Model Pembelajaran STEAM
Model pembelajaran STEAM (Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics) adalah pendekatan dan metode pembelajaran inovatif yang memadukan prinsip sains, teknologi, teknik, seni, serta matematika untuk menyelesaikan permasalahan di dunia nyata. Melalui model pembelajaran STEAM diharapkan dapat mendorong peserta didik untuk mengembangkan rasa ingin tahu, membuka pengalaman, dan mengajukan pertanyaan dalam proses pemecahan masalah saat pembelajaran dalam kehidupan sehari-hari.
Model pembelajaran STEAM merupakan integrasi dari sains, teknologi, teknik, seni dan matematika. Model pembelajaran ini merupakan suatu pendekatan interdisipliner dan terapan yang digabungkan dengan dunia nyata serta pembelajaran berbasis masalah. Metode pembelajaran STEAM mengintegrasikan empat disiplin ilmu melalui pendekatan pengajaran dan pembelajaran yang kohesif dan aktif. Pembelajaran STEAM melibatkan empat basis keterampilan yang dikenal dengan istilah 4C, yaitu; creativity (kreatifitas), critical thinking (berpikir kritis), collaboration (kolaborasi), dan communication (komunikasi). Peserta didik bekerja sama untuk menciptakan solusi inovatif pada masalah nyata dan mengkomunikasikannya dengan orang lain.
Model pembelajaran STEAM juga diartikan sebagai sebuah pendekatan pembelajaran yang mengintegrasikan dua atau lebih komponen STEAM agar siswa dapat memahami fenomena-fenomena disekitar dengan berfikir secara kritis dan kreatif. Dengan menggunakan pendekatan STEAM siswa akan merasa lebih tahu, ingin belajar dan memahami apa yang sedang terjadi, penyebab-penyebabnya, dan dampak yang ditimbulkan serta berusaha untuk mengatasinya. Pendekatan STEAM menjadikan siswa merasa terlibat ambil bagian dalam pembelajaran yang terjadi dan akan mencari solusi dari setiap permasalahan yang muncul.
Pengertian Pembelajaran STEAM
Berikut definisi dan pengertian model pembelajaran STEAM (Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics) dari beberapa sumber buku dan referensi:
- Menurut Wahyuningsih (2020), pembelajaran STEAM adalah pembelajaran berbasis sains dan teknologi serta kemampuan untuk menyelesaikan masalah dunia nyata. Pembelajaran STEAM mendorong anak-anak untuk mengembangkan rasa ingin tahu dan membuka pengalaman, serta mengajukan pertanyaan agar anak-anak dapat membangun pengetahuan di sekitarnya dengan cara mengeksplorasi, mengamati, menemukan, dan menyelidiki hal-hal di sekitar mereka.
- Menurut Musyyadah, dkk (2019), pembelajaran STEAM adalah proses pembelajaran dikemas dengan mengkombinasikan sains, teknologi, teknik, matematik, dan seni. Dengan model pembelajaran STEAM anak dirangsang untuk berfikir kritis dalam proses pembelajaran.
- Menurut Nurhasanah (2021), pembelajaran STEAM adalah pendekatan pembelajaran inovatif memadukan konsep maupun prinsip dari sains, teknologi, teknik, seni, serta matematika yang memfokuskan proses pemecahan masalah saat pembelajaran dikehidupan sehari-hari untuk membentangkan produk, proses, serta sistem dengan mewariskan keunggulan kompetitif pada aktivitas manusia.
- Menurut Erba (2019), pembelajaran STEAM adalah pendekatan pengajaran dimana peserta didik mendemonstrasikan pemikiran secara kritis dan pemecahan masalah secara kreatif di bidang sains, teknologi, teknik, seni dan matematika. Pengintegrasian seni dalam STEAM diharapkan mampu membuat pembelajaran lebih bermakna, karena siswa ikut terlibat dalam mewujudkan kompetensi pembelajaran yang harus dicapainya secara nyata dalam bentuk karya.
Fungsi dan Manfaat Pembelajaran STEAM
Menurut Hadinugrahaningsih, dkk (2017), beberapa manfaat dari penggunaan model pembelajaran STEAM adalah sebagai berikut:
- Siswa dapat menggunakan pengetahuan dan keterampilan dari seluruh mata pelajaran untuk mendukung pekerjaan proyek, mereka mulai melihat konten digunakan dalam realitas kehidupan dan mengapa hal itu penting untuk diketahui.
- Siswa didorong untuk mengakui dan menghormati keterampilan serta keterampilan mereka sendiri dan yang lain. Mereka belajar bagaimana menyesuaikan diri dengan baik dalam tim berdasarkan peran yang mereka lakukan dengan baik secara kolaboratif.
