416
PENGARUH IMPLEMENTASI PEMBELAJARAN STEM TERHADAP
PERSEPSI, SIKAP, DAN KREATIVITAS SISWA
Rizki Hananan Sari
Prodi Pendidikan IPA PPs Universitas Syiah Kuala, Darussalam Banda Aceh Email: rizkihananansari@gmail.com
Abstrak. Kajian literatur ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh implementasi pembelajaran Science, Technology, Engginering, Mathematics (STEM) terhadap persepsi, sikap, dan kreativitas siswa. Data dan informasi di dapatkan dari sumber aslinya maupun dikutip dari sumber sekunder. Dalam kajian ini dipilih 4 artikel dasar dengan tujuan untuk dianalisis mengenai pembelajaran STEM yang diterapkan pada siswa usia sekolah. Diantaranya satu penelitian yang dilakukan di Indonesia yang meneliti tentang sikap siswa terhadap pembelajaran STEM, menggunakan instrumen berupa AT-STEM (Attitude Toward-STEM) Questionnare, kemudian diolah dan didapatkan hasil bahwa ketertarikan siswa terhadap pembelajaran STEM dibawah matematika dan STEM. Sedangkan 3 artikel lainnya dilakukan di luar negeri, menunjukkan sikap, persepsi, dan kreativitas siswa meningkat. Hal ini menunjukkan bahwa pembelajaran STEM sudah efektif diterapkan di negara-negara maju, namun masih tergolong baru di Indonesia sebagai negara berkembang. Diharapkan pembelajaran STEM dapat diterapkan lebih luas dan mendalam di Indonesia.
Kata kunci: persepsi, sikap, kreativitas, STEM
Abstract. This literature study aims to determine the effect of the implementation of learning
STEM (Science, Technology, Engginering, Mathematics) to the perceptions, attitudes, and creativity of students. Data and information obtained from the original source or cited from secondary sources. In this study selected 4 basic articles with the aim to be analyzed on STEM learning applied to school-age students. One study conducted in Indonesia that examined students 'attitudes toward STEM learning, using the instrument of AT-STEM (Attitude Toward-STEM) Questionnare, then processed and obtained the result that students' interest toward STEM learning after mathematics and science. While the other 3 articles were conducted abroad, showed the attitude, perception, and creativity of students increased. This shows that STEM learning has been effectively applied in developed countries, but it is still relatively new in Indonesia as a developing country. It is expected that STEM learning can be applied more widely and deeply in Indonesia.
Keywords: perception, attitude, creativity, STEM
PENDAHULUAN
Kebijakan pemerintah mengenai pendidikan di Indonesia telah mengalami banyak perubahan dan revisi di berbagai aspek. Salah satunya yaitu kurikulum, yang telah berubah-ubah sejak kemerdekaan yaitu tahun 1947 sampai dengan kurikulum 2013 yang sampai dengan saat ini juga masih mengalami revisi, dengan tujuan dapat meningkatkan mutu pendidikan Indonesia. Kurikulum 2013 yang berfokus pada tujuan pendidikan berkarakter yang dirumuskan tidak hanya segi kognitif, namun juga sikap dan keterampilan yang diharapkan dapat mengembangkan kemampuan berpikir kritis, kreatif, dan inovatif melalui pendekatan saintifik. Dengan berbagai kemajuan yang telah dicapai, diharapkan Indonesia dapat meningkatkan mutu pendidikannya dan dapat bersaing secara global, namun sayangnya, hasil studi PISA (Program for International Student Assessment), yaitu studi yang memfokuskan pada literasi bacaan, matematika, dan IPA, menunjukkan peringkat Indonesia baru bisa menduduki 10 besar terbawah dari 65 negara. Hasil studi TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study) menunjukkan siswa Indonesia berada pada ranking amat rendah dalam kemampuan (1) memahami informasi yang komplek, (2) teori, analisis dan pemecahan masalah, (3) pemakaian alat, prosedur dan pemecahan masalah dan (4) melakukan investigasi. Hal ini menunjukkan bahwa Indonesia belum
417
