## MENINGKATKAN INOVASI SISWA  DALAM PEMBELAJARAN IPA MELALUI STEM
Rikardus Herak 1 , Godelfridus Hadung Lamanepa 2
1 Pendidikan Biologi, Universitas Katolik Widya Mandira, Jl Achmad Yani No. 50-52
Kupang, Indonesia,
2 Pendidikan Fisika, Universitas Katolik Widya Mandira, Jl Achmad Yani No. 50-52
Kupang, Indonesia,
email: 1 rikardusherak@unwira.ac.id, 2 godelfriduslamanepa@unwira.ac.id

## ABSTRAK
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  meningkatkan  inovasi  siswa  dalam  Pembelajaran  IPA melalui    STEM.  Pendekatan  STEM  merupakan  suatu  pendekatan  modern  untuk menyelesaikan  masalah  pada  abad  ke-21  yang  menuntut  siswa  mampu  berinovasi khususnya  dalam  pembelajaran.  Pendekatan  STEM  jika    dikaitkan  dengan  lingkungan, sehingga  terwujud  sebuah  pembelajaran  yang  menghadirkan  dunia  nyata  yang  dialami siswa dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini berarti melalui pendekatan STEM siswa tidak hanya  sekedar  menghafal  konsep  saja,  tetapi  lebih  kepada  bagaimana  siswa  mengerti dan memahami konsep-konsep sains dan kaitannya dalam kehidupan sehari-hari. Selain mengembangkan    konten    pengetahuan    di    bidang  sains,    teknologi,    teknik    dan matematika, pendekatan STEM juga berupaya untuk menumbuhkan keterampilan seperti penyelidikan  ilmiah  dan  kemampuan  memecahkan  masalah.  Populasi  dalam    penelitian ini  adalah  siswa  Kelas  VIII  SMP  Negeri  11  Kupang.  Jenis  penelitian  ini  adalah penelitian tindakan kelas (PTK).  Model penelitian ini berbentuk siklus yang terdiri dari empat  tahapan,  yaitu:  perencanaan,  tindakan,  observasi  dan  refleksi.  Teknik pengumpulan  data  berupa  lembar  observasi,  angket  dan  wawancara.  Teknik  analisis menggunakan  analisis  deskriptif.  Hasil  Penelitian  menunjukkan  bahwa  pendekatan STEM  dapat  meningkatkan  inovasi  siswa  dalam  pembelajaran  IPA,  serta    melatih kemampuan  inovasi  siswa  dalam  mengaitkan  empat  bidang  ilmu  eksata  sehingga memiliki wawasan yang luas dan mendalam
Kata Kunci: Inovasi, Pembalajaran IPA, STEM

## ABSTRACT
This  study  aims  to improve  student innovation  in  Science  Learning  through  STEM.  The STEM  approach  is  a  modern  approach  to  solving  problems  in  the  21st  century  that requires  students  to  be  able  to  innovate  especially  in  learning.  The  STEM  approach  is associated  with  the  environment,  so  that  a  learning  is  realized  that  presents  the  real world  experienced  by  students  in  everyday  life.  This  means  that  through  the  STEM approach students are not just memorizing concepts, but rather how students understand
and  understand  scientific  concepts  and  their  relationships  in  daily  life.  In  addition  to developing  knowledge  content  in  the  fields  of  science,  technology,  engineering  and mathematics, the STEM approach also seeks to foster skills such as scientific inquiry and problem  solving  skills.  The  population  in  this  study  were  students  of  Class  VIII  SMP Negeri  11  Kupang.  This  type  of  research  is  classroom  action  research  (CAR).  This research  model  is  in  the  form  of  a  cycle  consisting  of  four  stages,  namely:  planning, action, observation and reflection. Data collection techniques in the form of observation sheets,  questionnaires  and  interviews.  The  analysis  technique  uses  descriptive  analysis. The results of the study show that the STEM approach can improve students 'innovation in science learning, as well as train students' innovative abilities in linking the four fields of natural science so that they have a broad and deep insight
Keywords : Innovation, Science Learning, STEM.

## PENDAHULUAN
Saat  ini  Pendidikan  di Indonesia mengacu
pada kurikulum 2013. Pelaksanaan kurikulum 2013 mengacu pada proses    pengembangan    kompetensi  siswa seperti    aspek  sikap  (afektif),  aspek Pengetahuan (kognitif) dan aspek keterampilan  (psikomotor)  untuk  setiap mata  pelajaran  yang  di  ajarkan  kepada siswa. Berdasarkan konsep dan implementasi kurikulum 2013 ini, menunjukkan  bahwa  pembelajaran  tidak cukup hanya untuk meningkatkan pengetahuan  saja  akan    tetapi  juga  harus dilengkapi  dengan  kemampuan  kreatif  dan inovasi, berfikir kritis, mampu menyelesaikan  masalah,  berkarakter  kuat, dan mampu berkomunikasi serta kolaborasi (Kemendikbud, 2013).
