Model Pembelajaran dengan Pendekatan STEM

Menurut George Lucas Educational Foundation (2005) Project based learning (PjBL) adalah pendekatan pembelajaran yang dinamis di mana siswa secara aktif mengeksplorasi masalah di dunia nyata, memberikan tantangan, dan memperoleh pengetahuan yang lebih mendalam. Saat ini penelitian dalam Project based learning (PjBL) menunjukan bahwa projek dapat meningkatkan minat siswa dalam science, technology, engineering, and math (STEM) karena dengan STEM melibatkan siswa dalam pemecahan masalah secara otentik, kerjasama antar siswa, serta membangun kemampuan untuk menciptakan solusi nyata (Fortus, Krajcikb, Dershimerb, Marx, & Mamlok-Naamand, 2005).

Model Project Based Learning (PjBL) merupakan model yang disarankan dalam implementasi Kurikulum 2013, sedangkan STEM merupakan sebuah strategi pembelajaran. Karakteristik dari STEM yaitu menekankan pada proses mendesain, enjiniring atau merekayasa. Menurut (Capraro, et al, 2013) Design process adalah pendekatan sistematis dalam mengembangkan solusi dari masalah dengan well define outcome, yaitu menentukan solusi/proses terbaik dari ide-ide yang muncul.

Berikut ini adalah proses pembelajaran berbasis proyek yang disusun dari berbagai program STEM berbasis proyek yang dievaluasi dan terbukti menjadi program pendidikan STEM yang efektif. (Laboy-Rush, 2010)

Tahap 1. Reflection

Tujuan dari tahap pertama untuk membawa siswa ke dalam konteks masalah dan memberikan inspirasi kepada siswa agar dapat segera mulai menyelidiki/investigasi (Fortus, Krajcikb, Dershimerb, Marx, & Mamlok-Naamand, 2005). Fase ini juga dimaksudkan untuk menghubungkan apa yang diketahui dan apa yang perlu dipelajari (Diaz & King, 2007).

Tahap 2. Research

Tahap kedua adalah bentuk penelitian siswa. Guru memberikan pembelajaran sains, memilih bacaan, atau metode lain untuk mengumpulkan sumber informasi yang relevan (Fortus, Krajcikb, Dershimerb, Marx, & Mamlok-Naamand, 2005). Proses belajar lebih banyak terjadi selama tahap ini, kemajuan belajar siswa mengkonkritkan pemahaman abstrak dari masalah (Diaz & King, 2007). Selama fase research, guru lebih sering membimbing diskusi untuk menentukan apakah siswa telah mengembangkan pemahaman konseptual dan relevan berdasarkan proyek (Satchwell & Loepp, 2002).

Tahap 3. Discovery

Tahap penemuan umumnya melibatkan proses menjembatani research dan informasi yang diketahui dalam penyusunan proyek. Ketika siswa mulai belajar mandiri dan menentukan apa yang masih belum diketahui (Satchwell & Loepp, 2002). Beberapa model dari STEM PjBL membagi siswa menjadi kelompok kecil untuk menyajikan solusi yang mungkin untuk masalah, berkolaborasi, dan membangun kerjasama antar teman dalam kelompok (Fortus, Krajcikb, Dershimerb, Marx, & Mamlok-Naamand, 2005). Model lainnya menggunakan langkah ini dalam mengembangkan kemampuan siswa dalam membangun habit of mind dari proses merancang untuk mendesain (Diaz & King, 2007).

Tahap 4. Application

Pada tahap aplikasi tujuannya untuk menguji produk/solusi dalam memecahkan masalah. Dalam beberapa kasus, siswa menguji produk yang dibuat dari ketentuan yang ditetapkan sebelumnya, hasil yang diperoleh digunakan untuk memperbaiki langkah sebelumnya (Diaz & King, 2007). Di model lain, pada tahapan ini siswa belajar konteks yang lebih luas di luar STEM atau menghubungkan antara disiplin bidang STEM (Satchwell & Loepp, 2002).

Tahap 5. Communication

Tahap akhir dalam setiap proyek dalam membuat produk/solusi dengan mengkomunikasikan antar teman maupun lingkup kelas. Presentasi merupakan langkah penting dalam proses pembelajaran untuk mengembangkan keterampilan komunikasi dan kolaborasi maupun kemampuan untuk menerima dan menerapkan umpan balik yang konstruktif (Diaz & King, 2007). Seringkali penilaian dilakukan berdasarkan penyelesaian langkah akhir dari fase ini (Satchwell & Loepp, 2002).

Referensi: MATERI FILOSOFI PENDIDIKAN STEM dalam Pelatihan Pembelajaran IPA Berbasis STEM yang Terintegrasi dalam Kurikulum 2013 oleh P4TK Bandung Tahun 2018.