Belajar Memahami dan Memecahkan Masalah
Istilah STEM mulai dikenal orang pada awal tahun 2000-an. Sebelumnya, pada 1990-an, National Science Foundation (NSF) di Amerika Serikat menggunakan singkatan SMET untuk menyebut gabungan bidang sains, teknologi, rekayasa, dan matematika. Namun, singkatan SMET dianggap kurang enak didengar sehingga kemudian diubah menjadi STEM. Nama Judith A. Ramaley sering dikaitkan dengan pengenalan istilah STEM. Pada 2001, ketika menjabat di bidang pendidikan dan sumber daya manusia pada NSF, ia mendorong penggunaan singkatan STEM menggantikan SMET. Sejak saat itu, istilah STEM semakin populer dan digunakan secara luas, tidak hanya di Amerika Serikat tetapi juga di berbagai negara, termasuk Indonesia. Dengan demikian, STEM mulai dikenal orang sekitar awal tahun 2000-an, tepatnya setelah tahun 2001, ketika istilah tersebut diperkenalkan dan dipromosikan oleh Judith A. Ramaley bersama NSF.
Mengapa pesawat terbang yang berat dapat terangkat ke udara? Bagaimana sebuah telepon genggam mampu menghubungkan orang yang berada di dua benua berbeda? Bagaimana merancang rumah yang tetap nyaman tanpa menghabiskan banyak energi? Pertanyaan-pertanyaan semacam ini memperlihatkan bahwa persoalan dalam kehidupan sehari-hari sering kali memerlukan pengetahuan dari beberapa bidang sekaligus. Di sinilah pendidikan STEM menemukan relevansinya. STEM merupakan singkatan dari Science, Technology, Engineering, and Mathematics, atau sains, teknologi, rekayasa, dan matematika. Pendidikan STEM menghubungkan keempat bidang tersebut dalam proses pembelajaran agar peserta didik mampu memahami persoalan, menyusun gagasan, menguji solusi, dan memperbaikinya berdasarkan bukti.
Sains membantu kita memahami bagaimana alam bekerja. Teknologi menyediakan alat dan cara untuk memenuhi kebutuhan manusia. Rekayasa mengajarkan bagaimana merancang sesuatu agar dapat menjalankan fungsi tertentu. Matematika memberikan dasar untuk menghitung, mengukur, serta membaca hubungan antara berbagai unsur. Dalam kehidupan nyata, keempatnya sering bekerja bersama. Contoh yang mudah dipahami adalah kegiatan membuat model pesawat terbang. Peserta didik mempelajari hubungan antara bentuk sayap, aliran udara, dan gaya angkat. Mereka kemudian merancang model, memilih bahan, mengukur ukuran sayap, serta menguji keseimbangannya. Ketika model tidak terbang dengan baik, mereka perlu mencari penyebabnya dan mengubah rancangan. Proses tersebut mengandung inti pembelajaran STEM: mengajukan pertanyaan, mencoba, mengamati hasil, dan melakukan perbaikan. Peserta didik belajar bahwa jawaban harus dapat diuji dan sebuah rancangan harus dibuktikan melalui kinerjanya.
Dari Pengetahuan menuju Kemampuan
Dalam pembelajaran yang terpisah menurut mata pelajaran, siswa dapat memahami rumus matematika atau prinsip sains, tetapi belum tentu mengetahui kapan dan bagaimana menggunakannya. Pendidikan STEM berupaya membangun hubungan antara pengetahuan tersebut dengan kebutuhan nyata. Sebagai contoh, siswa dapat diminta merancang sistem penyiraman tanaman yang hemat air. Mereka harus memahami kebutuhan tanaman, menghitung volume air, memilih bahan, dan menyusun mekanisme penyiraman. Jika menggunakan sensor, mereka juga belajar bagaimana teknologi dapat membantu menentukan waktu penyiraman. Kegiatan ini tidak harus menghasilkan alat yang canggih. Nilai pendidikannya terletak pada proses berpikir. Apakah masalahnya sudah dipahami, apakah rancangan sesuai kebutuhan, dan apakah hasil pengujian mendukung kesimpulan? Karena itu, pendidikan STEM dapat dimulai dengan bahan sederhana. Kertas, karton, botol bekas, penggaris, dan air dapat menjadi sarana pembelajaran yang bermakna. Tantangan membuat jembatan dari kertas, misalnya, mengajak siswa menyelidiki bagaimana bentuk dan susunan bahan memengaruhi kekuatan suatu struktur.
