PEMBELAJARAN SAINS ABAD 21
A.
PENDAHULUAN
Pada abad 21 ini persaingan dalam berbagai bidang kehidupan,
di antaranya bidang pendidikan khususnya pendidikan sains yang sangat ketat.
Kita dihadapkan pada tuntutan akan pentingnya sumber daya manusia yang
berkualitas serta mampu berkompetisi. Sumber daya manusia yang berkualitas,
yang dihasilkan oleh pendidikan yang berkualitas dapat menjadi kekuatan utama
untuk mengatasi masalah-masalah yang dihadapi dalam pendidikan. Salah satu cara
yang ditempuh adalah melalui peningkatan mutu pendidikan. Saat ini peningkatan
mutu pendidikan di Indonesia khususnya peningkatan mutu pendidikan masih terus
diupayakan karena sangat diyakini bahwa sains sebagai ilmu dasar memegang
peranan yang sangat penting dalam pengembangan IPTEK.
Melalui
pendidikan, diharapkan peserta didik dapat menguasai kemampuan-kemampuan yang
dibutuhkan di abad 21 (21st centuty skills). Diperlukan sumber daya
manusia (SDM) yang handal sebagai pilar utama penyangga pembangunan negara dan
bangsa untuk menghadapinya. SDM yang berkualitas dapat dibentuk melalui
pendidikan, sehingga pemerintah melakukan berbagai upaya untuk memperbaiki mutu
pendidikan. Proses pembelajaran dalam pendidikan seharusnya diarahkan untuk
mengembangkan pengetahuan dan keterampilan sebagai kunci utama yang dapat
membantu peserta didik.
Era
pengetahuan di abad 21 dicirikan adanya pertautan dalam dunia ilmu pengetahuan
secara komprehensif. Era global serta pengintegrasian teknologi dalam
pendidikan, turut mempercepat terjadinya sinergi pengetahuan lintas bidang
ilmu, sehingga melahirkan bidang ilmu baru seperti: kimiafisik, biokimia,
biofisika, bioteknologi, dll. Hal ini merupakan tantangan terutama dalam dunia
pendidikan.
Perubahan yang terjadi pada abad ke-21 menurut Trilling and
Fadel (2009) adalah:
a) Dunia yang kecil, karena
dihubungkan oleh teknologi dan transportasi;
b) Pertumbuhan yang cepat
untuk layanan teknologi dan media informasi;
c) Pertumbuhan ekonomi global yang
mempengaruhi perubahan pekerjaan dan pendapatan;
d) Menekankan pada pengelolaan
sumberdaya: air, makanan dan energi;
e) Kerjasama dalam penanganan
pengelolaan lingkungan;
f) Peningkatan keamanan
Satu ciri yang paling menonjol
pada abad ke-21 adalah semakin bertautnya dunia ilmu pengetahuan, sehingga
sinergi di antaranya menjadi semakin cepat. Dalam konteks pemanfaatan
teknologi informasi dan komunikasi di dunia pendidikan, telah terbukti semakin
menyempitnya dan meleburnya faktor “ruang dan waktu” yang selama ini aspek
penentu kecepatan dan keberhasilan penguasaan ilmu pengetahuan oleh umat
manusia (BSNP:2010). P21 (Partnership for 21st Century Learning)
mengembangkan framework pembelajaran di abad 21 yang
menuntut peserta didik untuk memiliki keterampilan, pengetahuan dan kemampuan
dibidang teknologi, media dan informasi, keterampilan pembelajaran dan
inovasi serta keterampilan hidup dan karir (P21, 2015). Framework ini
juga menjelaskan tentang keterampilan, pengetahuan dan keahlian yang harus
dikuasai agar siswa dapat sukses dalam kehidupan dan pekerjaannya.
Megacu pada begitu kompleksnya kompetensi yang harus dimiliki
siswa, maka pada pembelajaran abad 21 ini terjadi perubahan paradigma belajar
yaitu, dari paradigma teaching menjadi paradigma learning.
