lain adalah agar siswa dapat belajar



27



secara berkelompok bersama teman-temannya dengan cara saling menghargai pendapat dan memberikan kesempatan kepada orang lain untuk mengemukakan gagasannya dengan menyampaikan pendapat mereka secara berkelompok (Rokhman, 2012).



3. Prinsip Pendekatan Kooperatif Prinsip dasar dalam pembelajaran kooperatif (Lie, 2007) sebagai berikut: a. Saling ketergantungan positif, yaitu siswa saling berkaitan dengan siswa lain dalam kelompoknya untuk mencapai suatu tujuan. Pencapaian tujuan dicapai melalui upaya bersama berdasarkan prinsip “saya memerlukan kamu dan kamu memerlukan saya untuk bisa mencapai tujuan”. Siswa berbagi peran dan tugas, satu sama lain saling bergantung, dan keberhasilan seseorang akan menentukan keberhasilan siswa lainnya. b. Tanggungjawab perseorangan, yaitu siswa belajar bersama, tetapi setiap individu dituntut untuk mempertanggungjawabkan hasil belajarnya. Ini berarti satu upaya dari seorang siswa akan mempengaruhi upaya siswa lain. Setiap tujuan pembelajaran harus jelas dan dapat dipahami siswa serta ada keyakinan bahwa siswa akan mampu melakukannya. Ketika siswa berhasil mencapai tujuan secara berkelompok, siswa juga berhasil secara individual. c. Tatap muka antara sesama siswa, yaitu kegiatan kognitif dan interpersonal siswa secara dinamis terjadi karena setiap siswa mendorong siswa lainnya untuk belajar. Contoh kegiatan tersebut adalah penjelasan bagaimana memecahkan masalah, mendiskusikannya, dan menghubungkan pengetahuan yang baru dengan pengetahuan yang baru didapat. Ini terjadi jika interaksi promotif sesama siswa terbangun dan dijadikan komitmen untuk meraih pencapaian tujuan bersama. d. Komunikasi antaranggota adalah keterampilan siswa dalam mendengar siswa lain, memecahkan konflik, mendukung dan memotivasi siswa lain, mengambil inisiatif, menunjukkan ekspresi senang manakala siswa lain berhasil, dan mampu mengkritisi ide gagasan siswa lain (bukan mengkritisi orangnya).



28



Keterampilan seperti ini perlu ditunjukkan oleh siswa secara kolaboratif. Guru perlu membuat pernyataan verbal secara jelas, menjadi model, dan mengecek pemahaman siswa melalui berbagai pertanyaan. e. Evaluasi proses kelompok, dimana evaluasi sangat penting untuk perbaikan kegiatan kelompok lebih efektif. Pelaksanaan tidak harus setiap kali ada kerja kelompok tetapi bisa diadakan selang beberapa waktu setelah beberapa cooperrative learning. Ciri-ciri pembelajaran kooperatif adalah sebagai berikut: a. Siswa dalam kelompok secara kooperatif menyelesaikan materi belajar sesuai kompetensi dasar yang akan dicapai. b. Kelompok dibentuk dari siswa yang memiliki kemampuan berbeda, baik tingkat kemampuan tinggi, sedang, dan rendah. Jika mungkin, anggota kelompok berasal dari suku atau agama berbeda serta memperhatikan kesetaraan gender. c. Penghargaan lebih menekankan pada kelompok daripada masing-masing individu.



E. Kelebihan dan Kelemahan Pendekatan Kooperatif Pendekatan pembelajaran cooperative learning dipilih karena pendekatan ini memiliki banuak unggulan jika dibandingkan dengan pembelajaran konvensional. Jarolimek & Parker dalam Isjoni (2007) menyebutkan bahwa kelebihan yang diperoleh dari pembelajaran kooperatif adalah: a. Saling ketergantungan yang positif. b. Adanya pengakuan dalam merespon perbedaan individu. c. Siswa dilibatkan dalam perencanaan dan pengelolaan kelas. d. Suasana yang rileks dan menyenangkan. e. Memiliki banyak kesempatan untuk mengekspresikan pengalaman emosi yang menyenangkan. Keunggulan pendekatan kooperatif jika dilihat dari aspek siswa meliputi (Isjoni, 2007):



