ARTIKEL WUNY (15-3-2011)

MEMBENTUK SISWA YANG MEMILIKI LITERASI SAINS DAN
BERKARAKTER MELALUI PENDEKATAN PEMBELAJARAN STSE
Insih Wilujeng
Jurdik Fisika, FMIPA, UNY
Pendahuluan
Standar materi sains untuk siswa dari jenjang sekolah dasar sampai sekolah
menengah selalu mengemukakan permasalahan tentang kerja ilmiah dalam sains,
dimana di dalamnya membahas antara lain tentang sains dan teknologi, tantangantantangan penggunaan sains dan teknologi serta peranan sains dan teknologi
dalam mengatasi permasalahan-permasalahan (AAAS, 1993: 59). Mencermati
standar materi tersebut, maka sebenarnya tidak perlu ada kekhawatiran bagi kita
para pendidik untuk ikut andil dalam mewujudkan harapan pemerintah/bangsa
untuk menjadikan siswa kita memiliki literasi (melek) sains, berkarakter dan pada
akhirnya mewujudkan siswa yang bermoral. Siswa yang memiliki literasi sains
adalah siswa yang memiliki kemampuan menyelesaikan masalah menggunakan
konsep-konsep sains yang diperoleh dalam pendidikan sesuai jenjangnya,
mengenal produk teknologi yang ada di sekitarnya beserta dampaknya, mampu
menggunakan produk teknologi dan memeliharanya, kreatif membuat hasil
teknologi yang disederhanakan dan mampu mengambil keputusan berdasarkan
nilai (Anna Poedjiadi, 2005: 5).
Perkembangan sains yang amat pesat menghasilkan produk-produk
teknologi yang terlibat hampir di semua aspek kehidupan manusia. Dampak
positip perkembangan sains dan produk teknologi memberikan kemudahan dan
kenyamanan bagi kita dalam melaksanakan kegiatan sehari-hari, seperti
penggunaan listrik, telepon, sepeda motor, mobil, radio atau komputer. Produk
teknologi berupa mikroskop elektron mampu mengidentifikasi virus flu burung
yang menyebabkan kematian juga berdampak positip pada perkembangan
berbagai cabang ilmu pengetahuan, yaitu anatomi, kimia, biologi, geologi,
metalurgi, patologi dan lain-lain.
1
Perkembangan sains dan produk teknologi disamping memiliki dampak
positip, ternyata juga memiliki dampak negatif terhadap lingkungan hidup, seperti
gas-gas karbondioksida, sulfur dioksida, beberapa oksida nitrogen dan
hidrokarbon hasil pembakaran industri kimia memberikan dampak negatif
terhadap lingkungan hidup seperti efek rumah kaca dan hujan asam. Ulah manusia
yang menggunakan hasil perkembangan sains dan produk teknologi juga
menimbulkan dampak negatif, seperti penangkapan ikan menggunakan racun dan
bahan peledak, sehingga 52% terumbu karang di wilayah barat dan 47% di
wilayah timur mengalami kerusakan, dan diperparah dengan pembuangan limbah
industri ke laut. Penggunaan mesin-mesin penggergaji yang besar telah membabat
hutan sehingga jutaan hektar lahan hutan menjadi gundul dan hilangnya flora dan
fauna; penggunaan pestisida yang berlebihan dapat menyebabkan punahnya
predator yang berguna dalam menghilangkan hama tanaman dan masih banyak
lagi dampak negatif yang ditimbulkan dari tidak adanya kepedulian masyarakat
terhadap lingkungan hidupnya (Sukara, 2003: 12-15).
Permasalahan yang muncul adalah “Mengapa dampak-dampak negatif dari
perkembangan sains dan produk teknologi selalu terjadi?; Bagaimana upayaupaya yang dapat kita lakukan untuk mencapai solusi yang diinginkan sejak
dini?” Tulisan ini bertujuan memberikan alternatif cara yang dapat kita gunakan
untuk memberi solusi melalui penerapan pendekatan pembelajaran STSE (Science
Tecnology Society and Enviroment) atau Salingtemas (Sains Lingkungan
Teknologi Masyarakat). Melalui STSE diharapkan mampu membentuk siswa
yang melek sains dan berkarakter yang pada akhirnya bermoral.
