SURABAYA – Pembelajaran STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) tidak harus selalu identik dengan materi yang rumit dan penggunaan teknologi canggih. Di SMA Negeri 2 Surabaya, pendekatan STEM justru dikembangkan dari berbagai persoalan yang dekat dengan kehidupan siswa.

Melalui pendekatan tersebut, siswa diajak untuk mengamati masalah di lingkungan sekitar, mencari informasi, merancang solusi, melakukan percobaan, mengevaluasi hasil, kemudian memperbaiki dan mengembangkan produk.

Kementerian Pendidikan Dasar dan Menengah (Kemendikdasmen) mendorong penerapan pembelajaran STEM sebagai pendekatan yang dapat membangun budaya belajar yang membuat siswa berani mencoba, kreatif menciptakan sesuatu, menguji hasil, melakukan perbaikan, dan mencoba kembali.

Pendekatan seperti ini diharapkan tidak hanya meningkatkan pemahaman akademik, tetapi juga membentuk siswa yang mampu menghadapi persoalan nyata dan tantangan masa depan.

STEM Dimulai dari Persoalan di Sekitar Siswa

Di SMA Negeri 2 Surabaya, STEM diterapkan melalui berbagai pembelajaran yang berkaitan langsung dengan kehidupan siswa.

Persoalan lingkungan, energi, air, hingga pemanfaatan teknologi menjadi sumber ide untuk mengembangkan berbagai proyek.

Dalam prosesnya, siswa tidak hanya menerima materi dari guru. Mereka didorong untuk menemukan sendiri persoalan, memahami penyebabnya, kemudian menggunakan pengetahuan yang dimiliki untuk menghasilkan solusi.

Model pembelajaran tersebut membuat siswa memiliki ruang lebih besar untuk bereksperimen dan mengembangkan gagasan.

Kemendikdasmen menilai pembelajaran STEM dapat menjadi sarana untuk membangun kebiasaan belajar yang menekankan proses mencoba, menguji, mengevaluasi, memperbaiki, dan mencoba kembali.

Siswa Kembangkan Simulator Fisika Berbasis Permainan

Salah satu penerapan STEM dilakukan dalam pembelajaran fisika.

Guru Fisika SMA Negeri 2 Surabaya, Neny Else Josephine, memanfaatkan perangkat sederhana yang tersedia secara gratis di internet serta teknologi kecerdasan artifisial atau AI untuk mendorong siswa mengembangkan simulator fisika berbasis permainan.

Melalui simulator tersebut, siswa dapat mengeksplorasi berbagai konsep fisika dalam lingkungan laboratorium virtual.

Menariknya, teknologi yang digunakan tidak harus mahal. Dengan memanfaatkan berbagai perangkat sederhana dan tools digital yang tersedia, siswa justru dapat mengembangkan produk yang lebih jauh dari sekadar menggunakan aplikasi sebagai pengguna.

Proses ini membuat siswa belajar memahami konsep fisika sekaligus memikirkan bagaimana konsep tersebut dapat dijelaskan melalui sebuah produk digital.

Reynaldo Buat Laman Interaktif untuk Belajar Fisika

Salah satu siswa kelas XII, Reynaldo, mengembangkan sebuah laman interaktif.

Produk tersebut dirancang untuk membantu pengguna mempelajari konsep fisika yang tidak selalu tersedia pada berbagai tools pembelajaran di internet.

Dengan proyek tersebut, siswa tidak hanya belajar mengenai materi fisika, tetapi juga belajar bagaimana membuat media yang dapat digunakan untuk menjelaskan pengetahuan kepada orang lain.

Laman interaktif tersebut juga menjadi contoh bahwa pembelajaran berbasis STEM dapat menghasilkan produk yang berpotensi dimanfaatkan secara lebih luas.

Proses presentasi produk turut melatih siswa untuk menjelaskan gagasan, mempertanggungjawabkan hasil pekerjaan, serta menerima masukan terhadap karya yang dibuat.

Matematika dan Fisika Digabung dalam Proyek Kota Energi Terbarukan

Penerapan STEM juga terlihat dalam proyek yang mengangkat isu lingkungan.

Guru Matematika SMA Negeri 2 Surabaya, Nimas Izmi Aufa, mengintegrasikan matematika dan fisika melalui proyek perancangan miniatur kota berbasis energi terbarukan.

Dalam pendekatan tersebut, STEM tidak diposisikan sebagai mata pelajaran baru yang berdiri sendiri.

Sebaliknya, konsep dari berbagai bidang ilmu digunakan secara bersama-sama untuk memahami persoalan nyata.

Menurut Nimas, pendekatan kontekstual membuat siswa lebih kritis ketika menghadapi suatu persoalan. Mereka juga terdorong untuk membaca dan mencari informasi karena permasalahan yang diberikan berkaitan dengan kondisi yang benar-benar ada di sekitar mereka.