Artinya bahwa sebelumnya pembelajaran hanya berpusat pada guru sedangkan saat
ini pembelajaran berpusat pada peserta didik, dalam hal ini guru tidak lagi
menjadi satu-satunya sumber belajar melainkan lebih banyak mengarah sebagai
fasilitator dalam proses belajar. Adapun visi pendidikan abad 21 yang lebih
berdasarkan pada paradigma learning adalah belajar berpikir yang
berorientasi pada pengetahuan logis dan rasional, belajar berbuat yang
berorientasi pada bagaimana mengatasi masalah, belajar menjadi mandiri yang
berorientasi pada pembentukan karakter, dan belajar hidup bersama yang
berorientasi untuk bersikap toleran dan siap bekerjasama.
B. PEMBELAJARAN SAINS
ABAD 21
Pembelajaran
sains merupakan sesuatu yang harus dilakukan oleh siswa bukan sesuatu yang
dilakukan terhadap siswa sebagaimana yang dikemukakan National Science
Educational Standart (1996: 20) bahwa ”Learning science is an active
process. Learning science is something student to do, not something that is
done to them”. Dalam pembelajaran sains siswa dituntut untuk belajar aktif
yang terimplikasikan dalam kegiatan secara fisik ataupun mental, tidak hanya
mencakup aktivitas hands-on tetapi juga minds-on. Proses
pembelajaran sains menekankan pada pemberian pengalaman langsung untuk
mengembangkan kompetensi agar menjelajahi dan memahami alam sekitar secara
ilmiah. Pembelajaran sains diarahkan untuk inquiry dan berbuat sehingga
dapat membantu peserta didik untuk memperoleh pengalaman dan pemahaman yang
lebih mendalam tentang alam sekitar.
Dalam
pelaksanaannya pembelajaran sains hendaknya menumbuhkan keterampilan ilmiah yaitu :
1. Keterampilan
proses (science process skill),
2. Keterampilan
berpikir
(thinking skill),
3. Sikap
ilmiah (scientific attitude).
Di
era 21 pembelajaran sains sebaiknya dilaksanakan secara inkuiri ilmiah (scientific
inquiry) dengan pendekatan berpusat pada siswa (student centered
learning) untuk menumbuhkan kemampuan berpikir kreatif (creative
thinking) dan berpikir kritis (critical thinking), mampu memecahkan
masalah, melatih kemampuan inovasi dan menekankan pentingnya kolaborasi dan
komunikasi.
Keterampilan
berpikir yang dikembangkan sebaiknya sudah menjangkau keterampilan berpikir
tingkat tinggi (High Order Thinking Skills) yang jika dijangkau dengan
ranah kognitif pada Taksonomi Bloom berada pada level analisis, sintesis,
evaluasi dan kreasi. Sehingga pembelajaran harus sesuai dengan karakter dan
domain sains yang meliputi domain konsep, proses, kreativitas, sikap atau
tingkah laku dan aplikasi seuai dengan yang dikemukakan oleh.
a) Domain
konsep atau pengetahuan meliputi fakta-fakta, konsep-konsep, hukum, prinsip
serta teori dan hipotesis yang digunakan saintis. Domain ini dapat juga disebut
ranah pengetahuan ilmiah/sains atau aspek minds on/braions on dalam
belajar sains.
b) Domain
proses meliputi aspek-aspek yang berhubungan dengan bagaimana para siswa
berpikir dan bekerja. Domain proses ini dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu keterampilan
proses dasar dan keterampilan proses terpadu.
c) Domain
kreativitas meliputi visualisasi-produksi gambar mental, pengkombinasian ide
atau gagasan dalam cara baru, merancang alat, menghasilkan ide-ide yang luar
biasa.
d) Domain
sikap meliputi pengembangan sikap positif terhadap guru-guru dan pelajaran sains
di sekolah, kepercayaan diri, motivasi, daya tanggap. Sikap dalam sains terdiri
dari yang pertama sikap terhadap sains yang dihubungkan dengan reaksi emosional
terhadap perhatian, kebingungan dan kesenangn terhadap sains. Yang kedua sikap
ilmiah seperti kejujuran, keterbukaan, dan keingintahuan.
e) Domain
aplikasi dan keterkaitan maliputi aktivitas melihat/ menunjukkan contoh
konsep-konsep ilmiah dalam kehidupan sehari-hari, menerapkan konsep-konsep sains
dan keterampilan pada masalah-masalah teknologi sehari-hari, memahami
prinsip-prinsip ilmiah dan teknologi pada alat-alat teknologi yang ada dalam
rumah tangga, mengintegrasikan dengan pelajaran lain.
