Sains Banyak Dibutuhkan, Namun Tak Banyak Peminatnya?

Pendidikan sains di Indonesia memang masih dibawah negara negara lain, artinya perkembangan ilmu sains di negeri ini masih kedodoran. Hasil penelitian PISA banyak menginformasikan bahwa penguasaan sains pelajar  masih tergolong rendah.

PISA mendefinisikan kemampuan sains sebagai "kemampuan menggunakan pengetahuan ilmiah untuk mengidentifikasi persoalan, memperoleh pengetahuan baru, menjelaskan suatu fenomena, dan menarik kesimpulan berdasarkan bukti tentang isu-isu terkait sains".Untuk mengukur kemampuan tersebut, PISA melakukan tes dan survei kepada sampel pelajar berusia 15 tahun dari puluhan negara.

Indonesia berada di peringkat 62 dalam bidang sains, 64 untuk membaca dan di posisi 63 untuk matematika. Posisi Indonesia berada di belakang Thailand yang ada di peringkat 54 (sains), 57 (membaca), dan 54 (matematika). "Artinya ada sesuatu yang salah dalam pembelajaran.

Pada 2022 pelajar Indonesia memperoleh skor kemampuan sains 383 poin, turun dibanding hasil penilaian PISA tahun 2015-2018. Skor tersebut juga jauh di bawah skor rata-rata negara anggota OECD yang kisarannya 483-488 poin. Dengan perolehan skor 383, pada 2022 kemampuan sains pelajar Indonesia masuk ke level 1a. Artinya, secara umum pelajar Indonesia mampu menggunakan ilmu pengetahuan dasar untuk mengidentifikasi fenomena ilmiah sederhana. Mereka juga mampu mengidentifikasi hubungan sebab-akibat atau korelasi sederhana, serta menafsirkan data grafis dan visual sederhana.

Minat siswa  kepada Sains memang tak semenarik yang lain. Kini anak-anak muda , tak mau banyak tantangan, belajar sains memang perlu ekstra tekun. Oleh karena itu perlu dibangun kesadaran bahwa sains menentukan kemajuan negara. Kalau tidak kita akan terus sebagai bangsa pemakai produk tenologi. Teknologi membutuhkan   fondasi  sains yang mumpuni.

Dulu, saya ingat, MENTERI Riset, Teknologi Pendidikan Tinggi (Menristek) Mohamad Nasir pernah mengatakan penyebab Indonesia masih kalah bersaing dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (Iptek) karena minat pelajar Indonesia di bidang sains masih kurang. Sains masih dianggap sebagai hal yang sulit untuk dipelajari."Tingkat kompetensi kita untuk bidang sains yakni nomor 62 dari 71 negara.  Kita jauh tertinggal dari Vietnam yang sudah masuk ranking 10 besar," Ketika itu tahun 2018. memang sangat miris mendengarnya. 

PENDIDIKAN SAINS

Sebuah buku, Science of Education (full title: Science of Education: Its General Principles Deduced from Its Aim and the Aesthetic Revelation of the World) adalah sebuah buku yang ditulis olehpenulis  asal  Jerman, yaitu  Johann Friedrich Herbart.  Buku Ini pertama kali diterbitkan dalam bahasa Jerman pada tahun 1806 dan cetakan bahasa Inggris pertama pada tahun 1902. Herbart menekankan pendidikan sebagai cara bagi seseorang untuk memenuhi potensinya dan menciptakan metode ilmiah untuk membantunya mencapai hal tersebut. Ilmu Pendidikan menganjurkan metodologi lima langkah yang menarik minat pelajar dan menerapkan konten kembali ke moral dan kehidupan sehari-hari.

 Guru dapat ditemukan di Jerman, Inggris, dan Amerika Serikat yang masih menerapkan pedagogi ini hingga saat ini.

