MEMPERKENALKAN KETERAMPILAN STEM PADA SISWA SEKOLAH DENGAN MEMBERIKAN PELATIHAN TECH FOR KIDS

(1)

MONSU’ANI TANO Jurnal Pengabdian Masyarakat

Vol. 4, No. 1, Bulan April, 2021.

28

MEMPERKENALKAN

KETERAMPILAN

STEM

PADA

SISWA SEKOLAH DENGAN MEMBERIKAN PELATIHAN

TECH FOR KIDS

Deny Nusyirwan1*, Eko Prayetno2, Sapta Nugraha3, Harits Aditya Nugraha4, Lilis Agustina Sinaga5, Allysia Shafira6, dan Muhammad Abyan Fadillah6

1,2, 3,4,5,6

Program Studi Teknik Perkapalan Fakultas Teknik Universitas Maritim Raja Ali Haji (UMRAH) E-mail:denynusyirwan@umrah.ac.id Article History: Received: 30-10-2020 Revised: 11-12-2020 Accepted: 20-01-2021

Abstract: Kunci sukses pengajaran STEM adalah

integrasi sains, matematika, dan teknologi. Dalam karir STEM, ilmuwan tidak melakukan sains dan ahli matematika terapan tidak hanya matematika, tetapi mereka bekerja lintas disiplin ilmu. Jadi, untuk mencerminkan pekerjaan profesional STEM dan meningkatkan kesiapan generasi masa depan yang unggul, penting bagi siswa untuk mengalami proyek terintegrasi di dunia nyata melalui pelatihan STEM di kelas. Dengan latar belakang tersebut, maka perlu mempersiapkan anak-anak zaman sekarang untuk menjadi inovator masa depan yang dimulai dengan memperkenalkan STEM melalui pelatihan Tech for Kids (TFK). Pelatihan TFK adalah satu bentuk pengabdian yang dilakukan perguruan tinggi untuk menjembatani semua disiplin ilmu STEM melalui Engineering Design Process (EDP) yang memberikan siswa kesempatan untuk berpikir dan bertindak seperti insinyur dan ilmuwan.

Keywords: STEM, Inovator,

Tech for Kids, EDP

Pendahuluan

Keterlibatan industri didalam proses pengembangan materi pelajaran sangat diperlukan, untuk mempersiapkan lulusan perguruan tinggi yang mampu beradaptasi di Industri. Demikian juga dengan pemangku kepentingan internasional dan mitra industri juga harus bersama-sama menangani kebutuhan teknologi di dunia nyata, mempelajari proses desain melalui lokakarya yang dilakukan secara interaktif dan memberi kesempatan kepada siswa untuk melakukan pengujian purwarupa yang dihasilkan (Bryan, et al.,2018). Dengan memberikan kesempatan kepada siswa untuk melakukan proyek-proyek ilmiah, maka kesadaran ilmiah siswa akan meningkat dan mereka mendapatkan wawasan tentang tantangan saat ini dan bagaimana insinyur menanggapinya. (Delphine, et. al., 2018)

(2)

Vol. 4, No. 1, Bulan April, 2021

29 Pembelajaran STEM membangun keterampilan yang dibutuhkan anak-anak untuk masa depan, dimana akan bekerja di pekerjaan yang kemungkinan belum ada saat ini, Kesenjangan teknologi saat ini dan masa depan akan semakin besar. Dengan memperkenalkan STEM pada sekolah dasar, bertujuan untuk mempersiapkan generasi berikutnya memiliki kemampuan untuk menciptakan masa depan yang lebih baik.

Pengusaha menerjemahkan ide-ide inovatif dan mengembangkannya menjadi produk dan layanan. Proses-proses yang dilakukan tentunya membutuhkan pemikiran kritis dan kreatif, pemecahan masalah, fleksibilitas, ketahanan, pola pikir untuk berkembang dan kemampuan untuk menantang risiko dan berhasil didalam ketidakpastian.

