Download - EKSPLORASI AKTIVITAS STEM UNTUK SISWA SMP
SEAMEO REGIONAL CENTRE FOR QITEP IN
MATHEMATICS
Pasttita Ayu Laksmiwati, M.Pd.
Yogyakarta, 12 Juli 2018
EKSPLORASI AKTIVITAS STEM UNTUK SISWA SMP
PEMBELAJARAN TERPADU?
PEMBELAJARAN TERPADU? VS
Pendidikan STEM adalah integrasi berbagai disiplin ilmu (science, technology,
engineering, mathematics) dalam memecahkan
masalah kehidupan nyata1,2.
Istilah STEM pertama kali
digunakan oleh National Science
Foundation di awal era 1990-an
Awalnya merujuk pada
kebijakan publik yang terkait
dengan keempat bidang
tersebut.
1. Labov, J. B., Reid, A. H., & Yamamoto, K. R. (2010). Integrated biology and undergraduate science education: a new
biology education for the twentyfirst century? CBE Life Science Education, 9, 10–16.
2. Sanders, M. (2009). STEM, STEM education, STEM mania. Technology Teacher, 68(4), 20–26.
Kompetensi Inti
KOMPETENSI INTI
Berpikir kritis
Problem solving
Kreativitas
Komunikasi Kolaborasi
Literasi Data
Literasi Digital
Sejauh mana siswa diberi
kesempatan untuk
mengembangkan
kompetensi abad 21 yang
diperlukan untuk bersaing di
lapangan kerja.
STEM PERSPEKTIF
STEM Perspectives (1)
Silos and post holes
Separate disciplines of science and mathematics
S T E M
1. Kidman, Gillian. (2018) Inquiry-based Practices for the Teaching of STEM: Teacher STEM Literacy for Transdisciplinary
Teaching. Keynote presented at 7th CoSMED, Penang, Malaysia.
STEM Perspectives (2)
A house with separate rooms that are used when needed
Science incorporating Technology, Engineering, and Mathematics
M
T E
Science
1. Kidman, Gillian. (2018) Inquiry-based Practices for the Teaching of STEM: Teacher STEM Literacy for Transdisciplinary
Teaching. Keynote presented at 7th CoSMED, Penang, Malaysia.
STEM Perspectives (3)
Shopping centre with department stores and specialty shops
Science and Mathematics connected by Technology and Engeneering
S
T/E
M
1. Kidman, Gillian. (2018) Inquiry-based Practices for the Teaching of STEM: Teacher STEM Literacy for Transdisciplinary
Teaching. Keynote presented at 7th CoSMED, Penang, Malaysia.
STEM Perspectives (4)
Coordination of resources among building sub-contractors for building houses
e.g Graphing is introduced in math when it will be needed in an engineering course
S
T
M
E
1. Kidman, Gillian. (2018) Inquiry-based Practices for the Teaching of STEM: Teacher STEM Literacy for Transdisciplinary
Teaching. Keynote presented at 7th CoSMED, Penang, Malaysia.
STEM Perspectives (5)
Creating a new product by combining other products (S+T+E+M = STEM)
e.g create a new course on science and technology, where both disciplines have equal emphasis
T
Science & Technology
S
1. Kidman, Gillian. (2018) Inquiry-based Practices for the Teaching of STEM: Teacher STEM Literacy for Transdisciplinary
Teaching. Keynote presented at 7th CoSMED, Penang, Malaysia.
STEM Perspectives (6)
Overlapping problems and investigations through disciplines
1. Kidman, Gillian. (2018) Inquiry-based Practices for the Teaching of STEM: Teacher STEM Literacy for Transdisciplinary
Teaching. Keynote presented at 7th CoSMED, Penang, Malaysia.
S T E M
STEM Perspectives (7)
Quartet of musicians playing together
Transdisciplinary-Sustainable Society Course provided by school
STEM
1. Kidman, Gillian. (2018) Inquiry-based Practices for the Teaching of STEM: Teacher STEM Literacy for Transdisciplinary
Teaching. Keynote presented at 7th CoSMED, Penang, Malaysia.
