Kajian pustaka sederhana terkait PJBL dengan STEM

Model pembelajaran Project Based Learning dengan Pendekatan STEM

 

Pembelajaran berbasis proyek/project based learning (PBL) merupakan tradisi lama pada sekolah umum di Amerika Serikat dimulai pada abad ke-19 dengan hasil kerjasama Francis W. Parker dan John Dewey. Metode pembelajaran secara umum  difokuskan pada dunia nyata (real-word), berpusat pada siswa, saling berkolaborasi antara team, dan pembelajaran berbasis proyek.

Untuk memahami pembelajaran jenis ini, berikut dipaparkan terlebih dulu pembelajaran berbasis proyek berdasarkan lembaga/tokoh pendidik sebagai berikut:

a)     Pembelajaran Berbasis Proyek menurut The George Lucas Educational Foundation

Project Based Learning merupakan sebuah model pembelajaran yang sudah banyak dikembangkan di negara-negara maju seperti Amerika Serikat. Jika diterjemahkan dalam bahasa Indonesia, Project Based Learning bermakna sebagai pembelajaran berbasis proyek. Definisi secara lebih komperehensif tentang Project Based Learning menurut The George Lucas Educational Foundation (2005) adalah sebagai berikut :

a. Project-based learning is curriculum fueled and standards based.

Project Based Learning merupakan pendekatan pembelajaran yang menghendaki adanya standar isi dan standar kompetensi dalam kurikulumnya. Melalui Project Based Learning, proses inquiry dimulai dengan memunculkanpertanyaan penuntun (a guiding question) dan membimbing peserta didikdalam sebuah proyek kolaboratif yang mengintegrasikan berbagai subjek (materi) dalam kurikulum. Pada saat pertanyaan terjawab, secara langsung peserta didik dapat melihat berbagai elemen mayor sekaligus berbagai prinsipdalam sebuah displin yang sedang dikajinya (The George Lucas Educational Foundation, 2005).

b. Project-based learning asks a question or poses a problem that each student can answer.

Project Based Learning adalah model pembelajaran yang menuntut pengajar dan atau peserta didik mengembangkan pertanyaan penuntun (a guiding question). Mengingat bahwa masing-masing peserta didik memiliki gaya belajar yang berbeda, maka Project Based Learning memberikan kesempatan kepada para peserta didik untuk menggali konten (materi) dengan menggunakan berbagai cara yang bermakna bagi dirinya, dan melakukan eksperimen secara kolaboratif. Hal ini memungkinkan setiap peserta didik pada akhirnya mampu menjawab pertanyaan penuntun (The George Lucas Educational Foundation, 2005).

c. Project-based learning asks students to investigate issues and topics

addressing real-world problems while integrating subjects across the

curriculum.

Project Based Leraning merupakan pendekatan pembelajaran yang menuntut peserta didik membuat “jembatan” yang menghubungkan antar berbagai subjek materi. Melalui jalan ini, peserta didik dapat melihat pengetahuan secara holistik. Lebih daripada itu, Project Based Learning merupakan investigasi mendalam tentang sebuah topik dunia nyata, hal ini akan berharga bagi atensi dan usaha peserta didik (The George Lucas Educational Foundation, 2005).

d. Project-based learning is a method that fosters abstract, intellectual tasks to explore complex issues.

Project Based Learning merupakan pendekatanpembelajaran yang memperhatikan pemahaman. Peserta didik melakukaneksplorasi, penilaian, interpretasi dan mensintesis informasi melalui cara yangbermakna. (The George Lucas Educational Foundation, 2005).