Kemampuan bidang rekayasa diperlukan untuk menghasilkan inovasi teknologi yang dimanfaatkan untuk memecahkan masalah di dunia nyata, dengan mempergunakan matematika dan sains. Dengan memperkenalkan keterampilan pemecahan masalah melalui pendekatan terstruktur yang melibatkan perencanaan, perakitan purwarupa dan pengujian fungsi maka anak-anak dapat melihat relevansinya dalam aplikasi dunia nyata.

Kunci sukses pengajaran STEM adalah integrasi sains, matematika, dan teknologi. Dalam karir STEM, ilmuwan tidak melakukan sains dan ahli matematika terapan tidak hanya matematika, tetapi mereka bekerja lintas disiplin ilmu. Jadi, untuk mencerminkan pekerjaan profesional STEM dan meningkatkan kesiapan generasi masa depan yang unggul, penting bagi siswa untuk mengalami proyek terintegrasi di dunia nyata melalui pelatihan STEM di kelas.

Dengan latar belakang tersebut, maka perlu mempersiapkan anak-anak zaman sekarang untuk menjadi inovator masa depan yang dimulai dengan memperkenalkan STEM melalui pelatihan Tech for Kids (TFK). Pelatihan TFK adalah satu bentuk pengabdian yang dilakukan perguruan tinggi untuk menjembatani semua disiplin ilmu STEM melalui

Engineering Design Process (EDP) yang memberikan siswa kesempatan untuk berpikir dan

bertindak seperti insinyur dan ilmuwan.

Metode

Saat mendorong anak-anak untuk menjadi pembuat teknologi dan bukan sekadar konsumennya, ada dunia inspirasi kreatif yang sama sekali baru di ujung jari mereka. Anak-anak belajar bahwa ada begitu banyak cara kreatif dan imajinatif untuk mencapai hasil yang diinginkan, membangun keterampilan pemecahan masalah yang kreatif dalam prosesnya.

(3)

30 Mengotak-atik, merakit dan membongkar lagi serta menyatukannya kembali. Anak-anak mampu membuat penyesuaian secara cepat dan berimprovisasi tanpa memiliki rasa takut untuk menemukan sesuatu yang baru. Proses ini, memberi siswa kesempatan untuk mengembangkan proses pemecahan masalah yang merupakan solusi di dunia nyata yang dikenal pada perguruan tinggi dengan nama Engineering Design Process (EDP). Dengan menguasai EDP, tidak mengatakan bahwa siswa akan tumbuh dan menjadi seorang insinyur, tetapi ada baiknya siswa mempelajari dan memahami apa yang dilakukan oleh seorang insinyur, yaitu proses memecahkan masalah melalui desain.

EDP adalah sebuah proses yang membutuhkan ilmu pengetahuan, teknologi, teknik, dan matematika (Zheng, et. al., 2020)

EDP menurut definisi, adalah serangkaian langkah yang digunakan para insinyur untuk menemukan solusi bagi suatu masalah. Langkah-langkah ini meliputi: mendefinisikan masalah, melakukan brainstorming solusi, merancang dan membangun prototipe solusi, menguji solusi, dan memperbaikinya, sila lihat pada Gambar 1. Teknik ini dapat digunakan oleh siapa saja dan merupakan cara terbaik bagi siswa untuk mempelajari prinsip-prinsip STEM.

Gambar 1. Engineering Design Process

(https://www.engineeringforkids.com/about/news/2020/march/importance-of-the-engineering-design-process/)

Hasil Pengabdian Pada Masyarakat

Kegiatan Tech for di Madrasah Ibtidaiyah Swasta (MIS) Raudhatul Qur'an Kids dilaksanakan secara regular mingguan. Pada Gambar 2. menampilkan lokasi dari sekolah yang bertempat di bagian timur dari Kota Tanjung Pinang. Tanjungpinang. Tanjungpinang adalah sebuah kota yang berlokasi di Pulau Bintan, Provinsi Kepulauan Riau. Lokasinya yang

(4)

31 berdekatan dengan negara tetangga Malaysia dan Singapura, mendorong Kota Tanjungpinang untuk wajib memiliki SDM yang mampu menggerakkan ekonomi Provinsi Kepulauan Riau guna berkompetisi secara global.

