3. Integrasi Standar Pembelajaran

Setiap praktik pembelajaran STEM dimulai dengan diagram dan judul, diikuti dengan pernyataan tujuan dan penjajaran pernyataan praktik di seluruh standar. Dalam kasus ini, fokuskan pada pernyataan tujuan untuk setiap praktik untuk membedakan antara praktik dan untuk memahami harapan masing-masing.

3.1 Pendefinisian Masalah dan Pengajuan Pertanyaan

Martin dan Kasmer mendefinisikan masalah sebagai tugas atau kegiatan apa pun yang siswa tidak memiliki metode yang ditentukan atau dihafal untuk memecahkan. Ketika Anda pertama kali belajar mengendarai mobil, cara merawat pedal, setir, rambu lalu lintas, pengemudi lain adalah masalah. Jika Anda mengendarai mobil sekarang, hampir setiap hari, mengemudi lebih merupakan rutinitas daripada masalah. Di kelas, alih-alih instruksi yang diarahkan oleh guru, masalah menimbulkan situasi yang mengharuskan siswa untuk berjuang, berkolaborasi, meneliti, dan bereksperimen. Masalahnya tidak terstruktur, tidak ditata langkah demi langkah. Masalah dapat memiliki banyak solusi yang mungkin dan / atau banyak kemungkinan pendekatan untuk suatu solusi. Pendekatan pemecahan masalah. Dalam lingkungan pendidikan saat ini, ada dua pendekatan utama untuk pemecahan masalah, masing-masing tertanam dalam tujuan yang berbeda. Jawaban atas pertanyaan ini adalah perbedaan antara melihat penyelesaian masalah sebagai proses penerapan pemahaman yang sudah ada sebelumnya dan melihat penyelesaian masalah sebagai “masalah” untuk dipecahkan. Dari perspektif STEM, pemecahan masalah adalah untuk tujuan memajukan pembelajaran.

Menerapkan pembelajaran dan memajukan pembelajaran memiliki tujuan penilaian yang berbeda. Ketika tujuannya adalah untuk menerapkan serangkaian langkah yang ditentukan, tujuan penilaian adalah untuk mendapatkan jawaban yang tepat atau mengikuti pendekatan “yang benar”. Sedangkan, ketika tujuannya adalah untuk memajukan pembelajaran siswa, tujuan penilaian adalah untuk membuat pemikiran pembelajar terlihat. Menyadari pemahaman siswa melibatkan mendengarkan ketika siswa berbicara, mengamati bagaimana peserta didik mengatasi masalah, dan memeriksa sampel pekerjaan siswa untuk menentukan apa yang mereka pahami dan belum pahami. Informasi tersebut memberikan wawasan guru tentang umpan balik terbaik untuk memberikan siswa memformalkan dan memperluas pemikiran mereka. Ketika kita menyadari apa yang dipikirkan siswa, kita lebih mampu memuji dan merancangkan pertumbuhan mereka. Ketika guru mengadopsi perspektif bahwa pemecahan masalah, tanya jawab, dan penilaian ditujukan untuk memajukan pembelajaran siswa, mereka berada di jalur yang tepat untuk mengaktualisasikan praktik pembelajaran STEM pertama.

3.2 Perencanaan, Penelitian, dan Penggunaan Informasi

Siswa terlibat dalam Praktek 2 STEM ketika mereka membuat rencana untuk menyelidiki, menemukan bukti, penelitian. Siswa terlibat dalam Praktek 2 STEM ketika mereka menggunakan bukti untuk menentukan dan mendukung kesimpulan dan ketika mereka membuat prediksi berdasarkan berbagai pengalaman. Menurut praktik STEM ini, siswa mengawasi gambaran besar sambil mengerjakan perinciannya. Ketika sekolah dibekukan dalam waktu dengan kurikulum yang usang dan instruksi usang, siswa cenderung melihat pemecahan masalah sebagai masalah kata yang terdefinisi dengan baik yang dapat segera diselesaikan dengan satu jawaban yang benar.

Siswa cenderung mulai membangun solusi sebelum mereka mengambil waktu untuk memahami tantangan, melepaskan kemungkinan brainstorming ketika mereka berpegang teguh pada ide desain pertama mereka. Kebiasaan salah lainnya adalah kecenderungan untuk mengabaikan penelitian, Siswa secara keliru berpikir mereka akan membuat desain mereka tanpa menyadari apa yang telah dilakukan orang lain dan tanpa mengetahui kekuatan dan kelemahan dari desain alternatif. Kebiasaan siswa yang salah menyebabkan investigasi yang salah. Mereka gagal mendapatkan pemahaman penuh tentang tantangan atau masalah, gagal mengumpulkan dan menggunakan informasi untuk menginformasikan keputusan mereka, gagal merencanakan beberapa pengamatan dan eksperimen, dan gagal dalam mempertimbangkan alternatif dan variabel.

Praktik STEM 2 membahas kebiasaan yang salah ini, menyerukan kepada siswa untuk melakukan uji coba yang terfokus dan terinformasi untuk memecahkan masalah dan meningkatkan desain. Ketika siswa pertama kali mendekati pemecahan masalah berbasis STEM, mereka cenderung untuk terus mempraktikkan kebiasaan yang salah.

