Pembelajaran Kimia Industri Abad 21 Menjawab Tantangan Pendidikan Global

 

Salah satu aspek dalam kehidupan yang dipengaruhi oleh perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi adalah pendidikan. Pendidikan di masa kini dan masa mendatang menuntut adanya kreatifitas dan kemampuan berfikir kritis untuk menjawab tantangan yang dihadapi, utamanya dalam menyongsong abad XXI. Abad XXI merupakan abad dimana manusia dituntut memiliki kesanggupan dalam menghadapi banyaknya tantangan dan isu yang berkaitan dengan kelangsungan hidup manusia di era mendatang. Globalisasi adalah proses kompleks dan ambivalen yang konsekuensinya dapat positif sekaligus negatif. 

 

Diantara konsekuensi yang positif adalah orang akan semakin memiliki keluasan dalam cakrawala pandang, akses terhadap pengetahuan dan produk ilmu dan teknologi, pandangan lintas budaya, kesempatan dan peluang, perkembangan personal dan sosial, kesempatan untuk berbagi ide, berkolaborasi untuk menyelesaikan masalah bersama. Sedangkan konsekuensi negatif terutama di tingkat sosial, ekonomi dan lingkungan. Di satu sisi terjadi peningkatan angka kemiskinan, timbulnya kesenjangan antara negara berkembang dengan negara maju dan diantara berbagai kelas di dalam masyarakat, rendahnya standar hidup, penyakit, migrasi, pelanggaran hak asasi manusia, SARA, eksploitasi kelompok lemah oleh kelompok kuat, xenophobia, konflik, rasa tidak aman, dan berkembangnya individualisme. 

 

Sementara itu di sisi lain terdapat banyak sekali muncul masalah lingkungan seperti efek rumah kaca, perubahan iklim, polusi dan eksploitasi sumber daya alam secara berlebihan. Salah satu cara untuk mengurangi konsekuensi negatif dan memaksimalkan konsekuensi positif ini adalah melalui pendidikan, dalam lingkup yang lebih kecil melalui proses pembelajaran.

Pendidikan global yang berada pada abad XXI bukan merupakan sebuah keniscayaan tetapi sebuah kepastian yang pasti akan terjadi, sehingga perlu adanya persiapan dalam menyonsong pendidikan global yang menuntut manusia memiliki kemampuan yang kreatif yang dapat membawa manusia ke arah perubahan (Glen dalam Muslimin: 2015). Dengan adanya pendidkan global (global learning) melalui pembelajaran di lingkup sekolah diharapkan dapat menghubungkan perbedaan yang terjadi sehingga dapat terhubung informasi yang ada. Adanya pendidikan global pada generasi mendatang utamanya siswa diharapkan dapat melengkapi siswa dalam memahami isu yang muncul di dalam kehidupan yang menuntut anak untuk dapat memberdayakan pengetahuan, keterampilan serta sikap yang dapat digunakan untuk menjawab isu-isu masalah global. Masalah global yang muncul diharapkan dapat diatasi dengan adanya pendidikan global. Karena apabila dipahami, pendidikan global bukan semata-mata mengedepankan aspek penguasaan ilmu pengetahuan dan teknologi melalui kemampuan berpikir. Beberapa sumber mendefinisikan bahwa pendidikan global adalah pendidikan yang bertujuan membuka mata dan pikiran orang pada realitas globalisasi dunia dan “membangunkan” serta menyadarkan mereka akan pentingnya keadilan, kesetaraan dan hak asasi untuk semua orang. Dengan kata lain pendidikan global pada dasarnya merupakan pendekatan baru yang memusatkan perhatian untuk membantu menjawab pertanyaan kita tentang masa depan. 

Pengajaran di era pendidikan global menuntut seorang pendidik memiliki keterampilan dalam membelajarkan ilmu maupun cara mengajar, sehingga guru mampu membekali siswa dengan keterampilan dan pengetahuan sebagai bekal dalam menyongsong kehidupan di masa mendatang. 

Siswa harus memiliki kemampuan kreatif, kritis, memiliki kemampuan problem solving dan mampu mengambil keputusan secara rasional. Hal-hal tersebut dapat dikembangkan melalui proses pembelajaran pada semua bidang studi. 

 

Sebagai contoh, pada pembelajaran Kimia Industri SMK. pembelajaran di SMK saat ini bergerak mememenuhi tuntutan abad 21 dengan beberapa aksinya seperti menggiatkan teaching factory, menekankan pembelajaran berbasis 4C ( berpikir kreatif, komunikatif, kolaboratif dan kritis) dan mengakomodasi pembelajaran berbasis STEM (Science, Technology, Enginering dan mathematic)  yang akan mendekatkan siswa pada obyek kajiannya. Sehingga siswa dapat memperoleh pengetahuan yang utuh, selain itu juga sekaligus mengasah keterampilannya dalam melakukan kerja. 