Gambar 2. Lokasi Madrasah Ibtidaiyah Raudhatul Qur’an

Gg. Kano, Air Raja, Kec. Tanjungpinang Tim., Kota Tanjung Pinang, Kepulauan Riau 29125

( https://maps.app.goo.gl/1FyEQSRZQ6pjScjT9 )

Selanjutnya pada Gambar 3. menampilkan suasana Madrasah Ibtidaiyah Raudhatul Qur’an

(5)

32 Pelatihan yang di agendakan pada setiap hari sabtu, pada pertemuan pertama memberikan informasi mengenai pelatihan Tech for Kids dan pemahaman kepada siswa mengenai proses desain rekayasa beserta tahapannya. Pada minggu selanjutnya fasilisator pelatihan akan mendampingi siswa dan siswa dalam setiap tahapan hingga menghasilkan luaran pada ahir kegiatan nantinya, sila lihat Tabel 1.

Tabel 1. Agenda Pelatihan Tech for Kids Tahun 2020.

Materi Disampaikan Oleh

Pertemuan 1-3. 1. Pengenalan Tech for Kids

2. Pengenalan Engineering Design Process

3. Observasi lingkungan dengan metode etnografi

4. Identifikasi Permasalahan melalui Etnografi

fasilisator pelatihan dan siswa/i

Pertemuan 4-7 1. Brainstorming permasalahan dan menentukan solusi.

2. Mensketsa

3. Virtual Prototyping

fasilisator pelatihan dan siswa/i

Pertemuan 7-12 1. Purwarupa sederhana fasilisator pelatihan dan siswa/i Pertemuan ahir Presentasi hasil pelatihan Siswa/i

Mahasiswa sebagai pelaksana lapangan akan menjadi fasilisator untuk siswa-siswi di sekolah dalam pelaksanaan kegiatan. Pada Gambar 4 menampilkan suasana ruangan pada pelatihan TFK di pertemuan pertama.

(6)

33 Adapun nama mahasiswa yang menjadi fasilisator dalam pelatihan dan siswa yang terlibat dalam pelatihan Tech for Kids dapat dilihat pada Tabel 2.

Table 2. Data Peserta dan Fasilisator Pendamping Tech for Kids Tahun 2020 Nama Sekolah Dosen

Pembimbing

Siswa Fasilisator pendamping

Madrasah Ibtidaiyah Raudhatul Qur’an 1. Deny Nusyirwan, S.T., M.Sc. 2. Eko Prayetno, S.T., M.Eng 3. Sapta Nugraha, S.T., M.Eng 4. Anton Hekso Yunianto, S.T., M.Si 5. Tonny Suhendra, S.T., M.Cs. 1. Aril Ramadhan 2. Sahdana Fauzi Latif 3. Dani Meldani Warta 4. Kevin Wijaya Kusuma 5. Muhammad Ridwan 6. Ahsanul Khaliq Yunus 7. Ahsin Yunus

8. Muhammad Hafizul Ahkam 9. Hidayat Pangestu

10. Charly Muhammad Nazrul 11. Sahdina Fauzia Herlan 12. Putri Yarni Tari 13. Kesya Septia Aliska 14. Aulia Alawia Zen 15. Kanaya Amelia Putri 16. Liren Aprilia Larensa 17. Sanisa Mutiara Koto

1. Harits Aditya Nugraha 2. Allysia Shafira 3. Lilis Agustina Sinaga 4. M. Abyan Fadillah

Setelah selesai pada tahapan awal, pengantar mengenai proses desain rekayasa kepada peserta, maka pelatihan dilanjutkan dengan Identifikasi Permasalahan dan Brainstorming. Dalam tahapan ini, siswa mengumpulkan data secara lengkap dengan melihat dan mengalami secara langsung peristiwa dan kondisi apa yang terjadi di Sekolah. Pada Gambar 5 menunjukkan fasilisator pelatihan Tech for Kids memberikan pendampingan kepada siswa dalam melakukan observasi terhadap lingkungan sekitarnya.