Langkah-langkah pembelajaran dalam Project Based Leraning sebagaimanayangdikembangkan oleh The George Lucas Educational Foundation (2005) terdiri dari :

a. Start with the essential question

Pembelajaran dimulai dengan pertanyaan esensial, yaitu pertanyaan yang dapat memberi penugasan peserta didik dalam melakukan suatu aktivitas. Mengambil topik yang sesuai dengan realitas dunia nyata dan dimulai dengan sebuah investigasi mendalam. Pengajar berusaha agar topik yang diangkat relevan untuk para peserta didik

b. Design a plan for the project

Perencanaan dilakukan secara kolaboratif antara pengajar dan peserta didik. Dengan demikian peserta didik diharapkan akan merasa“memiliki” atas proyek tersebut. Perencanaan berisi tentang aturan main, pemilihan aktivitas yang dapat mendukung dalam menjawab pertanyaan esensial, dengan cara mengintegrasikan berbagai subjek yang mungkin, serta mengetahui alat dan bahan yang dapat diakses untuk membantu penyelesaian proyek.

c. Create a schedule

Pengajar dan peserta didik secara kolaboratif menyusun jadwal aktivitasdalam menyelesaikan proyek. Aktivitas pada tahap ini antara lain: (1) membuat timeline untuk menyelesaikan proyek, (2) membuat deadline penyelesaian proyek, (3) membawa peserta didik agar merencanakan cara yang baru, (4) membimbing peserta didik ketika mereka membuat cara yang tidak berhubungan dengan proyek, dan (5) meminta peserta didik untuk membuat penjelasan (alasan) tentang pemilihan suatu cara

d. Monitor the students and the progress of the project

Pengajar bertanggungjawab untuk melakukan monitor terhadap aktivitaspeserta didik selama menyelesaikan proyek. Monitoring dilakukan dengan cara menfasilitasi peserta didik pada setiap proses. Dengan kata lain pengajar berperan menjadi mentor bagi aktivitas peserta didik. Agar mempermudah proses monitoring, dibuat sebuah rubrik yang dapat merekam keseluruhan aktivitas yang penting

e. Assess the outcome

Penilaian dilakukan untuk membantu pengajar dalam mengukurketercapaian standar, berperan dalam mengevaluasi kemajuan masing-masing peserta didik, memberi umpan balik tentang tingkat pemahaman yang sudah dicapai peserta didik, membantu pengajar dalam menyusun strategi pembelajaran berikutnya

f. Evaluate the experience

Pada akhir proses pembelajaran, pengajar dan peserta didik melakukan refleksi terhadap aktivitas dan hasil proyek yang sudah dijalankan. Proses refleksi dilakukan baik secara individu maupun kelompok. Pada tahap ini peserta didik diminta untuk mengungkapkan perasaan dan pengalamanya selama menyelesaikan proyek. Pengajar dan peserta didik mengembangkan diskusi dalam rangka memperbaiki kinerjaselama proses pembelajaran, sehingga pada akhirnya ditemukan suatu temuan baru (new inquiry) untuk menjawab permasalahan yang diajukan pada tahap pertama pembelajaran.

     STEM merupakan singkatan dari Science, Technology, Engineering and Mathematic. Istilah STEM pertama kali dikenal tahun 1990-an. pendekatan STEM juga dapat didefinisikan sebagai suatu pendekatan pembelajaran yang mengintegrasikan STEM dengan ilmu lain yakni Pendekatan yang pengintegrasian konsep desain, teknologi dan rekayasa dalam pengajaran dan pembelajaran sains / matematika di kurikulum sekolah. Pada umumnya pengintegrasian pendekatan STEM dapat dilaksanakan mulai tingkat SD sampai perguruan tinggi. Ini mungkin dilakukan karena aspek pelaksanaan STEM seperti kecerdasan, kreativitas dan kemampuan desain tidak bergantung kepada usia. Inisiatif pengintegrasian STEM dalam kurikulum pendidikan di sekolah merupakan salah satu usaha untuk meningkatkan minat siswa dalam bidang STEM. Pengintegrasian STEM tidak hanya dapat dilakukan antara salah satu bidang komponen STEM tetapi juga dapat mengintegrasikan antara komponen STEM dengan bidang ilmu lainnya.  

