Mengapa Kita Harus Mengajarkan untuk Memahami Sains?

Paradigma yang dominan dalam pembelajaran sains di Amerika adalah mengajar hanya dilihat sebagai transfer ilmu kepada siswa, sehingga mereka lebih sering bersikap pasif. Pembelajaran cenderung dianggap guru dan siswa untuk mengingat informasi dan penilaian dipandang sebagai sumatif, dalam bentuk tes diakhir suatu instruksional unit atau topik. Dan itu biasanya digunakan untuk menentukan siswa mana yang mengingat informasi sehingga penilaian dapat diberikan pada masing-masing individu.

Sebuah Paradigma Baru untuk Mengajar dan Belajar Sains

Dalam paradigma ini siswa harus berperan aktif dalam mengerjakan sains dan membangun makna dari pengalamannya. Kemudian, saat pembelajaran siswa harus mengaitkan beberapa hafalannya. Siswa juga harus membuat pengertian sendiri dari pengalamannya untuk mengembangkan pemahaman dan belajar mengaplikasikan pengetahuannya. Penilaian tidak hanya di akhir topik, tetapi penilaian berlangsung selama proses belajar dan mengajar antara siswa dan guru.

Mengapa Paradigma Baru Itu Penting?

Teknologi kian berkembang dengan pesat. Penurunan kualitas dan efektifitas sekolah akan menghasilkan lulusan dengan kualitas yang kurang memadai untuk mengembangkan high-tech, yang penting untuk terus memimpin dalam hal ekonomi dan militer. Penurunan kualitas tersebut diidentifikasi sebagai hasil dari kurikulum pada matematika dan sains yang tidak tepat, standar belajar yang rendah, dan kurangnya persiapan guru dalam menyelesaikan permasalahan. Sehingga,sertifikasi sangat dibutuhkan untuk meningkatkan kualifikasi guru yang rendah supaya tidak menjadi masalah dalam kurikulum yang lebih tinggi.

Formula Sebuah Paradigma Baru untuk Pendidikan Sains

Pada akhir abad 20 para pemimpin Asosiasi Kemajuan Sains Amerika mulai mengembangkan pendidikan sains. Dimulai tahun 1985, proyek 2061 dikembangkan yang bermula dengan pemikiran untuk membuat spesialisasi dalam bidang sains sehingga dapat memberikan kebebasan tentang bagaimana pembelajaran sains seharusnya diubah supaya siswa cukup siap di masa depan. Kemudian memberikan sosialisasi akan pentingnya mengakrabkan sains di sekolah dan membuat kurikulum yang menekankan pada ilmu pengetahuan alam, dan bagaimana integrasi sains dan matematika, teknologi, dan desain. Penekanan kurikulum juga pada pengembangan ide-ide sains termasuk sejarahnya, penyelidikan, dan kebiasaan berfikir ilmuan sebagai dimensi penting dalam pembelajaran sains.

Kemudian dipublikasikannya sebuah buku dengan judul Science for All Americans (Rutherford dan Ahlgren, 1989). Buku tersebut menekankan pada tiga hal, yang pertama adalah yang tersirat dalam judul buku, yaitu ilmu untuk semua orang amerika, yang membuat kita berfikir bahwa kita harus mengajarkan ilmu secara efektif sehingga meningkatkan kualitas siswa yang jauh lebih besar dari masa lalu. Yang kedua adalah buku tersebut menggambarkan ilmu pengetahuan tingkat tinggi yang diharapkan dari lulusan SMA dalam istilah yang sederhana. Kemudian yang paling penting adalah buku tersebut mengajarkan ilmu untuk memahami bukan menghafal informasi. Sehingga tujuan keseluruhan penciptaan buku tersebut adalah untuk mencapai pemahaman ilmu dengan mengurangi istilah-istilah yang rumit, kemudian membimbing siswa untuk memahami ide-ide ilmiah dan hubungannya satu sama lain dalam kehidupan sehari-hari.