bisa bersaing secara global. Sehingga pendidikan Indonesia butuh berbagai gebrakan dan perbaikan dalam berbagai aspek bidang pendidikan. ( Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan: 2012). Salah satunya melalui adaptasi beberapa metode pendidikan yang diterapkan di berbagai negara maju, seperti halnya metode STEM yang saat ini sedang berkembang pesat di beberapa negara dan terbukti efektif untuk meningkatkan mutu pendidikan. STEM (Science, Technology, Engginering, Mathematics) merupakan pendekatan yang mengintegrasikan sains, teknologi, tehnik, dan matematika dalam pembelajaran. Menurut yudhi maulana (2014) STEM merupakan sebuah metode pembelajaran yang menggunakan pendekatan antar ilmu dan pengaplikasiannya dibarengi dengan pembelajaran aktif berbasis permasalahan. Lebih lanjut, 3p Learning menjelaskan stem merupakan suatu pendekatan cabang ilmu pengetahuan yang mengintegrasikan pembelajaran sains, teknologi, tehnik, dan matematika, menjadi suatu pola pembelajaran terpadu. Menurut Harri Firman (2015) komponen dari pembelajaran STEM diantaranya; sains yang melingkupi pelajaran fisika, kimia, geografi, astronomi, dan biologi membahas tentang fenomena alam baik benda hidup maupun mati. Selanjutnya teknologi, yaitu berbagai karya cipta manusia yang menjadikan kehidupan menjadi lebih baik dan mudah. Kemudian engineering atau teknik adalah suatu keterampilan untuk memperoleh dan mengaplikasikan pengetahuan untuk mendesain dan mengkonstruksikan berbagai peralatan dan mesin yang berguna bagi kehidupan manusia. Komponen terakhir adalah matematika yang digunakan untuk meneliti tentang pola, hubungan, dan interaksi ketiga komponen STEM lainnya. Pendidikan STEM bermakna memadukan keempat komponen tersebut dengan memfokuskan pada pemecahan masalah nyata dalam kehidupan sehari-hari, maupun kehidupan kerja.
Pendidikan STEM yang berasal dari negara adi daya Amerika Serikat ini belakangan menjadi tren dan mulai diadaptasi di berbagai negara maju. Hal ini disebabkan karena struktur lapangan pekerjaan STEM meningkat sejak tahun 2010 (Department of Education USA: nd). Disiplin ilmu STEM tidak hanya terfokus pada sains dan tehnik semata, namun juga merambah ke berbagai bidang termasuk sosial dan ekonomi. Berdasarkan hal ini, Indonesia pun harus mempersiapkan generasi yang dapat bersaing dalam disiplin STEM. Hal ini sejalan dengan tujuan kurikulum 2013 yang menekankan pada proses keterampilan berpikir kritis, kreatif, dan inovatif pada aspek kemampuan esensial yang diperlukan semua warga negara untuk berperanserta dalam membangun negara pada masa mendatang.
Namun sayangnya pendidikan STEM masih menjadi fenomena baru di Indonesia, sebagaimana Anna Permanasari (2016) mengungkapkan bahwa masih rendahnya literasi siswa Indonesia pada komponen pendidikan STEM harus menjadi perhatian semua pihak. Banyak hal yang menjadi penyebab kondisi tersebut. Rendahnya kualitas dan kuantitas sumber daya manusia (guru dan tenaga kependidikan), kualitas dan kuantitas sarana dan prasarana pendidikan, kualitas proses belajar-mengajar merupakan beberapa faktor yang mengemuka. Berdasarkan hal tersebut, maka peneliti ingin menganalisis berbagai penelitian yang berfokus pada pengaruh implementasi pendidikan STEM terhadap sikap, persepsi, dan kemampuan berpikir kreatif siswa.
PEMBAHASAN
Pendidikan STEM telah banyak diterapkan di berbagai negara maju, namun jarang diterapkan di negara berkembang seperti Indonesia dikarenakan budaya, daya saing, sarana dan prasarana, kurikulum, serta kemampuan guru dan peserta didik yang harus disesuaikan dan dimodifikasi untuk mengaplikasikan pendidikan STEM. Maka dari itu Indonesia butuh berbagai penelitian dan kajian dari berbagai aspek mengenai penerapan pendidikan STEM. Salah satu penelitian mengenai STEM yang telah dilakukan di Indonesia oleh Nadi Suprapto (2016) berfokus pada tanggapan siswa terhadap pendidikan STEM, dengan memilih 260 siswa dari 3 sekolah menengah pertama negeri di Jawa Barat. Instrumen yang digunakan yaitu AT-STEM (Attitude
418