 

menekan 4 C

 

1. Komunikasi,di abad 21 adalah kewajiban. So, buat kita semua yang selalu punya problem dengan hal ini, segeralah berbenah.

2. Kolaborasi artinya kemampuan berkolaborasi, alias bekerjasama, saling bersinergi, menyatukan potensi kita dengan potensi orang lain demi tujuan tertentu. Sayangnya, alih-alih mampu bersinergi, banyak di antara kita justru trauma bekerjasama dengan orang lain. Siaplah berkolaborasi untuk menjadi lebih baik

3.berpikir kritis untuk menyelesaikan masalah

Critical thinking adalah kemampuan untuk memahami sebuah masalah yang rumit, mengkoneksikan informasi satu dengan informasi lain, sehingga akhirnya muncul berbagai perspektif, dan ujung-ujungnya ketemulah sebuah solusi dari suatu permasalahan. Orang yang cerdas, sejatinya bukan yang nilainya selalu 100 atau A plus, tetapi yang mampu berpikir kritis dan menemukan solusi cerdas dari berbagai problem yang dia alami.

4. Kreatif, menurut The Liang Gie didefinisikan sebagai kemampuan seseorang dalam menciptakan (penggabungan) sesuatu yang bisa menghasilkan penemuan-penemuan baru.

 

Nah, 4C ini, disebut-sebut sebagai “jurus sakti” menaklukkan kompetisi abad 21, di mana di abad ini, pertarungan bukan lagi berorientasi pada aku menang dan kamu kalah, tetapi aku menang dan kamu menang. Kita unggul bersama-sama.

 

Mengakomodasi STEM

:

(1) sains yang mewakili pengetahuan mengenai hukum-hukum dan konsep-konsep yang berlaku di alam

(2) teknologi adalah keterampilan atau sebuah sistem yang digunakan dalam mengatur masyarakat, organisasi, pengetahuan atau mendesain serta menggunakan sebuah alat buatan yang dapat memudahkan pekerjaan

(3) teknik atau Engineering adalah pengetahuan untuk mengoperasikan atau mendesain sebuah prosedur untuk menyelesaikan sebuah masalah; dan 

(4) matematika adalah ilmu yang menghubungkan antara besaran, angka dan ruang yang hanya membutuhkan argument logis tanpa atau disertai dengan bukti empiris. Dalam melakukan suatu pekerjaan seharusnya tidak perlu terjadi kesalahan karena ada matemakita yang dapat membantu menentukan atau menaksir nilai yang kita inginkan tanpa bukti empiris.

Namun, sebagaimana yang telah dikemukakan, pendidikan global juga berupaya melingkupi aspek sikap yang menjadi urgensi pada dinamika pendidikan dewasa ini. Sehingga dalam pembelajaran diperlukan terbangunnya nuansa yang memungkinkan pengembangan dimensi sikap siswa. Sikap yang diterapkan dalam pembelajaran biologi dapat dilakukan dengan memberikan contoh-contoh kegiatan, membelajarkan sikap dalam pembelajaran biologi tidak dapat dilakukan dengan diajarkan kepada siswa secara langsung melainkan melalui modeling yang dilakukan guru kepada peserta didik. Selain guru yang semestinya menjadi teladan, sikap dapat dibentuk melalui pembelajaran yang mengkaitkan obyek pelajaran dengan makna kehidupan. Sehingga secara perlahan-lahan sikap yang baik dapat muncul dalam diri siswa. Dalam hal ini, salah satu inovasi pembalajaran yang dapat dilaksanakan adalah model pemaknaan yang mengintegrasikan scientific approach dengan proses pemodelan sikap melalui strategi analogi: fenomena Biologi yang ditemukan lewat scientific approach dijadikan model (domain analog) untuk mendidik sikap positif (domain target). Melalui strategi tersebut siswa belajar secara komprehensif, selain konten (isi) pelajaran, mereka juga belajar metode, sekaligus sikap yang dapat menjadi pengendali dan filter. Karena pada dasarnya, siswa belajar biologi berdasar fenomena dan inovasi menggunakan fenomena alam sebagai model yang dapat menunjukan perilaku positif dan negatif.