3.3 Berpikir Abstrak dan Komputasi

Ketika siswa belajar Praktek STEM 3, mereka belajar memahami jumlah dan hubungan. Mereka memahami bahwa situasi yang diekspresikan dalam kata-kata dapat direpresentasikan dengan angka dan angka adalah cara untuk merepresentasikan situasi abstrak dengan cara numerik. Ketika siswa belajar Praktek STEM 3, mereka membangun rantai penalaran. Mereka menggunakan angka dan kata-kata untuk memahami masalah, menganalisis data, dan mengenali, mengekspresikan, dan menerapkan secara kuantitatif bagaimana data terkait satu sama lain. Siswa menyadari perlunya melihat simbol dalam konteks untuk menentukan tindakan yang ditunjukkan oleh simbol tersebut. Ketika siswa mulai berjuang, mereka tahu untuk memecah masalah yang lebih besar menjadi potongan-potongan kecil dan untuk mewakili bit-bit itu menggunakan simbol dan angka dengan cara selain dari algoritma standar.

Seperti semua masalah, masalah STEM tidak langsung menyerang kami untuk mengatakan, “Anda perlu mengurangi di sini atau Anda perlu mengukur menggunakan penggaris.” Ini membutuhkan alasan. Mari kita membuat perbandingan antara pemahaman dalam membaca dan pemahaman dalam STEM. Bagaimana Anda membimbing siswa untuk memahami, memahami apa yang mereka baca? Berhenti sejenak untuk mempertimbangkan pertanyaan ini dan untuk berpikir tentang bagaimana pemahaman membaca mungkin berhubungan dengan memahami tugas STEM, masalah yang tidak ada solusi mudah atau langsung. Sama seperti buku yang membutuhkan pemahaman, tugas STEM juga membutuhkan pemahaman. Dalam semua pemahaman, apakah itu membaca, mendengarkan, atau STEM, pelajar harus mengambil apa yang diberikan dan menggunakan apa yang diberikan sebagai alasan melalui pemahaman.

Teknologi komputasi canggih telah memungkinkan berbagai inovasi dalam bidang pertanyaan dan bidang manusia, yang memungkinkan penyelesaian masalah, dan pemahaman sistem yang kompleks. Dengan kemajuan dalam teknologi komputasi, informasi dan komunikasi, telah ada langkah untuk menciptakan sistem layanan berbasis infrastruktur cyber yang mendukung dan memfasilitasi penelitian ilmiah. Sistem infrastruktur cyber ini dikembangkan dengan memanfaatkan teknologi cloud untuk memungkinkan penelitian intensif-komputasi yang memerlukan penggunaan set data besar, kisi-kisi terdistribusi, dan / atau visualisasi. Mirip dengan sistem layanan lain, sistem e-sains dibentuk oleh sekelompok orang, jaringan, teknologi cloud canggih, dan subsistem lainnya, untuk memberi para peneliti layanan dan sumber daya untuk penelitian lanjutan.

Pemikiran komputasi melibatkan pemecahan masalah, merancang sistem, dan memahami perilaku manusia, dengan menggambar konsep-konsep dasar untuk ilmu komputer. Berpikir komputasi mencakup berbagai alat mental yang mencerminkan luasnya bidang Ilmu Komputer. Teknologi canggih yang digabungkan dengan data kompleks akan terus muncul. Oleh karena itu, pendidik STEM didorong untuk menyatukan computational thinking dengan percakapan mereka, kurikulum dan pengajaran mereka (Swaid, 2015).

3.4 Komunikasi, Kolaborasi, dan Kerja Sama

Ketika siswa terlibat dalam Praktek STEM 4, mereka belajar untuk menganalisis, mengkritik, dan mengomunikasikan pekerjaan dan pikiran mereka. Mereka membela prediksi dan mengkomunikasikan penjelasan dengan jelas dan ringkas, membenarkan alasan mereka menggunakan bahasa matematika dan ilmiah, definisi yang jelas, dan model konkret. Siswa memperbaiki keterampilan komunikasi mereka saat mereka berpartisipasi dalam diskusi. Mereka belajar mendengarkan, dan ketika mereka mendengarkan penjelasan, mereka memutuskan apakah penjelasan itu masuk akal. Mereka menganalisis masukan orang lain dan membuat argumen tandingan menggunakan bukti untuk mendukung perbedaan pendapat. Siswa mengkritik penjelasan mereka sendiri dan orang lain dan membangun konsensus dengan mensintesis beberapa kontribusi.

Kalau tidak, semua yang kita berikan adalah pendapat. Ketika kita ditantang untuk mengomunikasikan pemikiran dan penalaran kita, kita belajar untuk menjadi jelas dan meyakinkan, yang menggerakkan argumen kita dari pendapat menjadi pernyataan kebenaran berdasarkan bukti yang mendukung. Ketika siswa belajar Praktek STEM 4, mereka belajar mendengarkan untuk memahami pemikiran mereka dan membandingkan pemikiran mereka dan strategi mereka dengan pemikiran orang lain dan strategi orang lain. Siswa belajar mengajukan pertanyaan ketika mereka mendengarkan.

 

Referensi

Cianca, S. (2020). Teaching Elementary STEM Education: Unpacking Standards and Implementing Practice-Based Pedagogy (First Edit). Taylor & Francis.

Swaid, S. I. (2015). Bringing computational thinking to STEM education. Procedia Manufacturing. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2351978915007623