Seorang pendidik STEM adalah guru atau profesional lain yang mempersiapkan siswa untuk mencari peluang yang terkait dengan bidang studi yang melibatkan matematika, ilmu pengetahuan, teknologi, dan rekayasa. Menurut Ihsanul (2015) “STEM merupakan sebuah alat untuk bisa mengembangkan pola pikir dan mengasah pemikiran kritis siswa. Meskipun difokuskan pada ilmu eksakta, tidak mengesampingkan unsur sosialnya”. Sedangkan Nenny (2015) menyatakan “STEM merupakan sebuah metode pembelajaran yang menggunakan pendekatan antar ilmu dan pengaplikasiannya didampingi dengan pembelajaran aktif berbasis permasalahan.”

Pendidik STEM berkonsentrasi pada pembelajaran berbasis proyek dan bekerja ke arah problem solving dan problem-posing, yang dapat melibatkan pengetahuan dan kegiatan yang melintasi disiplin STEM, sehingga siswa dan guru bekerja sama dan belajar lintas konten yang berbeda.

 Melalui pendekatan STEM siswa akan memiliki cara berpikir yang berbeda dan mengembangkan daya kritis dan membentuk logika berpikir, sehingga bisa diaplikasikan di berbagai lini. Selain itu, para siswa akan terbiasa memecahkan masalah dengan baik. Pendidikan berbasis STEM akan membentuk SDM yang mampu bernalar serta berpikir kritis, logis, dan sistematis. Contohnya dalam proses belajar dalam bentuk team work. Siswa pasti akan berhubungan satu sama lain untuk memecahkan sebuah masalah.

Adapun definisi penerapan sains, teknologi dan rekayasa dalam pembelajaran dapat dilihat pada tabel berikut ini:

Tabel. Penerapan sains, teknologi dan rekayasa dalam pembelajaran

Teknologi	Beberapa modifikasi alami yang dibuat untuk memenuhi kebutuhan dan keinginan
Rekayasa	Pendekatan yang sistematik dalam mendesain objek, proses dan system untuk memenuhi keinginan dan kebutuhan manusia
Aplikasi dalam sains	Penggunaan ilmu pengetahuan untuk tujuan khusus, untuk ilmu yang lain, untuk mendesain produk, proses atau tindakan medis, untuk mengembangkan teknologi baru, atau untuk memprediksi pengaruhnya pada manusia.

Kumano et al (dalam Rustaman 2013)

       Sedangkan National Research Council (NRC) telah mengeluarkan standar-standar baru yaitu NGSS (Next Generation Science Standar) yang mulai mengembangkan kerangka K-12 baru yang kaya akan misi dan praktek, mengatur koherensi antara bidang ilmu dan tingkatan untuk memberikan paradigma  pendidikan IPA secara international kepada siswa. Di dalamnya terdapat tiga dimensi kerangka saintific dan praktek rekayasa (engineering), irisan antar konsep (crosscutting concept) dan ide dasar bidang ilmu (disciplinary core idea). Kerangka ini dirancang untuk mewujudkan visi pendidikan dalam sains dan engineering dimana siswa secara aktif terlibat dalam praktek sains serta menerapkan irisan antar konsep untuk memperdalam pemahaman dan ide dasar setiap bidang ilmu pengetahuan. Ide dasar desain ini meliputi tiga komponen yaitu:

a.      Defining and delimiting engineering problem.
b.      Desining solution to engineering problems 
c.       Optimizing the design solution

Secara umum pendekatan STEM adalah menerapkan dan mempraktekan konten dasar dari STEM pada situasi yang mereka hadapi / temukan dalam kehidupan, menjadi melek STEM (STEM Literacy). Melek STEM ini mengacu pada :

a.      Pengetahuan, sikap dan keterampilan seorang individu untuk mengidentifikasi pertanyaan dan masalah-masalah dalam kehidupan nyata serta menggambarkan kesimpulan berbasis fakta-fakta mengenai isu-isu STEM.
b.      Pemahaman seorang individu mengenai karakteristik disiplin ilmu TSEM sebagai bentuk dari pengetahuan, inkuiri dan desain manusia.
c.       Kepekaan seorang individu tentang bagaimana STEM membentuk material intelektual dan budaya lingkungan kita
d.      Keinginan seorang individu untuk terikat dalam isu STEM dan terikat dengan ide STEM.