Istilah STEM (Science, technology, engineering and math) diprakasai oleh Amerika Serikat. Istilah tersebut merujuk pada kolaborasi keempat unsur tersebut ke dalam model pembelajaran berbasis masalah. Banyak negara-negara di luar negeri yang sudah menggunakan model pembelajaran tersebut dalam dunia pendidikan. Pengetahuan akan materi dikolaborasikan dengan skill atau keterampilan dalam menyelesaikan masalah yang diberikan.
Pembelajaran STEM merupakan pembelajaran inovatif yang dapat mengembangkan berbagai keterampilan yang dibutuhkan oleh peserta didik dalam menghadapi tantangan di era 4.0. STEM dapat membantu peserta didik untuk mengembangkan kemampuan berpikir, memperoleh pengetahuan yang lengkap, dan terampil dalam menangani berbagai permasalahan pada kehidupan sehari-hari. Pada pembelajaran STEM peserta didik dilibatkan secara langsung dalam proses menemukan konsep yang sedang dipelajari. Pembelajaran STEM terdiri dari empat komponen utama yaitu sains, teknologi, teknik, dan matematika yang diintegrasikan. Dalam bidang sains, peserta didik dituntut untuk mampu menggunakan ilmu pengetahuan alam yang diperolehnya dalam menyelesaikan suatu pada kehidupan sehari-hari. Dibidang teknologi, peserta didik dituntut untuk mampu berkolaborasi dalam penggunaan teknologi untuk menyampaikan informasi maupun untuk mengolah data yang ditemukan. Pada bidang teknik, peserta didik mengkolaborasikan hasil temuannya untuk mencari solusi-solusi yang tepat atau bahkan menciptakan suatu produk. Dalam bidang matematika, peserta didik dapat menggunakan ilmu matematika yang dimilikinya ketika mereka mengolah data. Oleh karena itu, peserta didik akan terlatih untuk berpikir kritis dan kreatid selain itu peserta didik akan terlatih untuk menyelesaikan permasalahan dalam kehidupan sehari-hari.
Dampak STEM terhadap Hasil Kognitif
Penerapan STEM memberikan berbagai dampak bagi guru, peserta didik maupun lingkungan belajar. Salah satu hal yang paling berpengaruh adalah aspek kognitif atau pemikiran. Aspek kognitif merupakan aspek yang berkaitan dengan nalar atau proses berpikir, yaitu kemampuan dan aktivitas otak untuk mengembangkan kemampuan rasional. Pada saat penerapan STEM dalam proses pembelajaran menuntut peserta didik untuk dapat berpikir tingkat tinggi (high order thinking). Penerapan STEM yang mengintegrasikan Science, Technology, Engineering dan Math memberikan optimisasi terhadap hasil belajar peserta didik. Tentunya, proses pembelajaran yang bermakna memberikan daya serap yang tinggi oleh peserta didik. Disadari ataupun tidak materi yang diberikan dapat berdampak pada memori jangka panjang peserta didik dikarenakan berbagai aktivitas yang menuntut daya kreatifitas dan soft skill yang dimiliki oleh peserta didik.
Dampak STEM terhadap Hasil Afektif
Ranah afeksi adalah materi yang berdasarkan segala sesuatu yang berkaitan dengan emosi seperti penghargaan, nilai, perasaan, semangat, minat, dan sikap terhadap sesuatu hal. Pengaruh penerapan STEM dalam aspek afektif peserta didik berdasarkan pada self-acknowledgment matematis atau kekuatan untuk percaya diri, self-efficacy atau kepercayaan diri pada peserta didik dalam melakukan sesuatu, keaktifan peserta didik dan perilaku matematis. Afektif merupakan salah satu aspek yang diukur dalam keberhasilan proses belajar mengajar. Keterlibatan aspek afektif dalam penerapan pendekatan STEM ikut berdampak positif seiring dengan aspek kognitif. Ketika aspek afektif dalam diri peserta didik terpengaruh dan ikut meningkat, maka aspek kognitif juga terdapat peningkatan. Salah satu faktor yang mempengaruhi aspek afektif yaitu model pembelajaran. Oleh sebab itu, guru harus benar-benar mampu menemukan model pembelajaran yang cocok dengan pendekatan STEM agar afektif peserta didik juga turut berdampak positif. Ketika peserta didik dilibatkan dalam proses pembelajaran, indikator yang dapat diamati meliputi keaktifan peserta didik mengamati masalah, mendengarkan penjelasan dari guru, aktif membaca bahan bacaan, serta partisipatif dalam melakukan eksperimen yang diberikan. Ketika proses pembelajaran memberikan kesan yang mendalam terhadap peserta didik maka semakin memotivasi serta meningkatkan minat peserta didik terhadap mata pelajaran tersebut.