Identifikasi dilakukan terhadap Kompetensi Dasar (KD) pada
ranah pengetahuan dan keterampilan yang berkaitan
dengan kegiatan perancangan baik itu berupa proses, sistem,
maupun produk
Identifikasi kegiatan-kegiatan yang sesuai pada keempat
ranah sains, teknologi, engineering (rekayasa), dan
matematika.
Merumuskan indikator pencapaian kompetensi (IPK) sebagai penanda pencapaian
KD yang dapat diukur/diobservasi yang
menjadi acuan penilaian mata pelajaran.
Analisis STEM pada Kurikulum 2013
Kriteria Indikator Pencapaian Kompetensi
Urgensi Kontinuitas Relevansi Keterpakaian
Desain pembelajaran
DESAIN PEMBELAJARAN
Pedagogi berbasis
risetIntegrasi konten STEM
Aplikasi kehidupan
nyata
Berbasis masalah
atau proyek
Scaffolding
Asesmen
Proses enjiniring
Integrasi teknologi
Pembelajaran berbasis riset dan sistem yang
terpadu dari tujuan dan perangkat pembelajaran.
Penelitian terbaru tentang project based learning menyatakan bahwa proyek dapatmeningkatkan minat siswa pada sains, teknologi, rekayasa dan matematika (STEM) karenamelibatkan siswa dalam menyelesaikan masalah, bekerja sama, dan membangun solusireal.(Fortus, Krajcikb, Dershimerb, Marx, & Mamlok-Naamand, 2005)
STEM dan Project Based Learning
Integrasi STEM dalam Pembelajaran
Sanders (2009) menyatakan bahwa hal itutidak akan mungkin bisa berjalan dengan baik.
Salah satu alasannya adalah guru harusmemiliki pengetahuan yang benar dan tepatbaik pengetahuan mengenai materi danpedagogi.Treacy and O’Donoghue (2014) menyatakanbahwa apabila ada pengetahuan yang tidaktepat pada area tertentu, maka akanberpotensi memberikan dampak yang negatifpada pembelajaran.
Contoh Aktivitas STEM di Kelas(SEAQiM’s Experiences)Pembuatan Parabolic Solar Heater
Siswa diajak untuk membuat parabolic solar heaterdengan menggunakan bahan sederhana yaitu wajanaluminium sebagai representasi dari parabolic solarheater. Topik yang diajarkan ini merupakan topikparabola yang ada pada mata pelajaran matematika.Aktivitas ini merupakan contoh aktivitas STEM yangdapat dilakukan di kelas, di mana siswa tidak hanyabelajar tentang topik parabola tetapi juga belajartentang science, engineering dan technology.
Contoh Aktivitas STEM di Kelas(SEAQiM’s Experiences)Mendesain Mini Waterwheel (Kincir Air)
Pada aktivitas ini siswa diajak untuk mendesainmini waterwheel yang mampu menghasilkanenergi listrik. Siswa mendesain sendiri bilah kincirair dengan mempertimbangkan bentuk, luaspenampang dan banyaknya bilah kincir airsehingga mampu menghasilkan energi listrik.
Aktivitas Pelatihan STEM Catapult Project
Guru mencoba secara langsung aktifitasCatapult Project. Guru mencoba untukmendesain ketapel dengan menggunakanbahan-bahan sederhana dari stik bamboo,dan karet gelang. Tantangan yangdiberikan adalah untuk mendesainketapel yang dapat berdiri sendiri tanpabantuan penopang dari bahan yangdisediakan.
Kemudian hasil desain diujicobakandengan menembakkan ke sasaran.
Konsep sudut digunakan sebagaipertimbangan dalam mendesain ketapeltersebut.
Selain itu konsep jarak dan kecepatan jugadieksplor melalui aktifitas ini.