Teori pendidikan Herbart disebut Herbartanisme. Ia berpendapat bahwa proses psikologis pembelajaran harus diperhitungkan ketika merancang kurikulum dan tujuan pendidikan. Dia menekankan pentingnya menggunakan lingkungan sosial dan fisik untuk mendorong pembelajaran di kelas. Herbart berpendapat bahwa ada lima langkah formal untuk mengajar:

• Kaitkan materi baru dengan ide-ide masa lalu yang relevan untuk melibatkan siswa.
• Menyajikan materi baru melalui pengalaman dan/atau manipulatif.
• Mengaitkan ide-ide baru dengan ide-ide lama melalui perbandingan persamaan dan perbedaan.
• Generalisasi materi, terutama dengan siswa yang lebih muda untuk menunjukkan hubungan antara ide dan objek di dunia.
• Menerapkan pengetahuan yang diperoleh dengan cara yang relevan untuk menafsirkan kehidupan dengan jelas. Pada langkah ini, siswa harus menjadikan hubungan ini sebagai miliknya, menerapkannya dalam kehidupannya sendiri

Karena Herbart percaya bahwa ilmu pendidikan itu mungkin, dia mendukung gagasan bahwa pendidikan harus menjadi bidang studi yang dapat diterima di pendidikan tinggi. Dari sini ilmu  Pendidikan sains mulai berkembang.

Pendidikan sains adalah pengajaran dan pembelajaran sains kepada anak sekolah, mahasiswa, atau orang dewasa pada masyarakat umum. Bidang pendidikan sains mencakup pekerjaan pada konten sains, proses sains (metode ilmiah), beberapa ilmu sosial, dan beberapa pedagogi pengajaran. Standar pendidikan sains memberikan harapan bagi pengembangan pemahaman siswa Mata pelajaran tradisional yang termasuk dalam standar adalah fisika, kehidupan, bumi, ruang angkasa, dan ilmu pengetahuan manusia.

LATAR BELAKANG SEJARAH

Orang pertama yang dianggap bekerja sebagai guru sains di sekolah negeri Inggris adalah William Sharp, yang meninggalkan pekerjaannya di Sekolah Rugby pada tahun 1850 setelah memasukkan sains ke dalam kurikulum. Sharp dikatakan telah menetapkan model sains untuk diajarkan di seluruh sistem sekolah umum Inggris.

British Academy for the Advancement of Science (BAAS) menerbitkan sebuah laporan pada tahun 1867[2] yang menyerukan pengajaran "sains murni" dan pelatihan "kebiasaan berpikir ilmiah". Gerakan pendidikan progresif mendukung ideologi pelatihan mental melalui sains. BAAS menekankan pelatihan pra-profesional terpisah dalam pendidikan sains menengah. Dengan cara ini, anggota BAAS di masa depan dapat dipersiapkan.

Perkembangan awal pengajaran sains terhambat oleh kurangnya guru yang berkualitas. Salah satu perkembangan penting adalah berdirinya Dewan Sekolah London pertama pada tahun 1870, yang membahas kurikulum sekolah; yang lainnya adalah dimulainya kursus-kursus untuk membekali negara dengan guru-guru sains yang terlatih. Dalam kedua kasus tersebut pengaruh Thomas Henry Huxley. John Tyndall juga berpengaruh dalam pengajaran ilmu fisika.

Di Amerika Serikat, pendidikan sains merupakan mata pelajaran yang tersebar sebelum standarisasinya pada tahun 1890-an. Pengembangan kurikulum sains muncul secara bertahap setelah perdebatan panjang antara dua ideologi, sains warga dan pelatihan pra-profesional. Sebagai hasil dari konferensi tiga puluh pendidik sekolah menengah dan perguruan tinggi terkemuka di Florida, Asosiasi Pendidikan Nasional menunjuk Komite Sepuluh pada tahun 1892, yang memiliki wewenang untuk mengatur pertemuan di masa depan dan menunjuk komite materi pelajaran dari mata pelajaran utama yang diajarkan di sekolah menengah.

Komite ini terdiri dari sepuluh pendidik dan diketuai oleh Charles Eliot dari Universitas Harvard. Komite Sepuluh menunjuk sembilan komite konferensi: Latin; Orang yunani; Bahasa inggris; Bahasa Modern Lainnya; Matematika; Sejarah; Pemerintahan Sipil dan Ekonomi Politik; fisika, astronomi, dan kimia; sejarah alam; dan geografi. Setiap komite terdiri dari sepuluh spesialis terkemuka dari perguruan tinggi, sekolah biasa, dan sekolah menengah. Laporan komite diserahkan kepada Komite Sepuluh, yang bertemu selama empat hari di New York City, untuk membuat laporan yang komprehensif.  Pada tahun 1894, NEA mempublikasikan hasil kerja komite konferensi tersebut.