Pembelajaran berbasis Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM)

Author -  ahmad dahlan 

Memberikan definisi Mengenai Pembelajaran berbasis Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM)

Eureka Pendidikan. STEM merupakan singkatan dari sebuah pendekatan pembelajaran interdisiplin antara Science, Technology, Engineering and Mathematics. Torlakson (2014) menyatakan bahwa pendekatan dari keempat aspek ini merupakan pasangan yang serasi antara masalah yang terjadi di dunia nyata dan juga pembelajaran berbasis masalah. Pendekatan ini mampu menciptakan sebuah sistem pembelajaran secara kohesif dan pembelajaran aktif karena keempat aspek dibutuhkan secara bersamaan untuk menyelesaikan masalah. Solusi yang diberikan menunjukkan bahwa peserta didik mampu untuk menyatukan konsep abstrak dari setiap aspek.

Defining STEM - ie-services.com

Tantangan dari seorang pendidik adalah menyediakan sebuah sistem pendidikan yang menciptakan kesempatan kepada peserta didik untuk menghubungkan antara pengetahuan dan keterampilan sehingga menjadi familiar bagi setiap peserta didik. Kesempatan tidak akan tercipta jika pengetahuan dan keterampilan dipisahkan dalam suatu proses pembelajaran. Pfeiffer, Ignatov, & Poelmans (2013) menyatakan bahwa dalam pembelajaran STEM keterampilan dan pengetahuan digunakan secara bersamaan oleh peserta didik. Perbedaan dari aspek pada STEM akan membutuhkan sebuah garis penghubung yang membuat seluruh aspek dapat digunakan secara bersamaan dalam pembelajaran. Peserta didik mampu menghubungkan seluruh aspek dalam STEM merupakan indikator yang baik bahwa ada pemahaman metakognisi yang dibangun oleh peserta sehingga bisa merangkai 4 aspek inter disiplin dalam STEM.

Setiap aspek dari STEM memiliki ciri-ciri khusus yang membedakan antara ke empat aspek tersebut. Masing-masing dari aspek membantu peserta didik menyelesaikan masalah jauh lebih komprehensif jika diintegrasikan. Adapun ke empat ciri tersebut berdasarkan defenisi yang dijabarkan oleh Torlakson (2014) yakni: (1) sains yang mewakili pengetahuan mengenai hukum-hukum dan konsep-konsep yang berlaku di alam; (2) teknologi adalah keterampilan atau sebuah sistem yang digunakan dalam mengatur masyarakat, organisasi, pengetahuan atau mendesain serta menggunakan sebuah alat buatan yang dapat memudahkan pekerjaan; (3) teknik atau Engineering adalah pengetahuan untuk mengoperasikan atau mendesain sebuah prosedur untuk menyelesaikan sebuah masalah; dan (4) matematika adalah ilmu yang menghubungkan antara besaran, angka dan ruang yang hanya membutuhkan argument logis tanpa atau disertai dengan bukti empiris. Seluruh aspek ini dapat membuat pengetahuan menjadi lebih bermakna jika diintegrasikan dalam proses pembelajaran.

Pembelajaran dengan menggunakan pendekatan STEM secara langsung memberikan latihan kepada peserta didik untuk dapat mengintegrasikan masing-masing aspek sekaligus. Proses pembelajaran yang melibatkan keempat aspek akan membentuk pengetahuan tentang subjek yang dipelajari lebih dipahami. Bybee (2010) dalah karakter dalam pembelajaran STEM adalah kemampuan peserta didik mengenali sebuah konsep atau pengetahuan dalam sebuah kasus. Sebagaimana dalam pembelajaran fisika, maka STEM membantu peserta didik untuk menggunakan teknologi dan merangkai sebuah sebuah percobaan yang dapat membuktikan sebuah hukum atau konsep sains. Kesimpulan tersebut didukung oleh data yang telah dikelola secara matematis.

Tujuan dari pembelajaran dengan pendekatan STEM cocok untuk diterapkan pada pembelajaran sekolah menengah yang subjek dalam pembelajarannya membutuhkan pengetahuan yang komplek. Gonzalez & Kuenzi (2010) menemukan bahwa STEM memiliki arti pengajaran dan pembelajaran yang berkaitan dengan bidang Sains, Teknologi, Engineering dan Matematika. Pendekatan STEM tidak hanya dapat dilakukan dalam tingkat pendidikan dasar dan menengah saja, tetapi juga dapat dilaksanakan sampai tingkat kuliah bahkan sampai jenjang postdoctoral. Manfaat dari pembelajaran STEM yang berkelanjutan sebaiknya mulai ditunjukkan oleh pendidikan sejak dini dan pada tahap peserta didik sudah mampu mengkombinasikan antara pengetahuan kognitif dan psikomotorik.