Untuk  dapat  mencapai  tujuan-tujuan tersebut  pembelajaran  di  sekolah-sekolah perlu  menggunakan  model  pembelajaran yang  tepat  agar  proses  pembelajaran berjalan efektif dan maksimal.
Pengembangan    model    pembelajaran merupakan  suatu    rangkaian    kegiatan dalam  merancang  pembelajaran  sebagai bentuk  pertanggung-jawaban  guru  kepada siswa.  IPA  adalah  suatu  kumpulan  teori yang sistematis, penerapannya secara umum  terbatas  pada  gejala-gejala  alam,
lahir  dan  berkembang  melalui  metode ilmiah  seperti  observasi  dan  eksperimen serta  menuntut  sikap  ilmiah  seperti  rasa ingin  tahu,  terbuka,  jujur  dan  sebagainya (Trianto, 2010).
Biologi  merupakan  salah  satu  bagian dari IPA yang berpengaruh dalam penguasaan ilmu pengetahuan dan teknologi. IPA juga berperan penting dalam upaya menciptakan manusia yang berkualitas.  Pada  biologi  menekankan kegiatan belajar mengajar, mengembangkan konsep,  dan  keterampilan  proses  siswa dengan berbagai metode belajar yang sesuai bahan  yang diajarkan. Dalam pembelajaran IPA,  khususnya  biologi  sangat  diperlukan pembelajaran  yang  tepat  yang  dapat melibatkan  siswa  secara  optimal  sehingga akan  tercapai  tujuan  pembelajaran.  Namun kondisi  yang terjadi di  lapangan  pada mata pelajaran  IPA  biologi    ditemukan  beberapa permasalahan  yang  terjadi  seperti  guru menguasai  suatu  materi  pembelajaran dengan baik tetapi tidak dapat melaksanakan  suatu  kegiatan  pembelajaran dengan  baik,  sebagian  siswa  cenderung kurang  aktif  dalam  pembelajaran,  siswa jarang mengajukan pertanyaan serta memberikan respon dalam proses pembelajaran berlangsung sehingga menyebabkan  kurangnya  minat  belajar
siswa dalam mengikuti proses pembelajaran, hal ini tentu sangat berdampak  terhadap  kreatifitas  dan  inovasi siswa.
Inovasi  merupakan  suatu  ide,  hal-hal yang  praktis,  metode,  cara  barang-  barang buatan  manusia,  yang  diamati  dirasakan sebagai  suatu    yang  baru  bagi  seseorang atau  kelompok  orang  (Ibrahim,  1989). Sedangkan menurut UU No. 18 tahun 2002 Inovasi adalah kegiatan penelitian, pengembangan, dan/atau perekayasaan yang bertujuan mengembangkan penerapan praktis  nilai  dan  konteks  ilmu  pengetahuan yang baru, atau cara baru untuk menerapkan ilmu pengetahuan dan teknologi  yang  telah  ada  ke  dalam  produk atau proses produksi.
Inovasi  mempunyai  4  (empat)  ciri  yaitu: 1) memiliki kekhasan / khusus artinya suatu inovasi  memiliki  ciri  yang  khas  dalam  arti ide,  program,  tatanan,  sistem,  termasuk kemungkinan  hasil  yang  diharapkan,  2) memiliki  ciri  atau  unsur  kebaruan,  dalam arti suatu inovasi harus memiliki karakteristik sebagai sebuah karya dan buah pemikiran  yang  memiliki  kadar    Orsinalitas dan    kebaruan,    3)    program    inovasi dilaksanakan    melalui    program    yang terencana,  dalam  arti  bahwa  suatu  inovasi dilakukan    melalui    suatu    proses    yang yang  tidak  tergesa-gesa,  namun  inovasi dipersiapkan secara matang dengan program yang jelas dan direncanakan terlebih dahulu, 4)  inovasi  yang  digulirkan  memiliki  tujuan, program  inovasi  yang  dilakukan  harus memiliki  arah  yang  ingin  dicapai,  termasuk arah  dan  strategi  untuk  mencapai  tujuan tersebut.  Inovasi  dilakukan  dengan  tujuan tertentu  atau  untuk  memecahkan  masalah (Subandiyah  1992:80).  Inovasi  merupakan suatu  tuntutan  pendidikan  dan  kehidupan yang  sangat  penting  pada  saat  ini.  Karena dengan inovasi akan menghasilkan berbagai inovasi dan perkembangan baru dalam suatu kehiduapan.  Individu  yang  inovasi  akan
selalu dibutuhkan oleh lingkungannya karena mampu memenuhi kebutuhan lingkungan  yang  terus  berubah  dan  mampu untuk bertahan dalam kompetisi global yang dinamis  dan  ketat.  Potensi  inovasi  yang sangat  penting  tersebut  pada  dasarnya dimiliki  oleh  setiap  anak,  misalnya:  rasa ingin tahu yang besar, senang bertanya,imajinasi yang tinggi, berani menghadapi  resiko,  senang  akan  hal-hal yang baru. Meskipun demikian faktor orang tua,  guru  di  sekolah,  dan  lingkungan merupakan  faktor  penting  yang  sangat mempengaruhi perkembangan inovasi tersebut. Salah satu pendekatan pembelajaran  yang  dapat  digunakan  untuk melatih  inovasi  siswa    adalah  pendekatan STEM (Beers, 2011).