Pembahasan
a. Pendekatan Pembelajaran STSE
Pembelajaran sains yang bermakna terjadi jika siswa dapat menghubungkan
pembelajaran mereka dengan pengalaman sehari-hari. Pembelajaran sains
bermakna
terjadi
dalam
pendekatan
pembelajaran
seperti
pembelajaran
kontekstual dan STSE. Tema pembelajaran dan tujuan pembelajaran yang
membawa unsur-unsur STSE digabung dalam kurikulum .
2
Pendekatan STSE mengharapkan pembelajaran sains mengambil tempat
melalui penyelidikan dan diskusi didasarkan pada isu-isu sains dan teknologi
dalam masyarakat. Dalam pendekatan STSE, pengetahuan sains dan teknologi
dibelajarkan dengan aplikasi prinsip-prinsip sains, teknologi serta dampaknya
pada masyarakat dan lingkungan.
Pendekatan STSE direkomendasikan untuk sains pada K-12, dimana
pendekatan STSE berbeda dengan presentasi IPA secara tradisonal. Secara ideal
untuk mengantarkan pembelajaran melalui deskripsi suatu aplikasi (penerapan).
Dalam tujuan untuk memahami sains disamping aplikasinya, pengetahuan dan
keterampilan harus dikembangkan melalui aktivitas yang memberikan tujuan
untuk pengetahuan dan keterampilan baru yang diperlukan. Secara alternatif,
kegiatan mungkin mengikuti diskusi aplikasi dan melayani pengembangan
pengetahuan dan keterampilan yang diperlukan untuk memahami aplikasi.
Gambar 1 menunjukkan variasi jalur dari deskripsi aplikasi ke diskusi akhir dari
pendekatan STSE(Carribbean Examination Council, 2007: 4).
Deskripsi
Suatu aplikasi
Aktivitas yang:
 Mengembangkan
pengetahuan, keterampilan,
proses dan niali-nilai
 Menyediakan konteks
aplikasi
 Memberi ilustrasi prinsipprinsip
Pengetahuan,
keterampilan, proses dan
nilai untuk memahami
aplikasi
Diskusi aktivitas
yang berhubungan
dengan aplikasi dan
memperkuat
pengetahuan,
keterampilan,
proses dan nilainilai
Gambar 1. Variasi Jalur dalam Pendekatan STSE
3
b. Siswa yang Melek Sains dan Berkarakter
Siswa melek sains adalah siswa yang mampu menyelesaikan masalah
menggunakan konsep-konsep sains (fisika, kimia, biologi dan bidang sains
lainnya) serta mampu mengambil keputusan berdasarkan nilai mulia/luhur.
Bagaimana siswa mampu mengambil keputusan berdasarkan nilai mulia/luhur
hanya bisa dilakukan oleh siswa yang berkarakter. Siswa yang berkarakter dapat
dicirikan apabila siswa memiliki kemampuan mengintegrasikan pengetahuan,
keterampilan-keterampilan dan sikap dalam usaha untuk memahami
lingkungan (Anna Poedjiadi, 2005: 7)
Satu dari tujuan sistem pendidikan adalah untuk mengubah kemampuan
berpikir siswa. Tujuan ini dapat diterima melalui kurikulum yang mengutamakan
pembelajaran penuh perhatian. Pembelajaran yang mengutamakan keterampilan
berpikir adalah suatu dasar untuk pembelajaran penuh perhatian. Pembelajaran
penuh perhatian diterima jika siswa secara aktif terlibat dalam proses
pembelajaran. Aktivitas seharusnya diorganisasikan untuk memberi kesempatan
siswa menerapkan keterampilan-keterampilan berpikir dan strategi berpikir
konseptualisasi, pemecahan masalah serta membuat keputusan (Arends, 1996:
23).
Keterampilan-keterampilan
berpikir
dapat
dikategorikan
menjadi
keterampilan berpikir kritis dan keterampilan berpikir kreatif. Seseorang yang
berpikir kritis selalu mengevaluasi ide-ide dalam cara sistematik sebelum
menerimanya. Seseorang yang berpikir kreatif memiliki tingkatan imajinasi yang
tinggi yang dapat menurunkan ide-ide asal dan inovatif dan memodifikasi ide dan
hasil-hasil.