Dengan demikian, pembelajaran STEM juga dapat berkontribusi terhadap peningkatan kemampuan literasi siswa.

Siswa Rancang Miniatur Pulau Reklamasi

Salah satu proyek tersebut dikembangkan oleh Ananda Aqila Zahir Diptyo, siswa kelas XI.

Ia mengangkat persoalan polusi dan keterbatasan lahan di Surabaya sebagai titik awal pengembangan gagasan.

Dari persoalan tersebut, Ananda merancang konsep miniatur pulau reklamasi yang tidak hanya berfungsi sebagai ruang tambahan, tetapi juga dapat menjadi sumber energi terbarukan.

Konsep tersebut dilengkapi dengan ruang hutan kota yang dirancang untuk membantu menyerap karbon dioksida.

Ketertarikan Ananda terhadap isu lingkungan telah berkembang sejak SMP melalui keterlibatannya dalam organisasi yang membahas persoalan lingkungan di Surabaya dan Jawa Timur.

Pembelajaran berbasis proyek kemudian memberikan ruang baginya untuk membawa ketertarikan tersebut ke dalam kegiatan akademik.

Proyek “Morico” Atasi Persoalan Pengelolaan Air

Proyek lain dikembangkan oleh Khalisha Zahratus Syita melalui karya bernama “Morico”.

Proyek tersebut berangkat dari persoalan pengelolaan dan keterbatasan akses air di sejumlah wilayah pedesaan.

Khalisha merancang sistem yang memanfaatkan air hujan untuk kebutuhan sehari-hari.

Air yang dikumpulkan kemudian dialirkan menuju kolam pengendapan. Dalam proses tersebut digunakan biji kelor sebagai biokoagulan.

Setelah melalui proses pengendapan dan filtrasi, air dipantau menggunakan sensor untuk mengetahui tingkat pH dan kekeruhan.

Air yang telah melalui proses tersebut kemudian direncanakan dapat digunakan untuk kebutuhan seperti menyiram tanaman dan mendukung budi daya ikan lele.

Proyek ini memperlihatkan bagaimana beberapa bidang ilmu dapat digabungkan untuk menyelesaikan satu persoalan.

Ada unsur teknologi melalui sensor, engineering melalui rancangan sistem, sains melalui proses pengolahan air, dan konsep pengukuran yang membutuhkan kemampuan matematika serta analisis data.

Ketika Persoalan Lingkungan Menjadi Bahan Belajar

Bagi Khalisha, ketertarikannya terhadap bidang engineering membuat persoalan lingkungan menjadi kesempatan untuk menciptakan solusi.

Ketika menemukan masalah yang dekat dengan kehidupan dan kemudian dapat merancang solusi, proses belajar menjadi lebih menarik.

Hal inilah yang menjadi salah satu kekuatan pembelajaran STEM.

Siswa tidak hanya bertanya, “Apa jawabannya?”, tetapi juga belajar bertanya, “Bagaimana masalah ini dapat diselesaikan?”

Perubahan cara berpikir tersebut penting karena dunia nyata sering kali tidak menyediakan satu jawaban sederhana.

Siswa perlu mengidentifikasi masalah, mengumpulkan informasi, menguji berbagai kemungkinan, kemudian menentukan solusi berdasarkan hasil pengamatan dan percobaan.

Kimia Hijau Dikaitkan dengan Masalah Lingkungan

Guru Kimia SMA Negeri 2 Surabaya, Bahrul Ulum, juga mengembangkan pembelajaran dengan mengaitkan proyek siswa pada persoalan lingkungan.

Berbagai proyek tersebut kemudian dikaitkan dengan materi kimia hijau, termasuk prinsip pencegahan limbah.

Dengan cara ini, konsep kimia tidak hanya dipelajari melalui buku atau penjelasan di kelas.

Siswa dapat melihat bagaimana konsep yang dipelajari berhubungan dengan persoalan lingkungan yang mereka temui.

Pendekatan tersebut membantu siswa memahami bahwa ilmu pengetahuan memiliki manfaat praktis dalam kehidupan sehari-hari.

STEM Melatih Siswa Berani Mencoba dan Gagal

Salah satu hal penting dalam pembelajaran berbasis STEM adalah memberikan ruang kepada siswa untuk mencoba.

Tidak semua rancangan akan langsung berhasil.

Sebuah produk mungkin perlu diuji berkali-kali. Hasil percobaan dapat berbeda dari perkiraan. Rancangan yang dibuat juga mungkin harus diperbaiki setelah mendapatkan data baru.

Proses seperti ini justru menjadi bagian penting dari pembelajaran.

Siswa belajar bahwa kesalahan tidak selalu berarti kegagalan akhir. Kesalahan dapat menjadi informasi untuk memperbaiki rancangan berikutnya.

Budaya mencoba, menguji, memperbaiki, lalu mencoba kembali menjadi bagian yang ingin dibangun melalui penerapan STEM.