Menurut Komite Sepuluh, tujuan sekolah menengah adalah untuk mempersiapkan semua siswa agar berhasil dalam hidup, berkontribusi terhadap kesejahteraan mereka dan kebaikan masyarakat. Tujuan lainnya adalah untuk mempersiapkan beberapa siswa agar sukses di perguruan tinggi.

Komite ini mendukung pendekatan sains warga yang berfokus pada pelatihan mental dan tidak memperhitungkan kinerja dalam studi sains untuk masuk perguruan tinggi. BAAS mendorong model lama mereka di Inggris.[8] Kurikulum yang diadopsi di Amerika mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:

Ilmu pengetahuan dasar harus fokus pada fenomena alam sederhana (studi alam) melalui eksperimen yang dilakukan "di lapangan".

Sains sekunder harus fokus pada pekerjaan laboratorium dan daftar eksperimen spesifik yang telah disiapkan panitia

PENGAJARAN FAKTA DAN PRINSIP

Format pelatihan mental bersama dan pelatihan pra-profesional secara konsisten mendominasi kurikulum dari awal hingga sekarang. Namun, gerakan untuk memasukkan pendekatan humanistik, seperti inklusi seni (S.T.E.A.M.), sains, teknologi, pendidikan masyarakat dan lingkungan semakin berkembang dan diterapkan secara lebih luas pada akhir abad ke-20. Laporan oleh American Academy for the Advancement of Science (AAAS), termasuk Proyek 2061, dan oleh Komite Nasional Standar dan Penilaian Pendidikan Sains merinci tujuan pendidikan sains yang menghubungkan sains di kelas dengan penerapan praktis dan implikasi sosial

LITERASI SAINS

Literasi sains atau literasi sains mencakup literasi tertulis, numerik, dan digital yang berkaitan dengan pemahaman sains, metodologi, observasi, dan teorinya. Literasi sains terutama berkaitan dengan pemahaman metode ilmiah, satuan dan metode pengukuran, empirisme dan pemahaman statistik khususnya korelasi dan pengamatan kualitatif versus kuantitatif dan statistik agregat, serta pemahaman dasar bidang ilmiah inti, seperti fisika. , kimia, biologi, ekologi, geologi dan komputasi.

Definisi

Kerangka Kerja Program Penilaian Siswa Internasional (PISA) Organization for Economic Co-operation and Development (OECD) (2015) mendefinisikan literasi sains sebagai "kemampuan untuk terlibat dengan isu-isu terkait sains, dan dengan ide-ide sains, sebagai warga negara yang reflektif ." Oleh karena itu, seseorang yang melek ilmiah bersedia terlibat dalam wacana yang masuk akal tentang sains dan teknologi yang memerlukan kompetensi untuk: Menjelaskan fenomena secara ilmiah -- mengenali, menawarkan dan mengevaluasi penjelasan untuk berbagai fenomena alam dan teknologi. Mengevaluasi dan merancang penyelidikan ilmiah -- mendeskripsikan dan menilai penyelidikan ilmiah dan mengusulkan cara untuk menjawab pertanyaan secara ilmiah.

Menafsirkan data dan bukti secara ilmiah -- menganalisis dan mengevaluasi data, klaim, dan argumen dalam berbagai representasi dan menarik kesimpulan ilmiah yang sesuai.

Menurut Pusat Statistik Pendidikan Nasional Amerika Serikat, "literasi sains adalah pengetahuan dan pemahaman konsep dan proses ilmiah yang diperlukan untuk pengambilan keputusan pribadi, partisipasi dalam urusan sipil dan budaya, dan produktivitas ekonomi".Orang yang melek ilmiah diartikan sebagai orang yang mempunyai kemampuan untuk: Memahami, bereksperimen, dan menalar serta menafsirkan fakta ilmiah dan maknanya. Menanyakan, menemukan, atau menentukan jawaban atas pertanyaan yang berasal dari rasa ingin tahu tentang pengalaman sehari-hari.