Sosialisasi pembelajaran STEM di SMK Putra Indonesia Malang

Penggunaan pendekatan STEM dalam bidang pendidikan memiliki tujuan untuk mempersiapkan peserta didik agar dapat bersaing dan siap untuk bekerja sesuai bidang yang ditekuninya. Penelitian yang dilakukan oleh lembaga penelitian Hannover (2011) menunjukkan bahwa tujuan utama dari STEM Education adalah sebuah usaha untuk menunjukkan pengetahuan yang bersifat holistik antara subjek STEM. Keterpaduan dalam sistem pembelajaran STEM dapat dikatakan berhasil jika seluruh aspek yang ada dalam STEM terdapat dalam setiap proses pembelajaran untuk masing-masing subjek.

bagaimana STEM pada distilasi sederhana?                  bagaimana pengeringan bahan padat  ?

Pada masa pendidikan sekolah menengah atas program ilmu alam, peserta didik sebaiknya disiapkan untuk dilatih dalam menggunakan segala sumber daya yang dimiliki. Bekal ini ini selanjutnya digunakan peserta didik setelah menempuh jenjang pendidikan SMA/SMK. White (2010) menyatakan bahwa pendekatan STEM dalam pembelajaran akan memberikan pengenalan yang bagi peserta didik pasca melewati masa sekolah. Pengenalan ini sangat bermanfaat bagi peserta didik dalam melanjutkan pendidikan pada tingkat universitas baik itu untuk ilmu murni maupun pada pendidikan sains terapan.

Penerapan pendekatan STEM dalam pembelajaran tentunya terintegrasi selama proses pembelajaran. Keempat aspek dalam STEM mengambil bagian dalam setiap pelaksanaan langkah-langkah pembelajaran. Adapun langkah-langkah dari setiap pelaksanaan aspek tersebut adalah sebagai berikut; (1) Aspek Science dalam pendekatan STEM didefinisikan oleh Hannover (2011) adalah keterampilan menggunakan pengetahuan dan proses sains dalam memahami gejala alam dan memanipulasi gejala tersebut sehingga dapat dilaksanakan; (2) Aspek Technology adalah keterampilan peserta didik dalam mengetahui bagaimana teknologi baru dapat dikembangkan, keterampilan menggunakan teknologi dan bagaimana teknologi dapat digunakan dalam memudahkan kerja manusia; (3) Aspek Engineering memiliki lima tahap fase dalam proses pembelajaran; dan (4) Aspek Mathematics adalah keterampilan yang digunakan untuk menganalisis, memberikan alasan, mengkomunikasikan idea secara efektif, menyelesaikan masalah dan menginterpretasikan solusi berdasarkan perhitungan dan data dengan matematis.

Aspek engineering dalam pendekatan STEM adalah keterampilan yang dimiliki seseorang untuk mengoperasikan ata merangkai sesuatu. Bligh, (2015) mengklasifikasikan aspek engineering merujuk pada aplikasi dari pengetahuan sains dan keterampilan dalam menggunakan teknologi dalam menciptakan suatu cara yang memiliki manfaat. Pada pembelajaran fisika tingkat sekolah menengah aspek ini diimplementasikan sebagai keterampilan dalam menggunakan alat dan menyusun suatu rancangan untuk mencapai suatu tujuan seperti keterampilan memasukkan bahasa matematis dalam bahasa program.

Sumber Rujukan:
Bligh, A. (2015) Towards a 10-year plan for science, technology, engineering and mathematics (STEM) education and skills in Queensland. Queensland: Department of Education, Training and the Arts

Gonzalez, H.B. & Kuenzi, J. J. (2012). Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Education: A Primer. Congressional Research Service.[di akses 5-2-2014].

Hannover Research. (2011) Successful K-12 STEM Education: Identifying Effective Approaches in Science, Technology, Engineering, and Mathematics. National Academies Press. NW, Suite 300, P 202.756.2971 F 866.808.6585]. Washington, DC: U.S.

--------, (2014). Future Trends in K-12 Education. [1101 Connecticut Ave. NW, Suite 300, Desember 2013. Washington, DC: U.S. Distric Administration Practice

Pfeiffer, H.D,  Ignatov, D.I., & Poelmans, J (2013) Conceptual Structures for STEM Research and Education. 20th International Conference on Conceptual Structures, ICCS 2013 Mumbai, India, January 10-12, 2013Proceedings. Springger. ISBN 978-3-642-35785-5.

Torlakson. T, 2014. Innovate: A Blueprint For Science, Technology, Engineering, and Mathematics in California Public Education. California: State Superintendent of Public Instruction.

White, D.W., (2010) What Is STEM Education and Why Is It Important?. Florida Association of Teacher Educators Journal Volume 1 Number 14 2014 1-9. http://www.fate1.org/journals/2014/white.pdf