Toward-STEM) Questionnare yang sudah divalidasi menggunakan test Bartlett. Sebelum questionare diberikan kepada siswa, terlebih dahulu siswa diajarkan materi bahan bakar hidrogen menggunakan integrasi pendidikan STEM untuk membuka wawasan dan pengetahuan awal mereka berkaitan dengan STEM. Kemudian siswa menjawab questioner yang disusun berdasarkan 4 dimensi penilaian, yaitu; sains, matematika, teknik-engineering, dan STEM. Berdasarkan hasil uji varian di hasilkan bahwa siswa lebih tertarik pada bidang matematika, kemudian sains pada urutan kedua, diikuti oleh STEM dan teknologi dan teknik pada urutan terakhir. Hal ini menunjukkan bahwa pembelajaran yang selama ini diterapkan oleh guru yaitu pemisahan keempat komponen tersebut mempengaruhi tanggapan siswa. Sedangkan pada hasil korelasi menggunakan pearson-product moment antara keempat dimensi tersebut didapatkan hasil korelasi positif, yaitu terdapat hubungan antara keempatnya. Sebagaimana penerapan disekolah-sekolah, yaitu pelajaran sains dan matematika dapat diintegrasikan, namun lain halnya dengan pelajaran informasi dan teknologi yang terpisah dengan pelajaran lainnya. Begitu juga halnya dengan teknik, yang diajarkan oleh guru fisika lebih berfokus pada kinerja mesin, listrik, dan lainnya. Penerapan integrasi pendidikan STEM sulit dilakukan pada siswa sekolah menengah pertama karena keterbatasan tingkat analisis dan materi yang diajarkan. Dapat disimpulkan bahwa pembelajaran STEM pada tingkat sekolah menengah pertama di Indonesia masih tergolong baru dan belum dapat membuka wawasan luas bagi siswa mengenai STEM karena pola pembelajaran tradisional yang diterapkan di sekolah, sementara siswa dituntut untuk dapat bersaing secara global, dengan penerapan STEM di sekolah-sekolah kedepannya diharapkan dapat membuka kesempatan siswa untuk dapat berinovasi di berbagai bidang.
Penelitian lainnya yang berkaitan dengan pengaruh pembelajaran STEM terhadap motivasi dan partisipasi siswa terhadap sains dan tujuan studi lanjutan, diteliti oleh Jessica R. Chittum, dkk. Dengan judul ‘The effects of an afterschool STEM program on students’ motivation and engagement’ Penelitian ini dilakukan pada tahun 2017 yang melibatkan siswa kelas 5, 6, dan 7 di Amerika Serikat, melalui program Studio STEM, yaitu suatu program pendidikan STEM diluar jadwal sekolah, dengan tujuan untuk memperkenalkan pendidikan STEM kepada siswa untuk mengubah persepsi mereka tentang sains dan lingkungan sekitar. Jenis penelitian yaitu mix-method kuantitatif dan kualitatif. Tujuan penelitian yaitu untuk mengetahui bagaimana studio STEM dapat mempengaruhi kepercayaan siswa terhadap sains dan untuk mengetahui tingkat partisipasi siswa dalam program Studio STEM. Penelitian ini dilakukan dengan cara memisahkan antara 2 jenis sampel, yaitu studio STEM participan dan non Studio STEM participan. Untuk menjawab pertanyaan penelitian yang pertama, siswa diberikan kuisioner untuk mengetahui sikap mereka terhadap sains dan karir masa depan mereka. Setelah data diolah menggunakan rumus t-tes Didapatkan hasil bahwa motivasi siswa studio STEM participan terhadap sains dan karir masa depan mereka lebih tinggi dibandingkan non Studio STEM participan, hal ini disebabkan karena pengaruh pembelajaran Studio STEM terhadap persepsi siswa. Lebih lanjut, untuk menjawab pertanyaan penelitian yang kedua yaitu mengenai partisipasi siswa dalam kegiatan studio STEM, dilakukan kegiatan wawancara kepada studio STEM participan melalui berbagai pertanyaan mengenai pengetahuan dan tanggapan mereka terhadap program studio STEM, dan didapatkan hasil bahwa sebagian besar siswa lebih tertarik pada bagian MUSIC model dalam pembelajaran STEM. Kesimpulannya bahwa program Studio STEM menghasilkan pengaruh positif terhadap persepsi dan motivasi siswa atas program dan aktivitas-aktivitas sains dan tehnik serta tujuan studi lanjutan. Selanjutnya berdasarkan hasil wawancara menunjukkan konsistensi dan motivasi mereka dalam pembelajaran STEM.
Selanjutnya penelitian studi kasus yang berjudul The Young Innovators Program At The Eshelman Institute For Innovation: A Case Study Examining The Role Of A Professional Pharmacy School In Enhancing STEM Pursuits Among Secondary School Students oleh Adam D. Friedman dkk meneliti mengenai pengaruh persepsi
419
siswa secondary school(pembelajaran di luar sekolah) usia 12-16 tahun terhadap STEM dan karir masa depannya yang diajarkan melalui pembelajaran farmasi. Pengumpulan data melalui penyebaran angket kuisioner yang kemudian diolah menggunakan parameter statistik menghasilkan kesimpulan bahwa pembelajaran STEM memberikan dampak positif terhadap persepsi, ketertarikan, dan perencanaan karir masa depan siswa. Selanjutnya peneliti menjabarkan bahwa pembelajaran STEM juga akan efektif bila diterapkan pada beberapa mata pelajaran di sekolah.