Mendeskripsikan, menjelaskan, dan memprediksi fenomena alam. Baca artikel-artikel yang berisi pemahaman sains di media populer dan terlibat dalam percakapan sosial tentang validitas kesimpulan.

Mengidentifikasi isu-isu ilmiah yang mendasari keputusan-keputusan nasional dan lokal dan menyatakan posisi-posisi yang berdasarkan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Mengevaluasi kualitas informasi ilmiah berdasarkan sumbernya dan metode yang digunakan untuk menghasilkannya.

Ajukan dan evaluasi argumen berdasarkan bukti dan terapkan kesimpulan dari argumen tersebut dengan tepat.

Literasi sains juga dapat didefinisikan dalam bahasa yang serupa dengan definisi literasi kelautan, literasi ilmu kebumian[5] dan literasi iklim.[6] Dengan demikian orang yang melek ilmiah dapat:

Memahami ilmu yang relevan dengan permasalahan lingkungan dan sosial. Komunikasikan dengan jelas tentang sains. Buatlah keputusan yang tepat mengenai permasalahan ini.

Terakhir, literasi sains mungkin melibatkan sikap tertentu terhadap pembelajaran dan penggunaan sains. Warga negara yang melek ilmiah mampu meneliti sendiri fakta-fakta yang ada.

SAINS, MASYARAKAT, DAN LINGKUNGAN

Saling ketergantungan manusia dan lingkungan alam merupakan inti dari literasi sains dalam sistem bumi. Sebagaimana didefinisikan oleh konsensus nasional di kalangan ilmuwan dan pendidik, literasi ini memiliki dua bagian penting. Pertama, orang yang melek huruf didefinisikan, dalam bahasa yang menggemakan definisi literasi sains di atas. Kedua, serangkaian konsep didaftar, disusun menjadi enam hingga sembilan gagasan besar atau prinsip-prinsip penting. Proses pendefinisian ini dilakukan pertama-tama untuk literasi kelautan, kemudian untuk Danau Besar,] muara, atmosfer, dan iklim.Literasi ilmu bumi adalah salah satu jenis literasi yang didefinisikan untuk sistem Bumi; kualitas orang yang melek ilmu bumi mewakili kualitas semua definisi literasi sistem kebumian.

Tema sains dalam konteks relevansi sosial banyak muncul dalam pembahasan literasi sains. Ide-ide yang muncul dalam ilmu kehidupan mencakup singgungan terhadap literasi ekologi, yaitu "kesejahteraan bumi". Robin Wright, penulis untuk Pendidikan Biologi Sel, menyesalkan "apakah kesalahpahaman [para sarjana] atau kurangnya pengetahuan tentang sains akan membahayakan cara hidup demokratis dan keamanan nasional kita?"Diskusi tentang literasi fisika mencakup konservasi energi, penipisan ozon, dan pemanasan global.Pernyataan misi Proyek Literasi Kimia mencakup keadilan lingkungan dan sosial.[ Literasi teknologi didefinisikan dalam ruang koordinat tiga dimensi; pada poros pengetahuan, disebutkan bahwa teknologi dapat menimbulkan risiko dan "mencerminkan nilai-nilai dan budaya masyarakat". Literasi energi memiliki beberapa situs web, termasuk situs yang terkait dengan literasi iklim.

Semua jenis literasi dalam sistem Bumi mempunyai definisi seperti di atas. Literasi kelautan selanjutnya didefinisikan sebagai "memahami dampak kita terhadap laut dan dampak laut terhadap kita".[Demikian pula, situs web literasi iklim memuat prinsip panduan dalam pengambilan keputusan; "manusia dapat mengambil tindakan untuk mengurangi perubahan iklim dan dampaknya".[6] Setiap jenis literasi sistem Bumi kemudian mendefinisikan konsep yang harus dipahami siswa setelah lulus sekolah menengah. Upaya pendidikan saat ini dalam literasi sistem Bumi cenderung lebih berfokus pada konsep ilmiah dibandingkan aspek pengambilan keputusan dalam literasi, namun tindakan terhadap lingkungan tetap menjadi tujuan yang ditetapkan.

SIKAP TENTANG SAINS

Sikap terhadap sains dapat memberikan pengaruh yang signifikan terhadap literasi sains. Dalam teori pendidikan, pemahaman terhadap isi terletak pada ranah kognitif, sedangkan sikap terletak pada ranah afektif.