AKTIVITASEKSPLORASI AKTIVITAS STEM PADA MATERI
FUNGSI LINEAR
Aktivitas
Topik
Kom
pete
nsi
Dasa
r
IPK
Analisi
s
Pro
sed
ur
Aktivitas
Topik
Kom
pete
nsi
Dasa
r
IPK
Analisi
s
Pro
sed
ur
Terjun Lenting
(Bungee Jump)Penggunaan konteks terjun lenting
yang merupakan tugas proyek untuk
siswa Kelas VIII
Alat dan bahan:
• 30 Karet gelang
• Boneka/Pemberat
(sebagai objek)
• Meteran
• Gawai
RANGKAIAN TERJUN LENTING (BUNGEE JUMP)
Aktivitas
Topik
Kom
pete
nsi
Dasa
r
IPK
Analisi
s
Pro
sed
ur
Terjun Lenting
(Bungee Jump)Penggunaan konteks terjun lenting
yang merupakan tugas proyek untuk
siswa Kelas VIII
TOPIK?
KD?
IPK?
PENDEKATAN?
MODEL?
METODE?
Aktivitas
Topik
Kom
pete
nsi
Dasa
r
IPK
Analisi
s
Pro
sed
ur
FUNGSI LINEAR, dimana materi pokoknya mencakup
Persamaan Garis Lurus:
• Kemiringan
• Persamaan garis lurus
• Titik potong garis
Topik
Aktivitas
Topik
Kom
pete
nsi
Dasa
r
IPK
Analisi
s
Pro
sed
ur
3.4 menganalisis fungsi linear (sebagai persamaan
garis lurus) dan menginterpretasikan grafiknya
yang dihubungkan dengan masalah kontekstual.
4.4 menyelesaikan masalah kontekstual yang
berkaitan dengan fungsi linear sebagai persamaan
garis lurus.
KOMPETENSI DASAR
Aktivitas
Topik
Kom
pete
nsi
Dasa
r
IPK
Analisi
s
Pro
sedur
1. Mengidentifikasi konsep garis selidik dalam persamaan garis lurus.
2. Mengidentifikasi hubungan antar dua variabel.3. Membuat grafik berdasarkan data yang diperoleh.4. Menganalisis data hasil percobaan.5. Menganalisis hubungan antar variabel dalam fungsi
linear.6. Menerapkan konsep fungsi linear untuk memprediksi
jarak jatuh berdasarkan banyaknya karet yang digunakan.
7. Mengkomunikasikan hasil percobaan dan diskusi.
Indikator Pencapaian
Kompetensi
Aktivitas
topik
Kom
pete
nsi
Dasa
r
IPK
Analisi
s
Pro
sedur
SAINS
Konsep gaya pegas pada terjun lenting.
TEKNOLOGI
1) Menggunakan alat-alat teknologi
untuk mengumpulkan data.
2) Mempelajari teknologi terkini pada
terjun lenting.
ENGINEERING (REKAYASA)
1) Mendesain, merekayasa dan
menggunakan model terjun lenting.
2) Mengujicoba, melakukan perbaikan,
dan mengkomunikasikan hasil dari
proyek terjun lenting.
MATEMATIKA
1) Menerapkan konsep hubungan
antara dua besaran.
2) Menerapkan hubungan dalam grafik
antara fungsi linear.
3) Menginterpretasikan fungsi linear
dalam grafik.
PENDEKATAN : STEMMODEL : Project Based LearningMETODE : Diskusi, proyek, pemberian tugas
Aktivitas
Topik
Kom
pete
nsi
Dasa
r
IPK
Analisi
s
Pro
sed
ur
Pada aktivitas ini siswa akan bekerja dalam kelompok. Pada kegiatan ini siswa akan
membuat simulasi kegiatan bungee jumping dan mengeksplor hubungan tali yang
digunakan dengan jarak jatuh yang terjadi.
Alat dan bahan yang digunakan:
• Karet gelang
• Boneka (sebagai objek)/ Pemberat
• Meteran
• Gawai (smartphone)
Secara garis besar siswa diminta untuk melakukan kegiatan pembelajaran sebagai
berikut.
• Siswa berdiskusi dalam kelompok.
• Siswa diminta untuk mendesainh rancangan terjun lenting/bungee jumping.
• Siswa diminta untuk memprediksi hubungan antara jumlah karet dan jarak jatuh
dengan ketinggian tertentu.
• Selanjutnya siswa diminta untuk menjawab tantangan dengan menentukanbanyak
karet gelang yang dibutuhkan sebagai tali sehingga objek tetap aman ketika
bermain bungee jumping di ketinggian 395 cm.
Prosedur
TERIMA KASIH