Strategi berpikir adalah proses berpikir tingkat yang lebih tinggi yang
meliputi tahap tahap bervariasi.
Setiap tahap meliputi variasi keterampilan
berpikir kritis dan kreatif. Kemampuan untuk memformulasikan strategi berpikir
adalah tujuan utama dari pendahuluan aktivitas berpikir dalam proses
pembelajaran(Curriculum Development Centre, 2002: 7)
Pengalaman pembelajaran sains juga dapat digunakan sebagai perolehan
sikap ilmiah dan nilai mulia/nilai luhur bagi siswa. Sikap-sikap dan nilai-nilai ini
4
meliputi 1) memiliki ketertarikan dan rasa ingin tahu terhadap lingkungan, 2)
kejujuran dan akurasi dalam pencatatan dan validasi data, 3) menjadi rajin dan
tidak mudah menyerah, 4) menjadi mudah merespon tentang keselamatan diri,
orang lain dan lingkungan, 5) merealisasikan sains sebagai makna memahami
alam, 6) mengapresiasi dan praktik hidup bersih dan sehat, 7) mengapresiasi
kesetimbangan alam, 8) menjadi respek dan cara yang bagus, 9) mengapresiasi
kontribusi sains dan teknologi, 10) menjadi bersyukur pada Tuhan, 11) memiliki
pemikiran kritis dan analitis, 12) menjadi fleksibel dan berpikiran terbuka, 13)
menjadi pendengar baik dan peduli, 14) menjadi obyektif, 15) menjadi sistematis
dan kooperatif (Lemin et al, 1994: 27).
c. STSE dalam Perwujudan Literasi Sains dan Karakter Siswa
Berikut dipaparkan contoh-contoh analisis aplikasi STSE yang mampu
mewujudkan literasi sains serta teknologi dan karakter siswa
Tabel 1. Keterkaitan literasi sains, teknologi dan karakter siswa
Sains
Teknologi
Masyarakat
dan
Lingkungan
Kesehatan
mata);
Gangguangangguan pada
mata dan
mengatasinya
Struktut mata dan
fungsinya, proses melihat
(Biologi); Sifat cahaya
sebagai gelombang, alat
indera/mata (Fisika);
vitamin A (Kimia)
Kacamata
Sistem koordinasi dalam
tubuh (Biologi); Konsep
listrik statis(Fisika); Atom,
ion dan molekul (Kimia)
Penangkal
petir
Cara
menghindari
kesambar petir
Nutrisi yang diperlukan
tanaman (Biologi);
Pengukuran (pertambahan
besar dan tinggi
tumbuhan)(Fisika); jenis,
kegunaan dan rumus kimia
pestisida (Kimia)
Alat-alat pencernaan dan
fungsinya(Biologi);
Tekanan dan kerapatan zat
cair (Fisika); Sifat asam dan
basa (Kimia)
Alat Ukur
Efek samping
penggunaan
pestisida yang
berlebihan
Alat ukur
tekanan zat
cair dan obat
maag
Fungsi budidaya
makanan
berserat
Karakter
Berpikir kritis dan kreatif;
memiliki strategi berpikir
secara konseptualisasi dan
mampu memutuskan masalah;
menjadi bersyukur kepada
Tuhan dan mengapresiasikan
cara hidup sehat.