29



a. Memberi peluang kepada siswa agar mengemukakan dan membahas suatu pandangan, pengalaman yang diperoleh siswa belajar secara bekerja sama dalam merumuskan duatu pandangan kelompok. b. Memungkinkan siswa dapat meraih keberhasilan dalam belajar, melatih siswa memiliki keterampilan, baik keterampilan berpikir maupun keterampilan sosial seperti keterampilan mengemukakan pendapat, menerima saran dari orang lain, bekerja sama, rasa setiakawan dan mengurangi timbulnya perilaku yang menyimpang dalam kehidupan kelas. c. Memungkinkan siswa mengembangkan pengetahuan, kemampuan, dan keterampilan secara penuh dalam suasana belajar yang terbuka dan demokratis. Siswa bukan lagi sebagai objek pembelajaran, namun bisa juga berperan sebagai tutor bagi teman sebaya. d. Memungkinkan



siswa



memiliki



motivasi



yang



tinggi,



peningkatan



kemampuan akademik, meningkatkan kemampuan berpikir kritis, membentuk hubungan persahabatan, menimba berbagai informasi, belajar menggunakan sopan santun, meningkatkan motivasi siswa, memperbaiki sikap terhadap sekolah dan belajar, mengurangi tingkah laku yang kurang baik serta membantu menghargai pokok pikiran orang lain. Setelah



disampaikan



mengenai



kunggulan



pendekatan



kooperatif,



kelemahannya (Widyantini, 2008) adalah sebagai berikut: a. Guru harus mempersiapkan pembelajaran secara matang, memerlukan banyak tenaga, dan waktu. b. Agar proses pembelajaran berjalan dengan lancar maka dibutuhkan dukungan fasilitas, alat, dan biaya yang cukup memadai. c. Selama kegiatan diskusi kelompok berlangsung, ada kecenderungan topik permasalahan yang sedang dibahas meluas sehingga banyak yang tidak sesuai dengan waktu yang telah ditentukan. d. Saat diskusi kelas, terkadang didominasi seorang siswa, hal ini mengakibatkan siswa yang lain menjadi pasif.



30



Berikut ini merupakan salah satu contoh langkah-langkah pembelajaran kooperatf yang diuraikan oleh Arends dalam Tiwan (2008) Fase 1. Menyampaikan tujuan dan memotivasi siswa 2. 3.



4.



5.



6.



Tingkah Laku Guru Guru menyampaikan semua tujuan pelajaran yang akan dicapai pada pelajaran tersebut dan memotivasi siswa belajar. Menyajikan informasi Guru menyajikan informasi kepada siswa dengan jalan demonstrassi atau lewat bahan bacaan Mengorganisasikan Guru menjelaskan kepada siswa bagaimana caranya siswa ke dalam membentuk kelompok belajar dan membantu setiap kelompok-kelompok kelompok agar melakukan transisi secara efisien Membimbing kelompok Guru membimbing kelompok-kelompok belajar pada saat untuk bekerja dan mereka mengerjakan tugas belajar Evaluasi Guru mengevaluasi hasil belajar tentang materi yang telah dipelajari atau masing-masing kelompok mempresentasikan hasil kerjanya Memberikan Guru mencari cara-cara untuk menghargai baik upaya penghargaan maupun hasil belajar individu dan kelompok



Keberhasilan pendekatan kooperatif sangat dipengaruhi oleh guru yang efektif. Sifat-sifat guru efektif adalah sebagai berikut: a) memiliki pribadi yang memungkinkan mengembangkan hubungan kemanusiaan yang tulus dengan para siswa, orang tua, dan para koleganya, b) mempunyai sikap positif terhadap ilmu pengetahuan, menguasai dasar-dasar tentang belajar mengajar dan ilmu yang akan diajarkan, 3) menguasai sejumlah keterampilan mengajar untuk mendorong siswa terlibat dalam pembelajara, 4) mampu memotivasi siswa untuk berpikir reflektif dan memecahkan masalah. Beberapa tipe pembelajaran kooperatif yang dikemukakan oleh beberapa ahli antara lain Slavin (1985), atau Sharan (1990) adalah tipe Jigsaw, tipe NHT (Number Heads Together), Tipe TAI (Team Assited Individualization), dan tipe STAD (Student Teams Achievement Divisions).