Keadaan Darurat dari Penggunaan Standar Sains Baru di Sekolah

Pada tahun 1993, tiga kelompok kerja besar dibentuk untuk mempersiapkan standar untuk mengajar, penilaian , dan konten ilmu pengetahuan. Draft beberapa standar pendidikan sains nasional telah disusun dan disebarluaskan untuk mendapatkan konsensus nasional di antara pendidik, guru, dan administrator sekolah. draft tersebut berisi bab standar untuk mengajar, guru, pengembang professional, penilaian, dan konten ilmu pengetahuan untuk dimasukkan dalam kurikulum sekolah. standar isi memperkuat gambaran luas tentang ilmu pengetahuan yang ditemukan dalam Science for All Americans dengan memasukkan delapan dimensi, yaitu kesatuan konsep dan proses, sains sebagai penyelidikan, sains fisik, sains kehidupan, sains bumi dan luar angkasa, sains dan teknologi, sains dalam sudut pandang pribadi dan sosial, dan sejarah dan ilmu pengetahuan alam.

Dampak Proyek 2061dan Standar Pendidikan Nasional

Pada tahun 1990, hampir semua negara industri dan negara berkembang telah memulai rencana untuk meningkatkan pendidikan matematika dan sains untuk menghasilkan tenaga kerja yang dapat bersaing di dunia yang menggunakan teknologi tinggi pada bidang pemerintahan, kependidikan dan bisnis. Meskipun beberapa negara telah memulainya lebih awal.

 Menteri pendidikan Jepang telah mengurangi jumlah konsep sains sekitar sepertiga dari kurikulumnya di tahun 1985 dengan alasan untuk memberikan pemahaman yang lebih mendalam tentang ulasan pengetahuan sains. Pada tahun 2000 mereka lebih lanjut mengurangi sepertiga isinya dengan alasan yang sama. Kemungkinan bahwa kurikulum masih terlalu berat dengan isi ilmu pengetahuan.

Korea lebih menempatkan pendekatan aplikasi sains hingga teknologi. Sedangkan Republik Czech, salah satu negara dengan nilai tertinggi dalam penilaian pembelajaran sains internasional melanjutkan implementasi struktur kurikulum tinggi dan pendekatan pengajaran. Belanda cukup berlawanan dengan pendekatan mereka untuk mereformasi pengajaran, gaya pengajarannya di kelas sains lebih terbuka dimana siswa bekerja sendiri atau dalam kelompok-kelompok kecil. Taiwan mengurangi jumlah siswa dari 50 siswa di tiap kelas seperti umumnya sekolah-sekolah di negara Asia, diturunkan menjadi 30 peserta didik selama kurun waktu dari 1990-2003. Taiwan juga mengimplementasikan sebuah kurikulum terintegrasi untuk tingkat 1-9 dan masuk ke dalam riset yang lebih lanjut dan pengembangan profesionalisme kerja untuk lebih mengefektifkan pengajaran sains.

Reformasi yang secara serius di terapkan dalam pengajaran sains, pembelajaran, kurikulum dan penilaian terjadi di banyak negara dalam upaya untuk berkompetisi pada kekuatan ekonomi dan keamanan. Faktor lainnya adalah kelestarian lingkungan dan kesehatan pribadi dan umum dalam usaha untuk menyeimbangkan tujuan jangka pendek dan jangka panjang.

Sebuah Pendekatan Jangka Panjang Baru untuk Perubahan Kurikulum, Pengajaran dan Penilaian Sains.

Perubahan yang signifikan dalam pengajaran, pembelajaran, dan penilaian tidak terjadi dengan mudah dan cepat. Materi kurikulum baru dan sumber daya instruksional perlu dikembangkan dan guru harus belajar bagaimana seharusnya mereka mengajar. Para pendidik membutuhkan waktu untuk meninggalkan paradigma lama dengan membuat visi baru dalam pembelajaran mereka yang kompatibel dengan paradigma baru. Sebagai konsekuensi dari realisasi ini, para pemimpin di sekolah, universitas, dan pemerintah telah memulai cara untuk memberikan dukungan jangka panjang bagi guru karena mereka bekerja untuk meningkatkan pengajaran dan pembelajaran siswa.