Adapun brainstorming adalah bagian penting seorang rekayasawan untuk mempu menghasilkan inovasi yang bermanfaat secara luas nantinya. Pada Gambar 6. Menampilkan siswa melakukan brainstorming terhadap permasalahan yang ada di sekitarnya. Masing-masing siswa menyampaikan secara cepat dengan cara menulis.

(7)

34 Gambar 5. Fasilisator Pelatihan Tech For

Kids Mendampingi Siswa Dalam Observasi

Gambar 6. Siswa Dan Siswi Melakukan

Brainstorming

Tahap selanjutnya adalah menentukan permasalahan dan solusi utama. Pada langkah ini, siswa mempersempit daftar kemungkinan yang ditemukan selama sesi

brainstroming. Tentukan solusi tunggal dan kembangkan rencana untuk mengujinya. Sama

seperti insinyur dunia nyata, Siswa hanya dapat mengembangkan dalam jumlah terbatas berdasarkan waktu dan bahan yang tersedia. Permasalahan utama ditemukan dengan melalui proses pengerucutan permasalahan-permasalahan yang sudah didokumentasikan. Sila lihat Gambar 7.

Gambar 7. Siswa Menyamapaikan Permasalahan Utama Yang Ditemukan

Gambar 8. Proses Brainstorming Untuk Mendorong Siswa Dalam Meberikan Solusi

Utama Secara Bebas

Pada Gambar 8 menunjukkan siswa menyampaikan pendapat dengan menggunakan kertas. Setelah tahapan divergence solution selesai, maka siswa dan siswi akan menentukan satu solusi yang akan dijadikan sebagai landasan ke tahapan selanjutnya.

(8)

35 disampaikan lewat brainstorming.. Pada Gambar 9 menampilkan siswa mensketsa diatas kertas.

Dalam tahapan ini, telah dimulai menggambar menggunakan komputer untuk mendapatkan tampilan awal secara virtual. Beberapa perubahan pada rancangan dapat dikerjakan secara langsung (Chandan, et. al., 2019) Pada Gambar 10 menunjukkan siswa melakukan proses transformasi dari sketsa yang digambar di atas kertas ke komputer.

Gambar 9. Mensketsa di atas kertas Gambar 10. Pembuatan Purwarupa Virtual Dari Sketsa

Penentuan jenis purwarupa yang akan dipergunakan ditentukan dengan mempertimbangkan waktu, biaya dan pengalaman dari setiap siswa. Pada Gambar 11 menampilkan aktifitas siswa didalam merakit purwarupa fisik dari bahan-bahan ekonomis dan sederhana.

Pada aspek teknik purwarupa diperguna oleh para insinyur untuk menyediakan data mengenai ntegrasi sistem maka siswa dan mahasiswa sebagai bersama-sama merakit sistem elektronika pada purwarupa fisik sederhana yang sudah dihasilkan oleh siswa. Sila lihat Gambar 12.

(9)

36 Gambar 11. Perakitan Purwarupa Fisik

Sederhana Dan Ekonomis

Gambar 12. Perakitan Sistem Elektronika Pada Purwarupa Fisik

Kesimpulan

Kegiatan Tech for Kids, adalah pelatihan rutin mingguan untuk siswa \ sekolah dasar guna mendorong siswa dan sekolah untuk meningkatkan pengetahuan dengan penguasaan teknologi dan meningkatakan prestasi siswa di sekolah atau daearah. Kemampuan berfikir secara luas yang diperkenalkan didalam proses pembelajaran TFK, mampu menyadarkan siswa akan pentingnya teknologi. Demikian juga sekolah yang termotivasi untuk mendorong siswa tidak hanya menjadi pengguna teknologi. Pada Tabel 3. menampilkan meningkatnya kreatifitas siswa selama kegiatan berlangsung telah menunjukkan keberhasilan dari pelatihan TFK.

Tabel 3. Hasil Pelatihan Tech for Kids di MIS Raudhatul Qur'an Tanjungpinang Timur

Kreativitas 4 Sangat Baik 3 Baik 2 Cukup 1 Kurang Menggunakan berbagai teknik pembuatan ide (brainstorming dll ...)