31



BAB III KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan 1. Pendekatan saintifik adalah proses pembelajaran yang dirancang sedemikian rupa agar peserta didik secara aktif mengonstruksi konsep, hukum atau prinsip melalui tahapan-tahapan mengamati (untuk mengidentifikasi atau menemukan masalah), merumuskan masalah, mengajukan atau merumuskan hipotesis, mengumpulkan data dengan berbagai teknik, menganalisis data (menalar), menarik kesimpulan dan mengomunikasikan konsep, hukum atau prinsip yang di temukan. 2. Pendekatan SETs adalah Pendekatan SETS disebut juga pendekatan Sains, Lingkungan, Teknologi, dan Masyarakat (SALINGTEMAS) merupakan kegiatan pembelajaran yang di dalamnya terdapat unsur-unsur sains, lingkungan, teknologi dan masyarakat dikaitkan secara timbal balik dalam konteks konsep yang dibelajarkan. 3. Pendekatan STEM dalam pembelajaran sebagai sebuah pendekatan untuk mengeksplor proses belajar dan mengajar dengan menggunakan dua atau lebih komponen pada STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematic). Prinsip STEM adalah memicu rasa ingin tahu, interdisipliner, mengandung kreatifitas, seni, dan desain. 4. Pendekatan kooperatif adalah rangkaian kegiatan belajar yang dilakukan oleh siswa dalam kelompok-kelompok tertentu untuk mencapai tujuan yang telah dirumuskan. Prinsip pendekatan kooperatif diantaranya, siswa memiliki tujuan dan tanggungjawab yang sama, dan masing-masing siswa akan dievaluasi.



B. Saran



32



Sebagai generasi abad ke-21 dan sebagai calon pendidikan diharapkan mampu menerapkan pembelajaran berbasis pendekatan saintifik, SETs, STEM, dan kooperatif untuk memaksimalkan proses pembelajaran. DAFTAR PUSTAKA Agus Sujarwanta. 2012. Mengkondisikan Pembelajaran IPA dengan Pendekatan 30 Saintifik. Jurnal Nuansa Kependidikan. Vol 16 Nomor.1, Nopember 2012. Halaman 75-83. Ariani, L. Sudarmin, dan Nurhayati, S. 2019. Analisis Berpikir Kreatif pada Penerapan Problem Based Learning, Berpendekatan Science, Technology, Engineering, and Mathematics. Jurnal Inovasi Pendidikan Kimia, 13 (1):2307-2317 Atsnan, M. F., dan Gazali, R.Y., 2013. Penerapan Pendekatan Scientific dalam Pembelajaran Matematika SMP Kelas VII Materi Bilangan (Pecahan). Prosiding Seminar Nasional Matematika dan Pendidikan Matematika. Yogyakarta, 9 November 2013. Department of Education and Skills. 2017. STEM Education Policy Statement 20172026. An Roinn Oideachais Agus Scileanna Isjoni. 2007. Cooperative Learning Efektivitas Pembelajaran Kelompok. Bandung: Alfabeta. Laboy-Rush, D. (2010). Integrated STEM education through project-based learning. (Online)(www.learning.com/stem/whitepaper/integrated-STEMthroughProject-based- Learning), diakses pada 20 September 2010. Lie, A. 2007. Cooperative Learning. Jakarta: Grasindo Nasution, S. 2008. Berbagai Pendekatan dalam Proses Belajar dan Mengajar. Jakarta: Bumiaksara National Governors Association (NGA). 2009. Building a Science, Technology, Engineering, and Math, Education Agenda. New York: NGA Center NRC. 2014. STEM Integration in K-12 Education: Status, Prospects, and Agenda for Reseach. Washington DC: The National Academies of Science. Permendikbud. 2016 Peraturan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia No. Permendikbd Nomor 81a, Tentang Standar prosedural pembalajaran.