- Pembelajaran STEAM juga mampu membangun kemampuan kognitif siswa melalui pembelajaran yang bermakna, memunculkan kreativitas siswa dan dapat merangsang munculnya soft skill siswa seperti kerjasama dan kolaborasi dalam kelompok kerja dan mengkritisi fenomena sekitar.
Aspek-aspek Pembelajaran STEAM
Menurut Torlakson (2014), model pembelajaran STEAM memiliki lima komponen utama, yaitu sebagai berikut:
a. Sains (Science)
Sains adalah studi tentang dunia alam, termasuk hukum-hukum alam yang terkait dengan fisika, kimia, dan biologi dan perawatan atau penerapan fakta, prinsip, konsep, dan konvensi yang terkait dengan disiplin ilmu ini. Sains adalah tubuh pengetahuan yang telah terakumulasi dari waktu ke waktu dan sebuah proses penyelidikan ilmiah yang menghasilkan pengetahuan baru. Pengetahuan dari ilmu pengetahuan menginformasikan proses desain teknik.
Sains sebagai kumpulan pengetahuan, proses, dan nilai dapat digunakan sebagai dasar penerapan sains di kelas. Siswa dapat belajar kembali dalam konteks produk pembelajaran atau pembelajaran sains, tetapi mereka dapat belajar melalui sains atau prinsip berdasarkan esensi sains. Siswa dapat menetapkan konsepnya sendiri melalui kegiatan investigasi, seperti mengamati objek atau fenomena tertentu atau percobaan berulang (trial and error) hingga menemukan jawaban atau penjelasan yang relevan.
b. Teknologi (Technology)
Teknologi adalah penggunaan ilmu pengetahuan sains dalam industri, engineering dan sebagainya yang dapat memenuhi kebutuhan dan keinginan manusia. Teknologi terintegrasi dengan sains dan matematika, terutama dalam kaitannya dengan alat yang digunakan anak-anak untuk observasi, eksperimen, dan pengukuran. Teknologi merupakan alat yang dipakai anak untuk melakukan observasi, eksperimen dan pengukuran tidak hanya barang elektronik. Semakin lama teknologi semakin dekat dengan kehidupan keseharian manusia sehingga dapat mempermudah dan memberikan wawasan baru bagi penggunanya.
Teknologi sementara bukan disiplin dalam arti ketat, terdiri dari seluruh sistem orang dan organisasi, pengetahuan, proses, dan perangkat yang digunakan untuk menciptakan dan mengoperasikan teknologiartefak, serta artefak itu sendiri. Sepanjang sejarah, manusia telah menciptakan teknologi untuk memuaskan keinginan dan kebutuhan mereka. Banyak teknologi modern adalah produk sains dan teknik, dan alat teknologi digunakan di kedua bidang.
c. Teknik (Engineering)
Konsep engineering dalam STEAM adalah cara mengimplementasikan dari ilmu science dan technology ke dalam kehidupan nyata. Keilmuan yang telah disampaikan guru perlu adanya praktik langsung untuk menguji dalam kehidupan yang sesungguhnya. Anak-anak yang mempunyai keahlian teknologi dan penguasaan ilmu pengetahuan belum tentu mampu mengaplikasikan ilmunya ke dalam kehidupan sehari-hari, sehingga keterampilan praktik yang berkaitan dengan kehidupan nyata sangat penting dan diperlukan oleh peserta didik.
Engineering dimulai dengan penyelidikan dan mengidentifikasi masalah, kemudian mencoba memecahkan masalah itu. Dapat contohkan dengan proses belajar berbasis proyek yaitu anak-anak mengalami proses ketika mereka mencoba mencari informasi bagaimana membuat fondasi yang kuat agar bangunan balok mereka dapat lebih tinggi. Engineering mengajarkan anak-anak untuk mengalami proses ketika mereka mencari informasi dari sebuah masalah yang dialami. Kegagalan bukanlah hal yang jelek. Kegagalan adalah satu langkah lebih dekat menuju sukses. Peran guru sangatlah penting dalam kegiatan proyek dengan menyediakan alat dan bahan yang sesuai dengan usia anak.
d. Art (Seni)
Art atau seni merupakan salah satu model inovasi dan imajinasi dalam pembelajaran yang dapat memperkenalkan suasana yang nyata dan beragam, sehingga suasana belajar menjadi lebih meriah. Indikator dari unsur seni yang dapat diterapkan pada anak-anak adalah anak mampu mengespresikan diri melalui gerakan dan karya seni. Hal ini bisa dilakukan dengan beberapa kegiatan seperti: anak dapat bergerak sesuai irama musik, dapat bergerak mengikuti benda-benda di lingkungannya, dapat bernyanyi beberapa lagu, dapat mengekpresikan suatu karya dengan jari.
