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

 Ruang Diskusi

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