Oleh Atika Nurul Fathiyah, M.Pd – Guru IPA SMPN 1 Mandah
Di era globalisasi dan revolusi industri 4.0, pendidikan tidak lagi hanya bertujuan menyampaikan teori, tetapi juga mempersiapkan peserta didik menghadapi tantangan dunia nyata yang semakin kompleks. Pembelajaran IPA dan pendekatan STEM menjadi kunci penting dalam membentuk peserta didik yang mampu berpikir kritis, kreatif, dan inovatif. Dalam pembelajaran IPA, terdapat empat unsur utama: sikap, proses, produk, dan aplikasi. Sikap ilmiah lahir dari rasa ingin tahu terhadap fenomena alam, yang kemudian diproses melalui langkah-langkah ilmiah seperti merumuskan hipotesis, melakukan eksperimen, hingga menghasilkan fakta dan teori yang dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.
Peran Pembelajaran Sains Inovatif
Pendekatan STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) juga menekankan integrasi disiplin ilmu untuk memecahkan masalah dunia nyata. Dengan menggabungkan sains, teknologi, teknik, dan matematika secara multi dan transdisiplin, STEM memberi ruang bagi peserta didik untuk mengembangkan keterampilan berpikir kritis, kreativitas, inovasi, serta kemampuan berkolaborasi dan berkomunikasi. Pendekatan ini sangat relevan dalam kurikulum modern, yang mendorong penerapan metode pembelajaran yang berorientasi pada pengembangan solusi inovatif dan pemikiran kritis. Dengan demikian, baik IPA maupun STEM tidak hanya memperkaya pengetahuan peserta didik, tetapi juga membekali mereka dengan keterampilan yang mereka dibutuhkan untuk menghadapi tantangan masa depan.
Sebagai seorang guru IPA, saya selalu berusaha untuk mencari cara agar peserta didik bisa belajar dengan lebih interaktif. Pada pembelajaran di Kelas VII, salah satu konsep pembelajaran yang cukup menantang karena bersifat abstrak untuk dijelaskan adalah titik didih dan titik beku. Tentunya, membahas perubahan zat secara teori bisa membuat peserta didik cepat bosan dan terasa kurang manarik. Maka dari itu, saya memutuskan untuk membawa pengalaman ini ke dunia nyata, atau lebih tepatnya, ke dalam wadah kaleng bekas!
Serunya membuat es krim putar
Peserta didik tampak tidak sabar untuk memulai kegiatan ini karena saya sudah mempersiapkan bahan-bahan sederhana seperti minuman serbuk rasa coklat, air secukupnya, es batu dan garam kasar di depan mereka. Langkah selanjutnya saya meminta mereka untuk melakukan kegiatan mandiri sesuai LKPD. Mereka diminta melarutkan serbuk berperisa dengan air. Minuman serbuk berperisa yang sudah dilarutkan dimasukkan dalam wadah kaleng bekas, Kalengpun lalu diletakkan dalam baskom yang diisi es batu dan taburan garam. Peserta didik lalu mengguncang dan memutar kaleng dengan bersemangat.
Selama kegiatan ini berlangsung, peserta didik tidak hanya fokus membuat es krim, tetapi juga saling berdiskusi tentang apa yang sebenarnya sedang terjadi di dalam kaleng. Mereka bertanya mengenai berbagai hal yang belum mereka ketahui. Mengapa perlu menaburkan garam pada es batu? Apakah garam yang membuat minuman membeku? seberapa kekuatan memutar kaleng agar es krim cepat terbentuk? Dan berbagai pertanyaan lainnya. Dari situ, saya menjelaskan bahwa garam menurunkan titik beku air, membuat suhu di sekitar kaleng es krim menjadi lebih dingin dari biasanya. Peserta didik pun semakin penasaran dan tertarik untuk menggali lebih dalam tentang konsep ini. Dengan es krim sebagai hasil akhirnya, mereka melihat secara langsung bagaimana perubahan zat bisa terjadi, dari cair menjadi padat, dan seberapa besar peran suhu dalam proses tersebut. Peserta didik merasa sangat senang saat es krim mulai membeku dan memindahkan es krim ke gelas-gelas kecil. Mereka sibuk menghias es krim dengan bermacam toping dan menikmatinya bersama teman-temannya di kelas. Tak lupa kami menutup pembelajaran dengan menyampaikan hasil pengamatan dan menarik kesimpulan dan menarik kesimpulan dari pembelajaran kali ini.
Manfaat Pembelajaran Sains menggunakan Pendekatan STEM
Membuat es krim putar dengan kaleng bekas, es batu, dan garam adalah aktivitas sederhana yang mengajarkan konsep STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) dengan cara yang mudah dipahami. Dari sisi sains, peserta didik belajar bahwa garam bisa menurunkan titik beku air, sehingga es batu menjadi lebih dingin dan membantu campuran minuman dalam kaleng membeku menjadi es krim. Mereka juga menyaksikan perubahan wujud dari cair menjadi padat, yang menunjukkan konsep perubahan fase zat.
Untuk aspek teknologi, meskipun alat yang digunakan sangat sederhana seperti kaleng dan baskom, peserta didik belajar bahwa alat-alat ini bisa digunakan sebagai sistem pendingin alami untuk membuat es krim. Dari sudut pandang rekayasa (engineering), peserta didik dapat merancang sendiri proses pendinginan dengan mengguncang dan memutar kaleng. Mereka juga dapat mencoba berbagai cara untuk mempercepat proses pembekuan, seperti menambah lebih banyak garam atau memutar kaleng lebih kuat. Mereka juga belajar bagaimana menghasilkan es krim yang tidak hanya enak, tetapi juga memiliki tekstur lembut, aroma yang menarik. Mereka belajar bagaimana komposisi bahan mempengaruhi kualitas es krim.
Di bagian matematika, peserta didik bisa belajar menghitung jumlah bahan, seperti berapa banyak air, es batu, dan garam yang dibutuhkan, serta memperkirakan waktu yang diperlukan agar es krim terbentuk. Melalui aktivitas ini, peserta didik mendapatkan pengalaman langsung dalam mempraktikkan sains, teknologi, rekayasa, dan matematika secara terintegrasi dengan cara yang menyenangkan dan praktis.
Selain itu, Peserta didik juga belajar menyampaikan ide-ide mereka, baik dalam diskusi kelompok maupun melalui laporan lisan dan tulisan, sehingga keterampilan komunikasi mereka semakin terasah. Kolaborasi menjadi aspek penting lainnya dalam pembelajaran ini. Peserta didik bekerja sama dalam kelompok untuk merancang, membuat, dan menguji produk es krim. Mereka membangun komunikasi yang efektif dan produktif, serta bekerja secara tim untuk mencapai tujuan bersama. Proses ini tidak hanya melatih Peserta didik dalam berpikir kreatif dan kritis, tetapi juga mengembangkan kemampuan berkolaborasi dan berkomunikasi, yang sangat dibutuhkan di dunia kerja dan kehidupan nyata.