Kegiatan yang dapat dilakukan oleh anak pada saat kegiatan pembelajaran dengan lebih banyak melibatkan kemampuan motorik, khususnya motorik halus seperti membuat gambar, kolase, mencoret sehingga menghasilkan sebuah hasil karya seni atau disebut juga dengan art. Seni dapat melatih otak, tes kecerdasan berkenaan dengan bagaimana sikap kita dalam menyelesaikan pemecahan masalah. Seni penuh dengan berbagai masalah semacam itu, dan itulah mengapa para seniman, para artis, biasanya merupakan orang-orang yang memiliki kecerdasan yang tinggi.
e. Matematika (Mathematics)
Matematika adalah sebuah permainan yang melibatkan kemampuan untuk membedakan, menyortir, mengelompokkan, membandingkan, mengenal volume dan ukuran. Adapun aktivitas lain yang terkait dengan pemecahan masalah. Mengorganisasikan benda-benda konkret sebelum mereka dapat menggunakan simbol-simbol yang telah dikenalnya secara abstrak dapat menjadikan pemikir matematika dengan cara anak-anak perlu diberi kesempatan untuk menyelidiki.
Matematika adalah studi tentang pola dan hubungan antara jumlah, angka, dan ruang. Tidak seperti itu dalam sains, di mana bukti empiris dicari untuk menjamin atau menggulingkan klaim, klaim dalam matematika adalah dibenarkan melalui argumen logis berdasarkan asumsi mendasar. Argumen logis sendiri adalah bagian dari matematika bersama dengan klaim.
Prinsip-prinsip Pembelajaran STEAM
Menurut Zhang Mengmeng, dkk (2019), prinsip-prinsip pembelajaran STEAM antara lain yaitu sebagai berikut:
a. The Principle of Interdisciplinary Learning
Pendidik memberikan metode pembelajaran STEAM tidak boleh berfokus pada subyek tertentu, akan tetapi lebih menekankan berbagai macam ilmu yang meliputi Sains, Technology, Engineering, Art and Math dalam menyelesaikan masalah yang disesuaikan dengan kehidupan nyata.
b. The Principle of contextualization
Implementasi dari kurikulum STEAM berdasarkan pada konteks sosial yang nyata atau serupa. Oleh karena itu guru perlu memberikan berbagai situasi nyata yang sesuai dengan karakteristik anak usia dini dan dekat dengan realitas dunia, agar dapat menyelesaikan masalah dalam kehidupan nyata.
c. The Principle of interest
Rancangan kurikulum STEAM untuk anak-anak pra-sekolah harus konsisten dengan tahap perkembangan kognitif dan dalam bentuk yang menyenangkan. Pembelajaran yang menarik dan menyenangkan dengan mengembangkan daya nalar anak melalui kegiatan proses pembelajaran merupakan tujuan dari desain kurikulum STEAM.
d. The Principle of Inquiry
Anak-anak dapat mengungkapkan kesimpulannya dalam berbagai cara untuk meningkatkan kemampuan awal dalam pemecahan masalah, kemampuan kreatif, komunikasi dan sikap pengalaman emosional yang positif. Penerapan model pembelajaran STEAM memberikan kesempatan untuk anak usia dini berpikir lebih luas dalam menemukan solusi ketika aktivitas pembelajaran berlangsung, dimana anak akan memiliki pengalaman-pengalaman belajar yang bermakna melalui lingkungan sekitar.
e. Ill-defined task and well-defined outcome
Dalam pelaksanaan kegiatan pendidikan STEAM, guru dituntut untuk memberikan suatu masalah tertentu dengan tujuan agar keinginannya dapat tercapai, namun cara penyelesaiannya tidak boleh dibatasi, memberikan sebuah ruang bagi anak untuk ber-eksplorasi dan menemukan jawabannya.
Langkah-langkah Pembelajaran STEAM
Menurut Hadinugrahaningsih, dkk (2017), langkah-langkah dalam pelaksanaan model pembelajaran STEAM adalah sebagai berikut:
1. Memulai dengan pertanyaan esensial
Pertanyaan esensial digunakan untuk memberikan gambaran tentang pengetahuan awal yang dimiliki siswa, pertanyaan esensial ini digunakan sebagai bahan eksplorasi guru tentang pemahaman konsep yang akan ditanamkan dengan melakukan tanya jawab di depan kelas.