33



Roberts, A. 2012. A Justification for STEM education. Technology and Engineering Teacher, LXXIV (8), 1-5 Rokhman, M. 2012. Pendekatan Pembelajaran Kooperatif (Cooperative Learning) Bernuansa Konstruktivisme. Prosiding Reformulasi Pembelajaran Sejarah Jurusan Pendidikan Sejarah UNY, Yogyakarta 3 Oktober 2012. Ruhimat, T. 2012. Kurikulum dan Pembelajaran. Depok : PT Rajagrafindo Persada. Rustaman, N. Y. 2016. Pembelajaran Sains 31 Masa Depan Berbasis STEM Education. Prosiding Seminar Nasional Biologi Edukasi SEMNAS Bio-Edu 1. Padang, 30 April 2016. Sanders, M, 2009. STEM, STEM education, STEMmania, The Technology Tteacher, 68 (4):20-26 Satriani, A. 2017. Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa dalam Pembelajaran dengan Mnegintegrasikan Pendekatan STEM dalam Pembelajaran Berbasis Masalah. Prosiding Seminar Nasional Pendidikan IPA, STEM untuk Pembelajaran Sains Abad 21, Palembang 21 September 2017 Sutarno, Nono. 2008. Materi dan Pembelajaran IPA SD. Jakarta: Universitas Terbuka. Syukri, M. Lilia & Subahan. 2013. Pendidikan STEM dalam Entrepreneurial Science Thinking “EsciT”: Satu Perkongsian Pengalaman dari UKM Untuk Aceh. Aceh: ADIC. Tsupros, N. R. Kohler, dan J. Hallinen. 2009. STEM Education: A project to identify the missing components. A collaborative study conducted by the IUI Center for STEM Education and Carnegie Mellon University Widyantini. 2008. Penerapan Pendekatan Kooperatif STAD dalam Pembelajaran Matematika SMP.Yogyakarta: Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Widyatiningtyas, R. 2009. Pembentukan Pengetahuan Sains, Teknologi dan Masyarakat dalam Pandangan Pendidikan IPA. EDUCARE: Jurnal Pendidikan dan Budaya. (online). http://educare.e-fkipunla.net/ .(diakses pada 20 mei 2016). Wina, S. 2006. Strategi Pembelajaran Berorientasi Standar Proses Pendidikan. Jakarta: Kencana Prenada Media.



34



Winarni, J., Zubaidah, S., dan Koes H., S. 2016. STEM: Apa, Mengapa, dan Bagaimana. Prosiding Semnas Pendidikan IPA Pascasarjana UM, 1:976-984



35



PERTANYAAN DAN JAWABAN 1. Apakah pendekatan STEM dan pendekatan SETs dapat dipadukan dalam penerapannya? Jawaban: Bergantung karakteristik materi. Misalnya materi Pencemaran Lingkungan dapat dipadukan antara kedua pendekatan tersebut dengan pendekatan SETs atau dapat juga dengan pendekatan STEM . 2. Apakah pendekatan STEM Terpadu dapat diterapkan di SMP/SMA/SMK? Jawaban: Bisa. Namun, ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi oleh guru dan siswa sebelum menerapkan STEM terpadu, yaitu: a. Kompetensi guru mengenai suatu materi tertentu. b. Guru harus menganalisis keempat komponen dari STEM. c. Ada keterampilan prasyarat yang harus dimiliki siswa. 3. Bagaimana perbedaan antara pendekatan SETs, Scientific, dan STEM? Jawaban: Perbedaannya terletak pada prinsip masing-masing pendekatan dan komponen penyusun pendekatan tersebut yang menjadi ciri khas masing-masing. Saintifik mengarah pada metode ilmiah, SETs saling terkait, STEM bisa berdiri sendiri-sendiri komponennya. Namun sebenarnya ketiga pendekatan tersebut tetap berasal dari prinsip-prinsip pendekatan scientific.