Bagaimana Ide Baru Pembelajaran Sains Telah Mengubah Pemikiran Kita?

Dalam paradigma baru, pembelajaran membutuhkan lebih dari sekedar transfer informasi dari seseorang yang mengetahui kepada orang yang tidak tahu. Hal ini penting dalam memahami dan mengaplikasikan pengetahuan. Pemahaman dan kemampuan menerapkan ilmu pengetahuan tidak mudah di ajarkan. Pemahamannya mungkin lebih mudah untuk diajarkan daripada aplikasinya.

Pembelajaran dan memahami memerlukan pengalaman dan ide siswa serta hubungannya dengan yang lain. Menghubungkan ide dan pemikiran yang merupakan bentuk utama pengetahuannya. Untuk mengaplikasikan pengetahuan juga siswa perlu melihat hubungan antara pengetahuan dan aplikasinya. Dalam kelas sains, hal tersebut lebih rumit dibandingkan dengan pelajaran lain dilihat dari dimensi inquiri sains.

Paradigma baru dalam pembelajaran sains membantu siswa mengembangkan pengalamannya pada tiga tingkatan kemampuan, yaitu menghubungkan proses inquiri, mengidentifikasi bentuk dan arti sebuah data dan kemudian menjelaskan dasar pengalamannya.

Bagaimana Seharusnya Mengubah Pembelajaran Sains?

Sains jarang diajarkan secara efektif karena pembelajaran tidak membantu mereka memahami bagaimana pengetahuan diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Kita membutuhkan sebuah pembelajaran aktif yang mengarah pada pemahaman, bukan hanya fisik, yang juga reflektif, kerja mental. Siswa memikirkan ide yang melibatkan menulis dan menciptakan paradigma dan diagram untuk menggambarkan hubungan. Hal tersebut dapat melibatkan dengan membuat peta konsep yang menunjukkan bagaimana ide-idenya saling terhubung. Disamping memberikan waktu  dan kesempatan bagi siswa untuk bekerja secara individual atau dalam kelompok kecil untuk memahami ide dan pengalaman, pembelajaran ini juga memberikan waktu dan kesempatan untuk, dan bahkan mungkin memerlukan, siswa untuk menemukan hubungan antara ide-ide dan hubungan antara ide-ide dengan kehidupan sehari-hari.

Pengajaran Sains untuk Memahami Adalah Ilmu Roket!

            Salah satu bagian yang paling sulit bagi guru adalah untuk mengetahui kapan harus menahan bantuan, kapan harus memberikan bantuan, dan apakah yang diberikan dapat membantu. Pemahaman harus dibangun oleh setiap siswa, tetapi banyak orang tidak bisa mengembangkan pemahaman sendiri. Interaksi antar siswa, antara guru dan siswa atau antara sekelompok kecil siswa dengan guru sangat penting dalam memperoleh pemahaman. Oleh karena itu, peranan guru adalah untuk memutuskan kapan dan bagaimana mendorong interaksi produktif.

            Guru juga menciptakan lingkungan  dimana siswa dapat berpartisipasi dalam pengalaman dan pengumpulan informasi yang dapat mereka bangun pemahaman sendiri. Kemudian guru membimbing dan mendukung siswa mengembangkan ide-ide yang timbul dari pemahaman mereka yang sederhana menjadi pemahaman yang lebih kompleks.

Manajemen Kelas

            Manajemen kelas adalah hal yang perlu diperhatikan karena dapat mempengaruhi pembelajaran secara signifikan. Hal ini memang tidak mudah karena mengkombinasikan keterampilan tingkat tinggi yang tidak biasa yang juga melibatkan visi pengajaran dan reformasi pandangan tentang pengajaran dan pembelajaran dari cakupan konten dan menghafal fakta ilmiah untuk memahami dan mampu menggunakan pengetahuan ilmu di tempat kerja, dalam keputusan kita menentukan apa yang akan kita makan, kesehatan dan liburan kita, apa yang kita beli, dan bagaimana kita memutuskan untuk mempengaruhi orang-orang, lingkungan alami dan buatan kita, dan dunia di sekitar kita.