Pendahuluan
Sejak Programme for International Student Assessment (PISA) dilakukan, Indonesia konsisten menunjukkan penampilan yang buruk di STEM. Indonesia meraih peringkat ke 63 untuk matematika dan peringkat ke 62 untuk Sains dari 70 negara. Penelitian terakhir yang dilakukan oleh Trends in International Mathematics and Science Study (TIMSS) menunjukkan bahwa kemampuan siswa Indonesia untuk menerapkan dan berpikir dalam bidang sains dan matematika di bawah rata-rata. Alasan tersebut menunjukkan bahwa praktik mengajar di Indonesia tergolong jarang untuk mendorong keterampilan berpikir kritis. Sehingga, kami berkeinginan untuk memperbaiki konten pengetahuan dan kemampuan yang dimiliki oleh guru di STEM (Sains Technology Engineering and Mathematic).
Negara-negara yang berkinerja baik di PISA fokus pada keterampilan abad ke-21 dalam sistem pendidikan mereka. Investigative Science Learning Environment (ISLE) adalah sebuah pendekatan yang dikembangkan oleh Dr. Eugenia Etkina, seorang profesor ilmu pengetahuan di Rutgers University, USA dan juga sebagai mitra pendukung penelitian ini. ISLE meningkatkan kemampuan ilmiah siswa dengan melibatkan langsung praktik sains ke dalam proses pembelajaran. Siswa ISLE belajar dengan mengamati fenomena nyata, menganalisis pola, merancang penjelasan, dan menguji percobaan mereka (Etkina, 2015).
Pimpinan dari tim proyek ini mengikuti pelatihan ISLE di Italia pada tahun 2015 yang dilaksanakan oleh Dr. Etkina. Pelatihan yang telah dilakukan sangat mengesankan dan menarik. Peserta pelatihan ini sangat bersemangat melakukan simulasi pengamatan, diskusi grup pengujian eksperimental dan berbagi kesimpulan. Tim proyek kami telah melakukan pelatihan serupa di beberapa sekolah di Banda Aceh, Indonesia dan mendapat tanggapan positif dari guru-guru.
Kami ingin mengembangkan ISLE berbasis pengajaran sain terpadu untuk meningkatkan kemampuan guru dalam bidang STEM. Sebagai langkah awal, kami ingin menerapkan pengajaran ISLE di tingkat sekolah menengah di Indonesia. Kemudian, kami ingin menerapkannya di laboratorium Fisika dasar di Universitas.
Dampak Perkembangan
Tujuan penelitian ini sangat berkaitan dengan Strategi Kerjasama Pembangunan Negara(Country Development Cooperation Strategy) USAID untuk Indonesia yaitu : “Pelayanan kemanusiaan penting bagi yang paling miskin dan paling rentan agar membaik, prioritas pembangunan global yang menjadi kepentingan bersama maju, prestasi kolaborasi dalam sains, teknologi, dan inovasi sudah meningkat”. Penelitian kami bertujuan untuk mendukung inovasi dalam belajar mengajar sains dengan mengimplementasikan metode ISLE. Metode ini bisa meningkatkan pemahaman guru dan siswa serta keterampilan di bidang STEM.
Di Indonesia, guru sekolah menengah terutama daerah terpencil sering dianggap sebagai salah satu kelompok yang terkadang harus bertahan hidup dengan gaji sedikit bahkan tanpa digaji, namun mereka tetap mendedikasikan usaha terbaik mereka untuk mendidik anak-anak di daerah tersebut. Melalui penelitian ini, pelayanan manusia dianggap penting, seperti pendidikan untuk anak dan guru yang mengajar menjadi prioritas.
Rencana Penelitian
Kami mengusulkan lima program yaitu :
1. Melakukan survei dan workshop.
2. Mempromosikan pendekatan berbasis ISLE dalam bidang STEM di Indonesia.
3. Melaksanakan forum dan program publik untuk meningkatkan kesadaran akan efek positif pendekatan ISLE pada pendidikan STEM dan untuk memberikan rekomendasi untuk memasukkan pendekatan ISLE di pendidikan STEM Nasional.
4. Mengembangkan pusat STEM di Aceh.
5. Pemberian modul STEM berbasis ISLE untuk pelajaran fisika.
Inovasi
Inovasi dalam proyek penelitian ini adalah:
- Integrasi teknologi terdepan dengan metode ISLE.
Implementasi pembelajaran berbasis ISLE sebelumnya tidak memanfaatkan teknologi terdepan dalam eksperimen dan penerapannya. Proyek yang diusulkan saat ini akan memanfaatkan otomasi teknik pengukuran dan pengendalian dengan menggunakan perangkat lunak Computer Interface Technology (CIT) dan LabView dari National Instrument (NI). Kombinasi pendekatan berbasis ISLE dan teknologi komputer dalam belajar STEM untuk guru sekolah menengah dan siswa mewakili sebuah pendekatan inovatif.
- Metode pembelajaran STEM berbasis ISLE untuk kelompok guru menengah dan siswa.
Workshop sebelumnya mengenalkan ISLE sebagai metode untuk belajar Fisika bagi mahasiswa S1. Dalam penelitian saat ini, kami mengusulkan penggunaan metode ISLE untuk guru sekolah menengah dengan latar belakang yang berbeda. Workshop ini akan meningkatkan pemahaman guru dan siswa tentang pengetahuan dan keterampilan STEM.
- STEM kurikulum yang ramah
Memberikan kontribusi pada pertumbuhan siswa berbakat yang memiliki kemampuan dan pengetahuan mahir dalam STEM, kurikulum sekolah menengah di Indonesia perlu direformasi untuk memasukkan kegiatan STEM yang lebih praktis. Kurikulum STEM yang ramah ini dapat dianggap sebagai pendekatan baru untuk kurikulum sekolah menengah.
- Pembentukan pusat STEM
Salah satu hasil dari penelitian ini adalah pendirian pusat STEM di Unsyiah dan UPI. Pusat STEM di universitas adalah sebuah inovasi karena dapat digunakan untuk menginspirasi generasi masa depan Aceh dan Indonesia untuk mengembangkan semangat bagi karir STEM di usia muda dan mempertahankannya di tingkat pendidikan menengah. Selain itu, sering mengunjungi pusat STEM bisa mendorong kreativitas siswa dan kemampuan berpikir kritis.