2. Membuat rencana proyek
Siswa melakukan perencanaan proyek dengan mencari berbagai informasi tentang bagaimana cara penyelesaian proyek yang diberikan, mendiskusikan secara berkelompok tentang rancangan tahapan penyelesaian proyek, mencari informasi mengenai penyelesaian dan kendala-kendala yang dihadapi dalam pelaksanaan proyek, waktu maksimal yang diperlukan dalam penyelesaian proyek dan desain proyek yang akan dikerjakan oleh siswa dengan mengintegrasikan komponen STEAM. Dalam membuat rencana proyek yang akan dijalankan, siswa dapat menggunakan beberapa sumber belajar sebagai fasilitas dalam perencanaan proyek dan memudahkan siswa mencari informasi selama pelaksanaan aktivitas pembelajaran.
3. Menyusun jadwal
Dalam menyusun jadwal penyelesaian proyek, siswa harus diarahkan untuk membuat timeline jadwal agar mudah direncanakan. Siswa harus mampu menyelesaikan proyek dengan waktu yang telah disepakati. Siswa dapat mendiskusikan jadwal ini bersama kelompoknya. Timeline bertujuan untuk mengatur penjadwalan agar lebih mudah dan terarah sesuai dengan tahapan proyek yang telah disepakati.
4. Memonitoring siswa dan kemajuan proyek
Selama siswa bekerjasama untuk menyelesaikan proyek, guru memonitor kemajuan proyek yang siswa lakukan. Guru harus melihat kesesuaian waktu saat penyelesaian proyek.monitoring aktivitas siswa selama proses pembelajaran dan melihat perkembangan proyek siswa dilakukan untuk mengetahui sejauh mana siswa dapat menyelesaikan proyek yang telah ditetapkan sesuai dengan timeline yang telah dibuat. Tahapan memonitoring siswa dan kemajuan proyek terdapat dalam pertemuan pertama hingga terakhir selama pembelajaran berbasis proyek masih berlangsung.
5. Menguji dan menilai hasil
Tahapan ini dilakukan dengan cara guru menguji dan mengevaluasi produk yang dihasilkan oleh siswa. Siswa mengujikan produk-produk yang telah dibuat oleh siswa. Pengujian dapat dilakukan dengan cara kelompok lain yang menguji atau setiap kelompok mengujinya sendiri. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat keberhasilan proyek yang dijalankan oleh siswa.
6. Mengevaluasi pengalaman
Tahap evaluasi pengalaman dilakukan oleh siswa dengan mengungkapkan perasaan dan pengalaman siswa selama menyelesaikan pembelajaran berbasis proyek. Guru dan siswa melakukan refleksi terhadap aktivitas pembelajaran dan hasil proyek yang telah dilaksanakan. Hal-hal yang direfleksikan adalah tentang kendala-kendala yang dialami dan solusi yang dapat dilakukan oleh siswa selama menyelesaikan proyek. Selain itu, guru juga dapat menanyakan keluh kesah, maupun suka duka setiap perasaan siswa saat melakukan aktivitas pembelajaran.
Kelebihan dan Kekurangan Pembelajaran STEAM
Setiap model pembelajaran biasanya memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing, begitu juga dengan model pembelajaran STEAM. Kelebihan dan kekurangan model pembelajaran STEAM adalah sebagai berikut:
a. Kelebihan
Kelebihan atau keunggulan model pembelajaran STEAM adalah:
- Pendekatan STEAM menunjukkan hasil yang positif dalam pengetahuan sains siswa.
- Pendekatan STEAM mengajarkan siswa untuk menyelesaikan masalah secara aktif, kreatif dan inovatif melalui teknologi, melalui teknologi siswa mampu mengkreasikan ide-idenya ke dalam teknologi terkini.
- Pendekatan STEAM dapat menjembatani konsep yang abstrak secara matematis ke dalam sains, teknologi, inkuiri dan seni, terintegrasinya seni atau art ke dalam STEAM akan memupuk kreativitas siswa dalam menciptakan alat belajar yang menyenangkan.
- Dengan pendekatan STEAM siswa dapat mengaplikasikan hasil pembelajaran yang diperoleh ke dalam kehidupan sehari-hari.
b. Kekurangan
Kekurangan atau kelemahan model pembelajaran STEAM adalah:
- Kesiapan guru, seperti yang sering diketahui guru menyatakan bahwa mengajar dengan mengintegrasikan pendekatan STEAM memerlukan lebih banyak pengetahuan.
- Sebagian guru berpendapat bahwa mereka tidak memiliki waktu untuk dapat mengintegrasikan pendekatan STEAM dalam rencana pembelajaran.
- Ada kesalahan umum bahwa mengintegrasikan pendekatan STEAM memerlukan material yang mahal dan berteknologi tinggi.