Terlibat dalam beberapa teknik pembuatan ide dan berpartisipasi penuh dengan menawarkan pertanyaan yang mendalam dan mendengarkan dengan baik kepada orang lain di dalam grup.

Terlibat dalam teknik pembuatan ide dan berpartisipasi dengan menawarkan ide

Tidak menawarkan ide selama pembuatan ide, tetapi mendengarkan secara aktif kepada anggota grup lainnya

Tidak berpartisipasi aktif dalam pembuatan ide

Menciptakan ide-ide baru dan berharga menggunakan konsep inkremental dan radikal Secara konsisten mengembangkan ide-ide baru dan berharga menggunakan pengetahuan yang ada dan baru, serta sumber daya yang ada dan baru

Mengembangkan ide-ide baru dan berharga menggunakan pengetahuan yang ada dan baru, serta sumber daya yang ada dan baru

Mengembangkan ide-ide baru dan berharga menggunakan

pengetahuan dan sumber daya yang ada

Tidak berusaha mengembangkan ide-ide baru dan berharga

(10)

37

memurnikan, menganalisis, dan mengevaluasi ide-ide mereka sendiri untuk meningkatkan dan memaksimalkan upaya-upaya kreatif sendiri dan menggabungkan perubahan dalam upaya kreatif yang menunjukkan pemahaman tentang nilai analisis dan implementasi perubahan

sendiri dan

menggabungkan perubahan dalam upaya kreatif untuk meningkatkan nilai pekerjaan mereka

sendiri dan upaya untuk menggabungkan perubahan dalam upaya kreatif untuk meningkatkan nilai pekerjaan mereka merenungkan ide-ide sendiri Mengembangkan, menerapkan dan menkomunikasikan ide-ide baru kepada orang lain secara efektif

Mengembangkan s, menerapkan dan mengkomunikasikan s ide-ide baru kepada orang lain secara efektif dalam berbagai kondisi

Mengembangkan s, menerapkan dan mengkomunikasikan s ide-ide baru kepada orang lain secara efektif

Mengembangkan, mengimplementasikan dan mencoba untuk mengkomunikasikan ide-ide baru kepada orang lain

Mengembangkan ide-ide baru, tetapi tidak efektif menerapkan atau

mengkomunikasikan ide dengan orang lain

Ucapan Terima Kasih

Terima kasih kepada ketua jurusan dan rekan di jurusan teknik perkapalam dam teknik elektro UMRAH serta Sekolah Madrasah Ibtidaiyah Raudhatul Qur’an yang telah memberikan kesempatan melakukan Tech for Kids.

Referensi

Bryan J. Ranger, Aikaterini Mantzavinou, Design thinking in development engineering

education: A case study on creating prosthetic and assistive technologies for the developing world, Development Engineering, Vol. 3 (2018) : 166-174

Chandan Dasgupta, Alejandra J. Magana, Camilo Vieira. Investigating the affordances of a

CAD enabled learning environment for promoting integrated STEM learning,

Computers & Education, Vol. 129, (2019) 122-142.

Delphine Depuydt, Kevin Hendrickx, Mahoor Mehdikhani, Nikolay A.Petrov, Stepan V.Lomov, David Seveno, First steps in composite materials for schoolchildren: A

STEM educational project, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing,

Vol. 109, (2018) : 298-302

Juan Zheng, Wanli Xing, Gaoxia Zhu, Guanhua Chen, Henglv Zhao, Charles Xie, Profiling

self-regulation behaviors in STEM learning of engineering design, Computers &

Education, Vol.143 (2020) : 103669

Lokasi Madrasah Ibtidaiyah Raudhatul Qur’an Gg. Kano, Air Raja, Kec. Tanjungpinang Tim., Kota Tanjung Pinang, Kepulauan Riau 29125 [Daring], Tersedia pada : ( https://maps.app.goo.gl/1FyEQSRZQ6pjScjT9 ) Diakses : 16 September 2020 ].