Berpikir kritis dan kreatif,
strategi berpikir pemecahan
masalah; mudah merespon
tentang keselamatan diri,
orang lain dan lingkungan
Berpikir kritis dan kreatif;
memiliki strategi berpikir
secara konseptualisasi dan
mampu membuat keputusan;
menjadi bersyukur kepada
Tuhan dan mengapresiasikan
keseimbangan alam
menghubungkan,
membandingkan/
membedakan, menurunkan
ide, membuat hipotesis,
prediksi dan mensintesis,
strategi berpikir
5
Sains
Alat-alat pencernaan dan
fungsinya(Biologi);
Konversi energi (kimia
menjadi gerak)(Fisika);
Karbohidrat (Perlunya
makanan pokok sebagai
sumber energi)(Kimia)
Klasifikasi makanan
(Biologi); Perhitungan
energi kalor tiap g makanan
(per g karbohidrat terdapat 4
kal; per g lemak = 9 kal,
dsb.(Fisika); bahan kimia
buatan dan alami, rumus
kimia bahan makanan
(Kimia)
Teknologi
Masyarakat
dan
Lingkungan
Budidaya
pangan
(pengganti
beras)
Pengaturan diet
para atlit dan
pasien di rumah
sakit
Bioteknologi
pangan
Efek samping
bahan kimia
buatan
Karakter
konseptualisasi, mengambil
keputusan dan pemecahan
masalah, tertarik dan rasa
ingin tahu terhadap
lingkungan
Berpikir kritis dan kreatif;
memiliki strategi berpikir
pemecahan
masalah
dan
mampu membuat keputusan;
menjadi bersyukur kepada
Tuhan dan mengapresiasikan
cara hidup sehat.
Mengapresiasi dan praktik
hidup sehat, merealisasikan
sains sebagai makna
memahami alam,
mengapresiasi kontribusi sain
dan teknologi, kemampuan
berpikir kritis dan kreatis serta
strategi berpikir pemecahan
masalah dan pengambilan
keputusan
Kesimpulan
Pendekatan pembelajaran STSE yang diaplikasikan di kelas oleh seorang
guru akan mampu mengubah proses berpikir siswa, karena pengetahuan sains dan
teknologi dibelajarkan dengan aplikasi prinsip-prinsip sains dan teknologi
dampaknya pada masyarakat dan lingkungan. Proses berpikir mental tentang sains
mampu menjadikan siswa memiliki literasi sains, memiliki keterampilan berpikir
secara kreatif dan kritis, memiliki strategi berikir secara konseptuali, pemecahan
masalah dan pengambilan keputusan yang didasarkan pada nilai mulia atau luhur
(siswa berkarakter). Siswa berkarakter akan menjadi generasi bangsa yang
bermoral dan pada akhirnya bermartabat.
Rekomendasi bagi para guru (pendidik) adalah memulai dari titik bawah
bagi siswa di sekolah untuk mewujudkan tujuan pendidikan yaitu membangun
bangsa yang berkarakter. Bentuk nyata yang bisa dilakukan adalah menerapkan
berbagai pendekatan pembelajaran dalam sains yang memaknai hakikat sains
(kognitif, afektif dan psikomotorik) atau memaknai sains sebagai produk, proses
ilmiah dan sikap ilmiah, dimana salah satunya adalah pendekatan STSE.
6
Daftar Pustaka
Anna Poedjiadi. (2005). Pendidikan sains dan Pembangunan Moral bangsa.
Bandung : yayasan Cendrawasih
American Assosiation for the Advancement of Science. (1993). Benchmarks for
Science Literacy. Project 2061. New York: Oxford University Press.
Arends, Richard I. (1996). Classroom Instructional and Management. The
McGraw-Companies, Inc.
Carribbean Examination Council. (2007). Integrated Science. Carribbean
Certificate of Secondary Level Competence.
Curriculum Development Center. (2002) . Integrated Curriculum for Secondary
School (Curriculum Specification. Science Form 2. Ministry of Education
Malaysia.
Lemin, M., Potts, H. And Welsford, P. Editor. (1994). Valuaes Strategies for
Classroom Teachers. Victoria: The Australian Council for Educational
research Ltd.
Sukara, E. (2003). Tinjauan Umum Kerusakan Lingkungan Hidup. Makalah
disampaikan pada Sosialisasi Etika Lingkungan dalam Kehidupan Seharihari. Bogor, 20 September 2003
7
Tentang Penulis:
Dr. Insih Wilujeng, lahir di Madiun pada 02 Desember 1967. Sejak tahun 1993
sampai sekarang menjadi staf pengajar di Jurusan Pendidikan Fisika, FMIPA,
Universitas Negeri Yogyakarta. Riwayat pendidikan S1 Pendidikan Fisika IKIP
Yogyakarta lulus Tahun 1991, S2 Pendidikan IPA UNESA Surabaya lulus Tahun
1999 dan S3 Pendidikan IPA UPI Bandung lulus Tahun 2011.
8