 Dengan demikian, sikap negatif, seperti ketakutan terhadap sains, dapat bertindak sebagai filter afektif dan menghambat pemahaman dan tujuan pembelajaran di masa depan. Di Amerika Serikat, sikap siswa terhadap sains diketahui menurun mulai dari kelas empat dan terus menurun hingga sekolah menengah pertama dan atas. Permulaan perasaan negatif terhadap sains berasal dari penekanan yang lebih besar pada nilai. Siswa mulai merasa kurang berprestasi yang menyebabkan mereka kehilangan motivasi di kelas dan partisipasi siswa menurun. Telah didokumentasikan dengan baik bahwa siswa yang memiliki motivasi belajar yang tinggi akan memiliki sikap yang lebih positif terhadap mata pelajaran tersebut.

Studi terhadap sikap mahasiswa tentang pembelajaran fisika menunjukkan bahwa sikap ini dapat dibagi ke dalam kategori koneksi dunia nyata, koneksi pribadi, koneksi konseptual, upaya siswa, dan pemecahan masalah.

Aspek pengambilan keputusan dalam literasi sains menunjukkan sikap lebih lanjut mengenai keadaan dunia, tanggung jawab seseorang terhadap kesejahteraannya, dan rasa pemberdayaan untuk membuat perbedaan. Sikap-sikap ini mungkin merupakan ukuran penting dari literasi sains, seperti yang dijelaskan dalam kasus literasi kelautan.

SEJARAH REFORMASI DALAM PENDIDIKAN SAINS DI AMERIKA SERIKAT

Reformasi dalam pendidikan sains di Amerika Serikat sering kali didorong oleh tantangan strategis seperti peluncuran satelit Sputnik pada tahun 1957 dan ledakan ekonomi Jepang pada tahun 1980an.[8] Ungkapan literasi sains dipopulerkan oleh Paul Hurd pada tahun 1958, ketika ia menyatakan bahwa masalah utama dalam pendidikan adalah "salah satu upaya menutup kesenjangan antara kekayaan pencapaian sains dan kemiskinan literasi sains di Amerika".Bagi Hurd, inovasi pesat dalam sains dan teknologi menuntut pendidikan yang "sesuai untuk menjawab tantangan revolusi sains yang sedang berkembang."[10] Yang mendasari seruan Hurd adalah gagasan "bahwa penguasaan sains merupakan persiapan penting untuk kehidupan modern."

Definisi awal literasi sains mencakup penjabaran konten yang harus dipahami masyarakat, seringkali mengikuti jalur tradisional (biologi, kimia, fisika). Ilmu kebumian didefinisikan secara sempit sebagai proses geologi yang diperluas. Satu dekade setelah dokumen awal tersebut, para ilmuwan dan pendidik kelautan merevisi gagasan literasi sains untuk memasukkan pandangan alam yang lebih kontemporer dan berorientasi sistem, yang mengarah pada program literasi sains untuk kelautan, iklim, ilmu bumi, dan sebagainya.

Sejak tahun 1950-an, literasi sains semakin menekankan bahwa pengetahuan ilmiah ditempatkan secara sosial dan sangat dipengaruhi oleh pengalaman pribadi.[9] Literasi sains dipandang sebagai hak asasi manusia dan pengetahuan tentang sains serta perannya dalam masyarakat dipandang sebagai persyaratan bagi anggota masyarakat yang bertanggung jawab, yang membantu masyarakat umum untuk membuat keputusan yang lebih baik dan memperkaya kehidupan mereka. Di Amerika Serikat, perubahan penekanan ini dapat dilihat pada akhir tahun 1980an dan awal tahun 1990an, dengan diterbitkannya Science for All American dan Benchmarks for Science Literacy.

SAINS MASUK KURIKULUM

Sains menjadi bagian dari kurikulum sekolah mulai abad ke-19, mereka yang secara terbuka mendukung pengajaran sains adalah Thomas Huxley, Herbert Spencer, Charles Lyell, Michael Faraday, John Tyndall, dan Charles Eliot (DeBoer, 2000). Melalui pendidikan sains siswa diharapkan terlibat langsung untuk mengenal dampak sains bagi kehidupan sehari-hari dan peran siswa itu sendiri dalam masyarakat (Christie et al., 2012; Egan et al., 2017). Hal ini menjadi tantangan sekaligus tuntutan tersendiri bagi guru dalam menyelenggarakan proses pembelajaran sains yang berkualitas.