Dalam
pembelajaran sains di sekolah pendidik harus bisa memunculkan domain-domain
tersebut sehingga bisa mewujudkan keterampilan
abad 21.
Menurut
Jennifer Nichols manajemen pendidikan abad 21 di kelompokkan ke dalam 4
prinsip, yaitu:
1)
Instruction should be student-centered
Pengembangan
pembelajaran seyogyanya menggunakan pendekatan pembelajaran yang berpusat pada
siswa. Siswa ditempatkan sebagai subyek pembelajaran yang secara aktif
mengembangkan minat dan potensi yang dimilikinya. Siswa tidak lagi dituntut
untuk mendengarkan dan menghafal materi pelajaran yang diberikan guru, tetapi
berupaya mengkonstruksi pengetahuan dan keterampilannya, sesuai dengan
kapasitas dan tingkat perkembangan berfikirnya, sambil diajak berkontribusi
untuk memecahkan masalah-masalah nyata yang terjadi di masyarakat.
Pembelajaran
berpusat pada siswa bukan berarti guru menyerahkan kontrol belajar kepada siswa
sepenuhnya. Intervensi guru masih tetap diperlukan. Guru berperan sebagai
fasilitator yang berupaya membantu mengaitkan pengetahuan awal (prior
knowledge) yang telah dimiliki siswa dengan informasi baru yang akan
dipelajarinya. Memberi kesempatan siswa untuk belajar sesuai dengan cara dan
gaya belajarnya masing-masing dan mendorong siswa untuk bertanggung jawab atas
proses belajar yang dilakukannya. Selain itu, guru juga berperan sebagai
pembimbing, yang berupaya membantu siswa ketika menemukan kesulitan dalam
proses mengkonstruksi pengetahuan dan keterampilannya.
2)
Education should be collaborative
Siswa
harus dibelajarkan untuk bisa berkolaborasi dengan orang lain. Berkolaborasi dengan orang-orang
yang berbeda dalam latar budaya dan nilai-nilai yang dianutnya. Dalam menggali
informasi dan membangun makna, siswa perlu didorong untuk bisa berkolaborasi
dengan teman-teman di kelasnya. Dalam mengerjakan suatu proyek, siswa perlu
dibelajarkan bagaimana menghargai kekuatan dan talenta setiap orang serta
bagaimana mengambil peran dan menyesuaikan diri secara tepat dengan mereka.
Begitu
juga, sekolah (termasuk di dalamnya guru) seyogyanya dapat bekerja sama dengan
lembaga pendidikan (guru) lainnya di berbagai belahan dunia untuk saling
berbagi informasi dan penglaman tentang praktik dan metode pembelajaran yang
telah dikembangkannya. Kemudian, mereka bersedia melakukan perubahan metode
pembelajarannya agar menjadi lebih baik.
3)
Learning should have context
Pembelajaran
tidak akan banyak berarti jika tidak memberi dampak terhadap kehidupan siswa di
luar sekolah. Oleh karena itu, materi pelajaran perlu dikaitkan dengan
kehidupan sehari-hari siswa. Guru mengembangkan metode pembelajaran yang
memungkinkan siswa terhubung dengan dunia nyata (real word). Guru
membantu siswa agar dapat menemukan nilai, makna dan keyakinan atas apa yang
sedang dipelajarinya serta dapat mengaplikasikan dalam kehidupan
sehari-harinya. Guru melakukan penilaian kinerja siswa yang dikaitkan dengan
dunia nyata.
4)
Schools should be integrated with society
Dalam upaya mempersiapkan siswa
menjadi warga negara yang bertanggung jawab, sekolah seyogyanya dapat
memfasilitasi siswa untuk terlibat dalam lingkungan sosialnya. Misalnya,
mengadakan kegiatan pengabdian masyarakat, dimana siswa dapat belajar mengambil
peran dan melakukan aktivitas tertentu dalam lingkungan sosial. Siswa dapat
dilibatkan dalam berbagai pengembangan program yang ada di masyarakat, seperti:
program kesehatan, pendidikan, lingkungan hidup, dan sebagainya. Selain itu,
siswa perlu diajak pula mengunjungi panti-panti asuhan untuk melatih kepekaan
empati dan kepedulian sosialnya.
