Melibatkan Anak-Anak dalam Penelitian Mutakhir

“Kapan anak-anak dapat mulai melakukan penelitian mutakhir?”- Sousa-Silva, et al., 2018

Baru baru ini  beredar video viral yang dibagikan oleh akun social media Goalcast, berisi presentasi oleh Neil DeGrase Tyson pada acara Space Technology Hall of Fame Award. Neil DeGrase Tyson dalam presentasinya menyampaikan sebuah gagasan bahwa anak-anak terlahir sebagai ilmuwan. Mereka selalu suka melakukan banyak hal sebagai bentuk eksplorasi. Sejatinya mereka menyukai sains sejak kecil, hanya saja orang tua dan lingkungannya yang menjadikan mereka takut dengan sains. Salah satu contoh yang dipaparkan dalam video tersebut ketika anak-anak bermain dengan telur lalu membantingnya. Bukannya mendapat apresiasi karena anak-anak itu sedang ekperimen untuk menguji material penyusun cangkang telur, tapi malah mendapat teriakan amarah dari orang dewasa disekitarnya. Hal bijak yang seharusnya dilakukan adalah memberikan penjelasan yang menggiring pada pemahaman mengapa telur itu bisa pecah, dsb.

Ketakutan anak-anak dengan sains merupakan salah satu penyebab sebagian besar negara di dunia mengalami kekurangan tenaga kerja STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematic)[1]. Konsultan STEM Clara Sousa-Silva, astrofisikawan di MIT, mengakui bahwa sangat penting untuk menyediakan lingkungan yang inklusif dan mendukung bagi anak-anak menumbuhkan minat dalam mengejar karir STEM. Clara lalu menunjukkan aksinya dengan mendirikan EduTwinkle dengan program ORBYTS (Original Research By Young Twinkle Students ).

Program utama ORBYTS adalah membumikan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkaitan dengan astrofisika molekuler. Astrofisika molekuler merupakan salah satu dari cabang astrofisika yang merujuk pada pengkajian untuk mengidentifikasi molekul di atmosfer planet luar tata surya. Melalui program ini anak-anak yang terpilih akan dilibatkan dalam penelitian mutakhir (modern). Mereka akan dibimbing untuk melakukan penelitian sampai mempublikasikan temuan mereka dengan cara berkolaborasi dengan para ilmuwan di seluruh dunia. Tujuan dari program ORBYTS adalah menumbuhkan minat anak-anak pada bidang STEM, memperluas partispasi dari komunitas STEM, meningkatkan kemapuan literasi sains, sampai memberikan kesempatan pada ilmuwan muda untuk mengawasi dan membimbing tim nya dalam mengelola proyek.

Seperangkat proyek diciptakan berdasarkan dengan tujuan-tujuan di atas dengan mempertimbangkan jadwal siswa, guru dan ilmuwan terkait. Sejak awal program ini dijalankan, lebih dari 70 siswa telah berpartisipasi dalam ORBYTS di 10 proyek yang diikuti sembilan sekolah. Topik- topik proyek tersebut meliputi penelitian astrofisika molekuler untuk mengetahui tingkat energi metana (NH3), uap air (H2O), ion hidrogen (H+), asetilen (C2H2), titanium oksida (TiO2) , dsb. di atmosfer planet luar tatasurya. 

Pada artikel ini akan dianalisis beberapa hal terkait program ORBYTS yang harapannya mampu menjadi inspirasi dalam mengembangkan Sumber Daya Manusia (SDM) di Indonesia khususnya anak-anak.

Unsur-Unsur yang Dibutuhkan

Proyek ORBYTS dalam pelaksanaanya membutuhkan unsur-unsur berikut:
1. Seorang mentor, biasanya mahasiswa PhD atau peneliti postdoctoral. Peran mentor bertugas untuk mengawasi proyek dan menjelaskan konsep ilmiah yang relevan, serta membuat keputusan ilmiah di luar keahlian siswa sekolah. Oleh karena itu, topik proyek harus disesuaikan dengan bidang penelitian mentor.

2. Sebuah proyek penelitian yang dapat dikerjakan mandiri untuk menghasilkan temuan dalam satu tahun pelajaran di sekolah.

3. Penghubung sekolah, biasanya seorang guru, yang dapat membantu merekrut dan memilih siswa, dan yang dapat membantu sebagai fasilitator minimal untuk mengatur ruang pertemuan antara siswa terpilih dengan mentor. Idealnya peran ini akan dimainkan oleh seorang guru sains, yang kemudian dapat membantu menghubungkan antara proyek penelitian dan kurikulum siswa.

4. Sekelompok kecil siswa (idealnya 4–6 tetapi ini dapat bervariasi) yang diharapkan mampu menumbuhkan sikap saling mendukung. Upaya harus dilakukan untuk memastikan kelompok tersebut beragam dan inklusif.

5. Sekolah yang mendukung untuk mengakomodasi mentor, siswa dan penelitian

Peran Utama Siswa

Secara umum, semua kelompok harus bekerja untuk mencapai tujuan bersama berikut:
1. Siswa harus memperoleh latar belakang ilmiah yang penting untuk topik penelitian melalui kombinasi penelitian siswa dan mentor. Semua pendampingan harus bertujuan untuk melibatkan siswa secara aktif, menjaga tugas interaktif. Mengikuti minat siswa di luar apa yang diperlukan sebagai dukungan untuk melakukan untuk proyek tertentu.

2.  Siswa harus menyelesaikan proyek setelah belajar untuk memanfaatkan beragaam perangkat IT penunjang penelitian mereka.