STEM merupakan  isu  penting  dalam pendidikan  saat  ini  (Becker&Park,  2011). Pendekatan STEM merupakan  integrasi dari  pembelajaran  sains,  teknologi,  teknik, dan  matematika  yang  disarankan  untuk membantu  kesuksesan  keterampilan  abad ke-21 (Beers, 2011). STEM dapat berkembang apabila dikaitkan dengan lingkungan,  sehingga  terwujud  sebuah pembelajaran  yang  menghadirkan  dunia nyata  yang  dialami  siswa  dalam  kehidupan sehari-hari  (Subramaniam  et  al,  2012).  Hal ini  berarti  melalui  pendekatan STEM siswa tidak  hanya  sekedar  menghafal  konsep  saja, tetapi  lebih  kepada  bagaimana  siswa mengerti  dan  memahami  konsep-konsep sains  dan  kaitanya  dalam  kehidupan  sehari- hari.  Dewasa  ini  pendekatan  STEM  di adopsi  oleh  banyak  negara  sebagai  inovasi pendidikan, sehingga muncul sebagai gerakan global untuk menjembatani kesenjangan antara kebutuhan dan ketersediaan keahlian yang diperlukan untuk pembangunan  ekonomi  di  Abad  ke-21. Dalam  menghadapi  era  persaingan  global, Indonesia pun perlu menyiapkan sumberdaya  manusia  yang  handal  secara kualitas dan mencukupi secara kuantitas.
Sebagaimana  dirilis  dalam  Surat  Kabar Kompas  (Juli  2015)  Indonesia  mengalami kendala kesenjangan antara kebutuhan dan ketersediaan sumber daya manusia. Merujuk  data  Badan  Pusat  Statistik  2010, sumber  daya  manusia  Indonesia  masih didominasi  tenaga  kerja  kurang  terampil (sebanyak  88  juta),  dan  diprediksi  2020 akan  ada  50%  kekurangan  tenaga  kerja untuk  mengisi  lowongan  jabatan  di struktur  lapangan  kerja.  Namun,  jalan untuk  mengatasi  persoalan  ini  bukanlah perkara  mudah,  sebab  tanpa  upaya
mengembangkan  kemampuan  dasar, soft skills (kolaborasi,  komunikasi,  kreatifitas, pemecahan masalah) pada jenjang pendidikan  dasar  dan  menengah,  sukar untuk  mengharapkan  generasi  muda  yang bermotivasi  dan  siap  menekuni  bidang- bidang  STEM.
Menurut  Asmuniv,  (2015),  berikut literasi STEM menurut masing-masing dari empat  bidang  studi  yang  saling  terkait yaitu sebagai berikut :
Tabel 1. Literasi STEM
Science (Sains) Literasi  Ilmiah:  Kemampuan  dalam  menggunakan  pengetahuan  ilmiah  dan proses  untuk  memahami  dunia  alam  serta  kemampuan  untuk  berpartisipasi dalam mengambil keputusan untuk mempengaruhinya. Technology (Teknologi) Literasi  Teknologi:  Pengetahuan  bagaimana  menggunakan  teknologi  baru, memahami  bagaimana  teknologi  baru  dikembangkan,  dan  memiliki kemampuan  untuk  menganalisis  bagaimana  teknologi  baru  mempengaruhi individu, dan masyarakat. Engineering (Teknik) Literasi  Desain  :  Pemahaman  tentang  bagaimana  teknologi  dapat dikembangkan  melalui  proses  desain  menggunakan  tema  pembelajaran berbasis  proyek  dengan  cara  mengintegrasikan  dari  beberapa  mata  pelajaran berbeda (interdisipliner) Mathematic (Matematika) Literasi  Matematika  :  Kemampuan  dalam  menganalisis,  alasan,  dan mengkomunikasikan  ide  secara  efektif  dan  dari  cara  bersikap,  merumuskan, memecahkan,  dan  menafsirkan  solusi  untuk  masalah  matematika  dalam penerapannya.

