Mengenal Pendekatan STEM dalam Pembelajaran Kimia

Pembelajaran di abad ke-21 saat ini merupakan pembelajaran yang mengarahkan peserta didik untuk dapat beradaptasi dalam inovasi dan kemajuan teknologi yang juga semakin pesat. Pendidikan dan pengajaran diharapkan dapat memberikan penerapan langsung terhadap pemecahan masalah berkaitan teknologi yang terjadi di dunia saat ini. Namun sayangnya, melihat perkembangan pendidikan di Indonesia rasanya penerapan pembelajaran abad 21 masih jauh dari kata memadai.

Kualitas Pendidikan Indonesia yang Rendah

Kualitas pendidikan Indonesia masih tergolong rendah dan tidak merata. OECD (Organisation of Economic Co-operation and Development) merilis hasil studi PISA tahun 2018 yang menunjukkan bahwa Indonesia masih berada di kuadran low performance. Data menunjukkan bahwa kemampuan siswa Indonesia dalam membaca, meraih skor rata-rata yakni 371, dengan rata-rata skor OECD yakni 487. Kemudian untuk skor rata-rata matematika mencapai 379 dengan skor rata-rata OECD 487. Selanjutnya untuk sains, skor rata-rata siswa Indonesia mencapai 389 dengan skor rata-rata OECD yakni 489 [1]. Tentu hal ini membuat kualitas pendidikan Indonesia masih sangat rendah dan tertinggal dengan negara-negara lain.

Masalah Pembelajaran yang Masih Konvensional

Salah satu sektor yang menjadi perhatian dalam upaya mengatasi masalah pendidikan ini adalah sektor pembelajaran yang melibatkan pendidik dan peserta didik. Proses pembelajaran di Indonesia saat ini perlu pengembangan dan variasi yang sesuai dengan tujuan pendidikan serta kebutuhan global saat ini. Masih banyak pendidik yang menggunakan pendekatan pembelajaran dengan metode konvensional. Metode konvensional hanya menekankan pada seberapa besar siswa memahami materi, tanpa memperhatikan tahapan proses pembelajaran. Selain itu, metode konvensional tidak mendorong siswa untuk berperan aktif dalam pembelajaran [2]. Maka perlu penerapan proses pembelajaran yang mampu mengaktifkan peran serta peserta didik sekaligus mengintegrasikan ilmu yang menjadi kebutuhan pendidikan abad 21. Salah satu pembelajaran yang dapat diterapkan ialah pembelajaran dengan pendekatan STEM.

Definisi dan Sejarah STEM

STEM merupakan sebuah akronim dari science, technology, engineering, dan mathematics. Kata STEM pertama kali diluncurkan oleh National Science Foundation AS pada tahun 1990-an sebagai sebagai tema gerakan reformasi pendidikan dalam keempat bidang disiplin tersebut untuk menumbuhkan angkatan kerja bidang-bidang STEM, serta mengembangkan warga negara yang melek STEM, serta meningkatkan daya saing global AS dalam inovasi iptek [3]. Pendekatan STEM berupa pengintegrasian pembelajaran dengan berbagai disiplin ilmu. STEM memungkinkan siswa untuk mempelajari konsep akademik secara tepat dengan menerapkan 4 disiplin ilmu (sains, teknologi, keahlian teknik dan matematika).

STEM dalam Pembelajaran Kimia

Ilmu kimia yang merupakan bagian dari sains tentunya dapat termasuk dalam pengintegrasian bidang-bidang ilmu di pendekatan STEM. Integrasi dari ilmu sains, teknologi, teknik, dan matematika dapat berguna dalam pemecahan masalah nyata di bidang ilmu kimia. Kimia sebagai suatu cabang ilmu juga termasuk sebagai ilmu yang kompleks karena dapat mencakup serta bersinggungan dengan bidang-bidang ilmu lain seperti biologi, fisika, teknik, matematika, teknologi. Fakta ini semakin membuka kesempatan yang besar untuk ilmu kimia berintegrasi dengan ilmu lain dalam pembelajaran di sekolah.

Pengintegrasian yang lebih mendalam ke dalam bentuk mata pelajaran transdisiplin memerlukan restrukturisasi kurikulum secara menyeluruh, sehingga hal ini relatif sukar diterapkan dalam konteks struktur kurikulum konvensional di Indonesia. Salah satu pola intergasi yang mungkin dilaksanakan tanpa merestrukturisasi kurikulum pendidikan dasar dan menengah di Indonesia adalah menginkorporasikan konten engineering, teknologi, dan matematika ke dalam pembelajaran sains (termasuk kimia) berbasis pendidikan STEM, sebagaiman diilustrasikan pada gambar di bawah ini.

Pembelajaran kimia dalam kaitannya dengan pendekatan STEM memerlukan sebuah implementasi. Hal tersebut berupa pemberian tugas-tugas rekayasa otentik sebagai komplemen dari pembelajaran sains melalui kegiatan-kegiatan proyek kepada peserta didik jenjang menengah. Implementasi tersebut sesuai dengan karakteristik pembelajaran dengan pendekatan STEM yaitu berbasis teknologi, kinerja (performance-based), berbasis inkuiri, dan berbasis pada masalah atau problem-based learning [4]. Pembelajaran berbasis STEM juga menuntut siswa untuk menjadi inovator, pemecah masalah, sadar teknologi, serta mampu berpikir logis.

Penelitian dan Pengembangan STEM di Pembelajaran Kimia

STEM sebagai suatu pendekatan model baru tentu sangat butuh pengembangan agar semakin tepat dalam penerapannya di pola pendidikan Indonesia. Pengembangan pembelajaran kimia dengan pendekatan STEM di fasa awalnya membutuhkan peran serta komunitas pendidikan kimia yang terdiri dari mahasiswa, guru, dan dosen. Komunitas pendididkan kimia ini penting dalam pengembangan di fase awal karena nantinya merekalah yang akan membuat inovasi model-model unit pembelajaran kimia berbasis STEM yang efektif implementasinya dalam setting sekolah atau luar sekolah [5].

Inovasi tersebut melewati dua tahapan penting yaitu pengembangan dan pengujian lapangan. Tahap pengembangan mencakup analisis konten dan desain pembelajarannya sedangkan tahap pengujian melibatkan desain-desain eksperimentasi untuk menguji keefektifan unit-unit pembelajaran kimia berbasis STEM yang dalam berbagai setting sekolah. Inovasi-inovasi inilah yang nantinya menjadi awal dari implementasi lebih lanjut dalam skala lebih makro sehingga efektivitas pendidikan STEM dapat terlihat dalam pembelajaran kimia di berbagai sekolah di Indonesia.

Kesimpulan

Berdasarkan paparan di atas, pendekatan pendidikan STEM dalam pembelajaran kimia merupakan pendekatan yang mengintegrasikan sains, teknologi, engineering, dan matematika. Pengintegrasian ini dibuat dengan pola pembelajaran kimia yang mengaitkan materi pembelajaran kimia dengan ilmu teknologi, engineering, dan matematika. Peserta didik berperan aktif dengan peranan utama sebagai pemecah masalah berkaitan materi tersebut dengan integrasi STEM. Hasil yang diharapkan nantinya adalah peserta didik yang inovatif, problem solver, sadar teknologi, serta mampu berpikir logis. Mahasiswa, guru, dan dosen pendidikan kimia terus melakukan penelitian dan pengembangan pendekatan pendidikan STEM ini agar tercipta pembelajaran yang efektif dan dapat memperbaiki pendidikan di Indonesia.