Penelitian studi kasus selanjutnya juga berkaitan dengan pengaruh pembelajaran STEM terhadap kemampuan berpikir kritis dan inovatif dan keterampilan membuat pesawat terbang, dengan judul STEM Learning Through Engineering Design: Fourth-Grade Students’ Investigations In Aerospace oleh Lyn D English pada tahun 2015 dengan melibatkan siswa kelas 4 sekolah dasar (9 tahun). Penelitian ini dilakukan dengan metode project based learning yaitu mendesain atau mendesain ulang pesawat terbang dengan menggunakan pendekatan STEM. Selanjutnya proyek tersebut dinilai berdasarkan sketsa dasar, pengukuran, perspektif, lipatan kertas, perhitungan, dan prosedur konstruksi. Hasil penelitian didapatkan bahwa siswa dapat mengaplikasikan dan menghubungkan proyek tersebut dengan komponen STEM. Dengan kata lain, pembelajaran STEM efektif dan dapat meningkatkan keterampilan serta kemampuan berpikir kritis pada proyek mendesain pesawat terbang jika diterapkan pada peserta didik tingkat sekolah dasar dalam lingkup pengenalan engineering.
PENUTUP
Pendidikan STEM merupakan awal gebrakan baru dalam dunia pendidikan secara global, pendidikan ini tercetus dikarenakan kekurangan sumber daya manusia dalam berbagai komponen bidang STEM. Terhitung sejak diterapkan pendidikan STEM di Amerika Serikat tahun 2010, pendidikan STEM berkembang cepat dan diterima dengan positif di dunia pendidikan. Terbukti dengan berkembangnya berbagai penelitian dan kajian serta penerapan STEM di berbagai disiplin bidang. Hal ini dikarenakan pendidikan STEM berkaitan dengan kehidupan sehari-hari, tidak hanya sains, namun juga sosial. Berangkat dari konsep itulah banyak negara-negara maju seperti Australia, Irlandia, Finlandia, maupun berbagai negara maju di Eropa yang mengadaptasi disiplin pendidikan STEM di negara mereka. Di berbagai negara maju menunjukkan pengaruh positif pembelajaran STEM terhadap sikap, tanggapan, persepsi, maupun keterampilan projek siswa. Namun lain halnya dengan penelitian yang dilakukan Indonesia mengenai sikap siswa terhadap pembelajaran STEM. Menunjukkan ketertarikan terhadap pembelajaran matematika dan sains lebih besar dibandingkan dengan teknologi dan integrasi pembelajaran STEM. Hal ini disebabkan karena kurangnya sosialisasi dan adaptasi pembelajaran STEM sebelumnya.
DAFTAR PUSTAKA
Chittum, Jessica R. Dkk. The Effects Of An Afterschool STEM Program On Students’ Motivation And Engagement. International Journal Of STEM Education.
Department of Education USA. nd. Diakses pada www.ed.gov/STEM
English, Lyn D. dan King, Donna T. 2015. STEM Learning Through Engineering Design: Fourth-Grade Students’ Investigations In Aerospace. International Journal of STEM Education.
Firman, H. 2015. Pendidikan Sains Berbasis STEM: Konsep, Pengembangan, Dan Peranan Riset Pascasarjana: Seminar Nasional Pendidikan IPA dan PKLH PPS Universitas Pakuan.
420
Friedman, Adam D. dkk. 2017. The Young Innovators Program At The Eshelman Institute For Innovation: A Case Study Examining The Role Of A Professional Pharmacy School In Enhancing STEM Pursuits Among Secondary School Student. International Journal of STEM Education.
Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. 2012. Dokumen Kurikulum 2013. Diakses di http://kangmartho.com
Maulana, Yudi. 2014. Pendidikan Berbasis STEM Membentuk Siswa Lebih Kritis. https://news.okezone.com.3p Learning. nd. STEM for Australia. Diakses pada www.3plearning.com
Permanasari, A. 2016. STEM Education: Inovasi dalam Pembelajaran Sains. Seminar Nasional Pendidikan Sains: Universitas Sebelas Maret.
Suprapto, Nadi. 2016. Students’ Attitudes towards STEM Education: Voices from Indonesian Junior High Schools: Journal of Turkish Science Education.