3. Siswa diharapkan mampu mengembangkan pengetahuannya secara signifikan terkait konsep penunjang penelitian.

4. Siswa harus mengembangkan keterampilan dalam menyusun tinjauan pustaka, termasuk pengantar jurnal ilmiah dan bahasa teknis, panduan tentang cara mencari artikel (mis. menggunakan google scholar), cara membuat referensi yang tepat dan membuat kutipan.

5. Siswa harus belajar untuk melakukan pengumpulan data dan analisis kritis dari data yang terkumpul.

6. Siswa dituntun untuk menulis dan mencatat hasil pekerjaan mereka, sebagai persiapan presentasi,mengkomunikasikan hasil temuan kepada para akademisi dan non-akademisi.

Jadwal Pelaksanaan Proyek Penelitian

Secara umum, jadwal pelaksanaan proyek penelitian terbagi menjadi sembilan bulan, yaitu sebagai berikut:

Bulan 1. Rekrutmen dan sosialisasi di sekolah. Meliputi batas waktu dan ketentuan rekrutmen serta seleksi siswa sampai gambaran umum proyek dan hasil yang diinginkan.

Bulan 2. Siswa yang terpilih dipersilahkan untuk berkunjung ke Universitas atau pusat penelitian yang telah ditetapkan. Pada tahap ini siswa dikenalkan dengan lapangan dan proyek apa yang akan dilakukan. Di sana mereka akan bertemu mentor dan diorganisir ke dalam kelompok. Kegiatan ini juga memuat tur institusi (misal kunjungan ke ruang kuliah dan laboratorium penelitian).

Bulan 2–3. Sesi dua mingguan dimulai, artinya pertemuan langsung antara mentor dan siswa dilakukan dua minggu sekali. Penelitian pendahuluan dimulai. Siswa dibimbing untuk meneliti di lapangan serta mulai membiasakan diri dengan perangkat yang mereka butuhkan (misalnya excel, latex, literatur ilmiah, dsb.).

Bulan 4–7. Sesi dua mingguan terus berlanjut. Mentor harus bekerja sesuai jadwal awal, bertujuan untuk maksimalkan tujuan penelitian sambil memastikan siswa mendapatkan pengalaman yang baik dari siklus penelitian penuh. Jadwal akan disesuaikan dengan memperhatikan banyak rintangan yang pasti muncul, khususnya tuntutan dan kemampuan masing-masing siswa.

Bulan 8. Istirahat untuk persiapan mengikuti ujian. Siswa akan mengikuti ujian yang berbeda
jadwal dan tuntutan, tetapi penelitian ORBYTS biasanya dapat dilanjutkan, walaupun melambat secara signifikan.

Bulan 9 Menyelesaikan riset sesuai kebutuhan. Persiapan presentasi siswa untuk
acara penutupan di lembaga tuan rumah. Sekligus pemberian sertifikat, penghargaan.

Proyek Percontohan

Tiga grup ORBYTS yang terbentuk diawal merupakan siswa di Highams Park School dan ilmuwan muda dari University College London, bekerja untuk menciptakan jaringan spektroskopi untuk asetilen, titanium oksida dan metana. Ketiga kelompok tersebut telah menghasilkan penelitian berkualitas tinggi, dengan dua artikel terkait yang sudah diterbitkan di jurnal ilmiah [2,3].

Terakhir, jawaban atas pertanyaan ‘Kapan anak-anak dapat mulai melakukan penelitian?’ ‘Saat Anda menyediakan lingkungan yang mendukung bagi mereka untuk melakukannya’.[5]

Menyediakan lingkungan yang mendukung bagi anak-anak untuk melakukan penelitian dapat dilakukan dengan banyak cara. Adapun yang sudah dilakukan di Indoensia baru sebatas penyelenggaraan Olimpiade Penelitian Siswa Indonesia (OPSI), Lomba Karya Tulis Ilmiah Remaja (LKTIR), dsb. yang sebagian besar hanya sebatas meningkatkan minat anak-anak dalam bidang penelitian dan minim pembinaan lanjutan. Menyediakan lingkungan yang mendukung bisa dilakukan dengan membuka keempatan magang riset bersama pakar. Topik yang diteliti dapat disesuaikan dengan istilah yang selalu digaungkan: Indonesia merupakan negara agraris dan maritim. Hal ini diharapkan mampu meningkatkan minat dan kemampuan anak-anak Indonesia untuk memaksimalkan potensi bangsanya.

Baca Juga:

Christopher Farrel, Pelajar SMA yang Meneliti Data Compression dan Diundang Google

Referensi:

[1] UK Commission for Employment and Skills 2015 High level STEM skills requirements in the UK labour market UK Commission for Employment and Skills

[2] McKemmish L K, Masseron T, Sheppard S, Sandeman E, Schofield Z, Furtenbacher T, Császár J A G and Sousa-Silva C. 2017. MARVEL analysis of the measured highresolution spectra of 48Ti16O Astrophys. J. Suppl. Ser. 228 15

[3] Chubb K L et al 2017 MARVEL analysis of the measured high-resolution spectra of acetylene J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 204 42–55

[4] Blackawton P S et al 2011 Blackawton bees Biol. Lett. 7 168–72

[5] Sousa-Silva, Clara, et al. “Original Research By Young Twinkle Students (ORBYTS): when can students start performing original research?.” Physics Education 53.1 (2017): 015020.

Nilai Artikel Ini
Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:
Septian Ulan Dini

Septian Ulan Dini

Septian Ulan Dini, pembelajar yang saat ini sedang menempuh studi S1 di Pendidikan Fisika Unila. Bercita-cita keliling dunia dan membentuk inkubator inventor muda di Indonesia.

Yuk Ajukan Pertanyaaan atau Komentar