Dampak STEM terhadap Hasil Psikomotorik
Salah satu penilaian dalam kegiatan pembelajaran adalah aspek psikomotorik. Psikomotorik adalah domain yang meliputi perilaku gerakan dan koordinasi jasmani, keterampilan motorik dan kemampuan fisik seseorang. Di dalam aspek psikomotorik masih ada beberapa aspek penilaian salah satunya adalah kreativitas. Pendekatan STEM dapat menumbuhkan sikap kreativitas pada proses pembelajaran. Nilai-nilai kreativitas terlihat ketika peserta didik mencoba mengaitkan konsep yang didapat dengan penggunaannya di kehidupan sehari-hari seperti manfaatnya pada dunia teknologi, sains, dan bidang-bidang lainnya. Kemampuan kreativitas dapat dilihat juga dari menggambar grafik atau denah.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Psendekatan STEM di Sekolah
Pendekatan STEM memiliki dampak positif karena ada beberapa faktor yang mempengaruhi. Faktor-faktor tersebut diantaranya adalah faktor internal yang meliputi kondisi psikologis, fisiologis, kemampuan peserta didik, minat dan bakat. Sedangkan pada faktor eksternal meliputi guru, orang tua, kondisi lingkungan dan masyarakat. Pada faktor internal, tidak semua peserta didik mampu memahami pelajaran dengan cepat. Hal tersebut disebabkan oleh berbagai hal, seperti jenis kelamin, etnis atau suku bangsa, latar belakang ekonomi dan kebiasaan peserta didik ketika belajar. Pendekatan STEM dapat membantu peserta didik dalam belajar, tetapi pengetahuan dasar dan kemampuan individu juga menjadi faktor lain untuk memahami materi dengan optimal. Guru perlu memperhatikan tingkat kesulitan soal terhadap dalam kemampuan siswa, sehingga kemampuan dasar sangat mempengaruhi peserta didik dalam memahami pembelajaran. Selain faktor internal, faktor eksternal yang mempengaruhi keberhasilan pendekatan STEM adalah guru, sekolah dan kepentingan pemangku kebijakan sekolah. Sekolah harus dapat menjalin kerja sama dengan pemerintah. Hal tersebut merupakan salah satu strategi untuk mendukung populasi peserta didik dengan jumlah yang banyak. Selain kerja sama, durasi waktu juga sangat mempengaruhi. Durasi waktu mempengaruhi tersampaikan atau tidaknya materi pada peserta didik. Akibatnya, guru harus mampu mengatur durasi waktu yang diperlukan dengan mengenali kemampuan siswa sehingga materi dapat tersampaikan dengan optimal.
Pendekatan STEM juga membantu peserta didik dalam mengubah karakter peserta didik secara afektif maupun psikomotorik. Peserta didik menjadi lebih aktif dalam pembelajaran, meningkatnya rasa ingin membantu satu sama lain, lebih percaya diri, serta mampu menghargai orang lain dan diri sendiri. STEM cenderung mengajak peserta didik untuk menjadi pribadi yang lebih fleksibel, kooperatif, dan kolaboratif bersama orang lain. Hal ini ditunjang dengan adanya tugas proyek jangka panjang dan jangka pendek yang mengharuskan siswa berkomunikasi dengan peserta didik lainnya secara intensif. Selain itu, saat belajar di kelas, peserta didik cenderung dituntut lebih aktif karena penerapan STEM yang melibatkan teknologi maupun teknik selama proses belajar mengajar. Hal ini berarti penggunaan berbagai teknologi dalam STEM berhasil menarik perhatian dan membangkitkan rasa ingin tahu peserta didik.
Berbagai kendala dan tantangan seringkali menghinggapi ketika melaksanakan suatu strategi maupun model pembelajaran. Begitupula dalam penerapan STEM pada proses pembelajaran khususnya di Indonesia. Oleh karena itu, perlu banyak pertimbangan yang matang serta aspek penunjang yang dapat memfasilitasi penerapan STEM. Penyiapan fasilitas serta sarana prasarana penunjang proses pembelajaran, kesiapan guru dan peserta didik maupun lingkungan menjadi lingkaran besar yang mempengaruhi penerapan STEM. Pendidikan dalam hal ini pemerintah maupun sekolah-sekolah wajib meningkatkan kualitas model pembelajaran apalagi di era sekarang dengan kecanggihan IPTEK dan informasi yang dapat diakses dengan mudah. Semakin maju pendidikan Indonesia. Salam literasi.