Menurut Dubs (dalam Grber, 2000), tujuan umum pengajaran sains adalah membentuk peserta didik yang literat, bukan untuk menghasilkan disiplin sains di tingkat sekolah umum. Proses belajar sains hendaknya dilakukan melalui: 1) belajar untuk mengenali masalah ilmiah dalam situasi kehidupan nyata; 2) mengenali kontradiksi dalam argumentasi dan konflik dalam tujuan dan kepentingan yang mendasarinya; 3) mengevaluasi solusi potensial termasuk kemungkinan konsekuensinya; dan 4) membuat keputusan sendiri dalam isu-isu terkait nilai. Peserta didik yang literat diharapkan mampu menempatkan diri sebagai warga masyarakat yang bertanggung jawab, reflektif, dan peka terhadap isu sosial sains, serta menguasai sains dan dapat menerapkan pemahamannya dalam kehidupan nyata (OECD, 2019). Bagasta et al. (2018), memaparkan empat kemampuan yang utama pada era globalisasi yaitu literasi, berpikir inventif, komunikasi, dan produktif. World Economic Forum (Egan et al., 2017) memasukkan literasi sains dan literasi sosial menjadi bagian dari 16 keterampilan yang dibutuhkan pada abad 21.

KETERAMPILAN ABAD 21

Ada empat kompetensi yang kiranya dapat dilatih oleh peserta didik. Keempat kompetensi itu adalah: Keterampilan berpikir kritis Keterampilan kreativitas Keterampilan berkomunikasi Keterampilan berkolaborasi. Pendidik bisa mengasah keterampilan-keterampilan tersebut kepada peserta didik melalui pembelajaran yang menyenangkan.

Keterampilan abad 21 siswa sebagai luaran pendidikan Sains Indonesia. Mengkaji pendidikan terintegrasi STEM (Science Technology, Engineering and Mathematic) yang merupakan topik update pada abad 21 dapat digunakan untu bersaing secara global dan menyelesaikan isu-isu kehidupan melalui literasi STEM  Literasi STEM menunjukkan konsep, prinsip, dan teknik dari Sains, teknologi, rekayasa, dan matematika yang digunakan secara terintegrasi dalam pengembangan produk, proses, dan sistem dalam kehidupan  Rendahnya SDM berdasarkan TIMSS dan PISA  disebabkan kurangnya keterampilan karir yang mahir untuk mengisi lapangan kerja.

Pendekatan STEM terintegrasi dalam pembelajaran berpotensi untuk membekali keterampilan bekerja abad 21 siswa melalui hasil belajar

Berdasarkan hal ini studi analisis kritis pada pendidikan Sains terpadu di Indonesia perlu diperhatikan mengingat problematika permasalahan yang sangat kompleks. Tujuan kajian kurikulum Sains adalah untuk mengidentifikasi permasalahan dalam memahami dokumen Standar Isi (KI dan KD mata pelajaran SAINS); pengembangannya sebagai silabus dan RPP; hingga pada pelaksanaannya dalam kegiatan belajar mengajar yang dipengaruhi oleh beberapa factor SDM dan fasilitas

Pada akhirnya pendidikan di Indonesia belum dapat berkembang pesat karena: terlalu banyak konten materi yang harus dipelajari sehingga siswakurang fokus dalam belajar. Kompetensi yang diminat oleh siswa sebagian besar belum dapat terakomodir dengan baik karena kurangnya system yang mendukung baik SDM maupun fasilitas. Sehingga pada penulisan ini bertujuan untuk mengidentifikasi permasalahan pendidikan Sains di Indonesia meliputi diktatik, kurikulum, content dan fasilitas yang terangkum dalam system pendidikan; kemudian solusi alternative yang tepat untuk menjawab permasalahan tersebut; serta model pelaksanaan keterpaduan Sains yang direkomendasikan dengan mempertimbangkan kondisi Indonesia saat ini.Moga bermanfaat***