STEM Tidak Harus Menggunakan Teknologi Mahal

Kisah siswa SMA Negeri 2 Surabaya juga menunjukkan bahwa pembelajaran STEM tidak selalu membutuhkan laboratorium dengan peralatan mahal.

Beberapa proyek justru dikembangkan dengan memanfaatkan perangkat sederhana dan tools gratis yang tersedia secara daring.

Yang menjadi faktor penting adalah bagaimana guru merancang persoalan pembelajaran dan memberikan ruang kepada siswa untuk mengeksplorasi solusi.

Teknologi kemudian menjadi alat untuk membantu proses tersebut.

Dengan demikian, penerapan STEM dapat disesuaikan dengan kondisi masing-masing sekolah.

Guru Berperan sebagai Pengarah dan Pendamping

Dalam pembelajaran seperti ini, guru tidak hanya berperan sebagai penyampai materi.

Guru menjadi pendamping yang membantu siswa memahami persoalan, mengarahkan proses pencarian informasi, memberikan masukan, serta membantu mengevaluasi hasil proyek.

Sementara itu, siswa mendapatkan kesempatan untuk lebih aktif dalam menentukan arah proyek.

Model tersebut dapat menciptakan suasana belajar yang lebih partisipatif.

Siswa tidak hanya menunggu instruksi, tetapi ikut mengambil keputusan mengenai apa yang akan dibuat dan bagaimana solusi tersebut dikembangkan.

STEM Memperkuat Literasi dan Kemampuan Berpikir Kritis

Pembelajaran STEM juga memiliki hubungan erat dengan kemampuan literasi.

Ketika diberikan persoalan nyata, siswa perlu membaca berbagai sumber, memahami informasi, membandingkan data, dan menentukan informasi mana yang relevan.

Mereka juga harus mampu menjelaskan alasan di balik solusi yang dipilih.

Karena itu, STEM tidak hanya berbicara tentang sains dan teknologi.

Pendekatan ini juga dapat melatih kemampuan membaca, berpikir kritis, berkomunikasi, memecahkan masalah, berkolaborasi, dan mengambil keputusan.

Di SMA Negeri 2 Surabaya, berbagai proyek tersebut memperlihatkan bagaimana pembelajaran dapat diarahkan agar siswa menghubungkan pengetahuan antarmata pelajaran dengan persoalan nyata.

Pembelajaran yang Dekat dengan Kehidupan Lebih Bermakna

Pengalaman SMA Negeri 2 Surabaya menunjukkan bahwa pembelajaran akan lebih bermakna ketika siswa dapat melihat hubungan antara materi pelajaran dengan kehidupan mereka.

Persoalan polusi, keterbatasan lahan, pengelolaan air, energi terbarukan, hingga pemanfaatan teknologi bukan lagi sekadar topik yang dibicarakan di kelas.

Persoalan tersebut menjadi bahan untuk membuat proyek.

Dengan demikian, siswa tidak hanya memahami apa yang dipelajari, tetapi juga memahami mengapa pengetahuan tersebut penting dan bagaimana pengetahuan tersebut dapat digunakan.

STEM Bisa Menjadi Bekal Menghadapi Masa Depan

Perubahan teknologi dan kebutuhan dunia kerja membuat kemampuan menghafal materi saja tidak cukup.

Siswa membutuhkan kemampuan untuk beradaptasi, memecahkan masalah, bekerja dengan orang lain, menggunakan teknologi, dan menciptakan solusi.

Pendekatan STEM dapat menjadi salah satu cara untuk melatih kemampuan tersebut sejak bangku sekolah.

Pengalaman di SMA Negeri 2 Surabaya memperlihatkan bahwa proyek sederhana yang berangkat dari masalah sekitar dapat berkembang menjadi pembelajaran yang melibatkan banyak kemampuan sekaligus.

Kesimpulan

Penerapan STEM di SMA Negeri 2 Surabaya menunjukkan bahwa pembelajaran sains, teknologi, engineering, dan matematika dapat dimulai dari persoalan sederhana yang ditemukan siswa dalam kehidupan sehari-hari.

Mulai dari simulator fisika berbasis permainan, laman interaktif, miniatur kota energi terbarukan, konsep pulau reklamasi, hingga sistem pengelolaan air “Morico”, siswa mendapatkan kesempatan untuk mengubah persoalan menjadi gagasan dan gagasan menjadi produk.

Model pembelajaran tersebut tidak hanya memperkuat pemahaman akademik.

Siswa juga belajar mengamati masalah, mencari informasi, berpikir kritis, bereksperimen, menguji hasil, memperbaiki kesalahan, dan mempresentasikan solusi.

Pada akhirnya, inti pembelajaran STEM bukan sekadar menghasilkan produk yang terlihat menarik, tetapi membangun kebiasaan berpikir bahwa setiap persoalan dapat dipelajari, dianalisis, dan dicari solusinya dengan menggunakan pengetahuan yang dimiliki.