Dengan kekuatan teknologi dan
internet, siswa saat ini bisa berbuat lebih banyak lagi. Ruang gerak sosial
siswa tidak lagi hanya di sekitar sekolah atau tempat tinggalnya, tapi dapat
menjangkau lapisan masyarakat yang ada di berbagai belahan dunia. Pendidikan
perlu membantu siswa menjadi warga digital yang bertanggung jawab.
C.
KETERAMPILAN
ABAD 21
Terdapat 6 elemen dan keterampilan bertahan hidup yang
diperlukan oleh siswa dalam menghadapi kehidupan, dunia kerja, dan
kewarganegaraan di abad ke-21 adalah sebagai berikut:
a) menekankan
pelajaran inti
apapun
keterampilan yang dikembangkan, harus didasarkan pada pengetahuan mengenai isi
materi mata pelajaran utama dan pemahaman mengenai ciri utama tersebut
b) menekankan
keterampilan belajar
siswa memerlukan keterampilan belajar yang terdiri
dari tiga keterampilan yaitu :
Ø keterampilan
terkait dengan informasi dan komunikasi,
Ø keterampilan
berpikir dan memecahkan masalah,
Ø keterampilan
interpersonal dan keterampilan mengatur diri sendiri.
Seorang guru
perlu mengintegrasikan keterampilan-keterampilan tersebut dalam pembelajaran
secara sengaja, strategis dan seluas-luasnya.
c) menggunakan
alat untuk mengembangkan keterampilan belajar
siswa perlu
belajar bagaimana menggunakan alat-alat yang esensial untuk kehidupan
sehari-hari dan untuk produktif ditempat kerja. Kemampuan untuk memanfaatkan ICT
sangat diperlukan di abad 21.
d) Mengajar
dan belajar
siswa belajar
materi melalui contoh-contoh, penerapan, dan pengalaman dunia nyata baik di
dalam maupun luar sekolah.
e) mengajar
dan mempelajari isi abad 21
pendidik perlu
memadukan pengetahuan dan keterampilan di abad 21.
f) Menggunakan
penilaian yang mengukur keterampilan;
untuk mengukur
keterampilan di abad 21 perlu assesment yang berkualitas tinggi sehingga bisa
mengukur prestasi siswa dalan unsur-unsur abad 21. Agar instrumen yang
digunakan efektif harus dibuat secara tepat, berkelanjutan dan terjangkau untuk
semua jenjang pendidikan dengan menggunakan teknologi informasi untuk
meningkatkan efesiensi dan jelas waktunya.
REFERENSI
Partnership
for 21st century Skill.2002. Learning for
the 21st century. A Report and MILE Guide for 21st century skills. www.
21stcenturyskills.org.P21.Report.pdf. diakses 13 Januari 2013.
Widhy
Purwanti (2013) Integrative Science untuk
Mewujudkan 21st Century Skill dalam
Pembelajaran IPA SMP
1. Sebagai
pendidik apa saja yang harus dimiiki oleh seorang pendidik ketika menghadapi
proses pembelajaran pada abad 21 ini ?
2. Salah
satu ciri pembelajaran di abad 21 adalah memiliki keterampilan di bidang
teknologi. Apakah pembelajaran di abad 21 di terapkan disemua jenjang
pendidikan ? jelaskan !
3. Pemanfaatan
teknologi informasi dan komunikasi di dunia pendidikan menjadi ciri
utama pada pendidikan abad 21. Jika kita sebagai seorang pendidik
dihadapkan pada kondisi sekolah yang terbatas pada sarana dan prasarana yang
menunjang dalam pendidikan abad 21, apakah usaha yang dapat kita lakukan agar tidak
tertinggal dibandingkan dengan sekolah memiliki fasilitas yang mamadai ?
TERIMAKASIH
SEMOGA BERMANFAAT