Bagaimana STEM Berkembang?
Nama Judith A. Ramaley sering dikaitkan dengan pengenalan istilah STEM. Pada 2001, ketika menjabat di bidang pendidikan dan sumber daya manusia pada National Science Foundation (NSF) di Amerika Serikat, ia mendorong penggunaan singkatan STEM menggantikan susunan sebelumnya, SMET. Perannya turut memopulerkan istilah tersebut. Namun, pendidikan STEM tidak lahir dari gagasan satu orang saja. Upaya menghubungkan sains, teknologi, rekayasa, dan matematika telah berkembang melalui kontribusi banyak pendidik dan lembaga. Kajian sejarah juga menemukan penggunaan singkatan STEM sebelum 2001. Oleh sebab itu, perlu dibedakan antara sejarah istilah STEM dan perkembangan pendekatan pendidikannya.
Relevansi bagi Indonesia
Bagi Indonesia, pendidikan STEM memiliki arti yang dekat dengan kebutuhan masyarakat. Pengelolaan air bersih, produksi pangan, transportasi antarpulau, energi, dan penanggulangan bencana menyediakan banyak persoalan yang dapat dijadikan bahan pembelajaran. Sekolah dapat mengajak siswa menyelidiki penyebab genangan di lingkungan mereka, mengukur penggunaan listrik, atau merancang alat pengering hasil pertanian. Dengan demikian, pelajaran tumbuh dari keadaan yang mereka kenal dan menghasilkan pemahaman yang dapat digunakan. Dalam bidang penerbangan, hubungan antardisiplin terlihat sangat jelas. Pesawat dapat beroperasi dengan aman karena prinsip sains, rancangan rekayasa, perangkat teknologi, dan perhitungan matematika bekerja dalam satu sistem. Di belakangnya terdapat manusia yang mampu merancang, mengoperasikan, merawat, dan mengevaluasi sistem tersebut. Pendidikan STEM dapat menjadi salah satu fondasi untuk menyiapkan kemampuan itu. Pengembangannya perlu disertai perhatian terhadap keterampilan guru, kesempatan melakukan eksperimen, serta kebiasaan berdiskusi berdasarkan bukti. Guru memegang peran penting sebagai pembimbing proses berpikir. Siswa perlu memperoleh ruang untuk bertanya, menguji gagasan, dan belajar dari hasil yang belum sesuai harapan. Penilaian pun perlu memperhatikan alasan di balik keputusan, ketelitian pengujian, serta kemampuan memperbaiki pekerjaan. Pendidikan STEM bertujuan menumbuhkan manusia yang ingin tahu dan mampu menghadapi persoalan secara sistematis. Kemampuan tersebut tetap perlu berjalan bersama etika, kepedulian sosial, dan pemahaman tentang kebutuhan masyarakat. Indonesia membutuhkan generasi yang dapat memahami teknologi, mengembangkannya, dan menggunakan pengetahuan untuk memperbaiki kehidupan. Pendidikan STEM membuka jalan ke arah itu, dimulai dari ruang kelas yang memberi tempat bagi pertanyaan sederhana yaitu tentang mengapa sesuatu terjadi, bagaimana cara kerjanya, dan apa yang dapat kita perbaiki?
Jakarta 30 September 2026
Chappy Hakim – Pusat Studi Air Power Indonesia