## METODE PENELITIAN
Jenis  penelitian  ini  adalah  penelitian tindakan  kelas dengan menggunakan model Kemmis  &  Mc  Taggart  yang  terdiri  dari empat  tindakan,  yaitu  (1)  perencanaan  atau planning ,  (2)  tindakan  atau action ,  & pengamatan  atau observing , dan (3) refleksi atau reflecting (Suharsimi  Arikunto,  2010: 131-132).  Teknik  pengumpulan  data  yakni observasi dengan instrumen lembar observasi  dan  wawancara.  Teknik  analisis berupa analisis deskriptif. Populasi dalam
penelitian  ini  adalah  siswa  Kelas  VIII  SMP Negeri 11 Kupang.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Data hasil penelitian melalui penerapan pendekatan STEM untuk
meningkatkan inovasi siswa dalam pembelajaran  IPA  dapat  terlihat  pada gambar  diagram  berikut.  Dari  pengisian angket,  terlihat  adanya  peningkatan  inovasi siswa dalam pembelajaran IPA.
Berdasarkan hasil pengisian angket siswa pada setiap siklus, adanya kenaikan.   Untuk lebih  jelas  dapat  dilihat  pada  gambar diagram 1  berikut :
Gambar 1. Diagram Posisi Inovasi Siswa
Untuk  mengetahui  lebih  jelas  peningkatan inovasi siswa dapat dilihat melalui gambar 2 berikut :
Gambar 2. Grafik Peningkatan Inovasi Siswa
Hasil  penelitian  menunjukan  inovasi siswa  terjadi  peningkatan  setiap  siklus,  jika kita  lihat  pada  tes  awal  persentase  inovasi siswa 40%, hal ini menunjukan setiap siswa sudah  memiliki  inovasi,  namun  memang perlu    dilatih.  Proses  meningkatnya  inovasi
siswa  tentu  harus  dibiasakan,  lingkungan yang mendukung tentu dapat mempengaruhi inovasi  siswa  tersebut.  Inovasi  merupakan suatu  tuntutan  pendidikan  dan  kehidupan yang  sangat  penting  pada  saat  ini.  Karena dengan inovasi akan menghasilkan berbagai
Tes awal 40% Siklus I 50% Siklus 2 70%
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Tes awal Siklus 1 Siklus 2 K em am pu an Inovasi
inovasi dan perkembangan baru dalam suatu kehidupan.
Individu  yang  inovasi  akan  selalu dibutuhkan  oleh  lingkungannya  karena mampu  memenuhi  kebutuhan  lingkungan yang  terus  berubah  dan  mampu  untuk bertahan  dalam  kompetisi  global  yang dinamis  dan  ketat.  Potensi  inovasi  yang sangat  penting  tersebut  pada  dasarnya dimiliki  oleh  setiap  anak,  misalnya:  rasa ingin tahu yang besar, senang bertanya,imajinasi yang tinggi, berani menghadapi  resiko,  senang  akan  hal-hal yang baru. Meskipun demikian faktor orang tua,  guru  di  sekolah,  dan  lingkungan merupakan  faktor  penting  yang  sangat mempengaruhi perkembangan inovasi tersebut.
Dalam  penelitian  ini  penerapan  STEM terbukti  dapat  merangsang  inovasi  siswa walaupun kenaikannya tidak signifikan. Hal ini  terlihat  pada  gfarik  1.1  di  atas,  pada siklus 1 terjadi kenaikan yaitu 50% hasil ini
melalui  beberapa  kali  proses  tatap  muka, selanjutnya  siklus  2  melalui  beberapa  kali tatap muka lalu dievaluasi hasilnya meningkat  menjadi  70%  .  ini  menunjukan bahwa penerapan STEM dapat meningkatkan inovasi siswa dalam pembelajaran  IPA.  Selanjutnya    dari  hasil wawancara  dari  beberapa  siswa  mereka sangat senang dan antusias mengikuti proses pembelajaran selama penelitian berlangsung, berikut  pendapat  mereka,  Saya  sangat menyukai  pembelajaran  dengan  pendekatan STEM,  dengan  pembelajaran  seperti  ini, saya  dapat  memahami  konsep    biologi    dan kaitannya    untuk    membuat    suatu  produk, Pembelajaran STEM membuat pembelajaran menjadi lebih menyenangkan, saya menginginkan  pembelajaran  STEM  dapat digunakan  pada  mata  pelajaran  lain,  ketika merancang  suatu  karya,  saya  merasa  lebih memahami  kaitan  antara  sains,  teknologi, enginering, dan matematika.

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  di  simpulkan bahwa, 1) Pendekatan STEM harus dibiasakan diterapkan dalam proses pembelajaran  terutama  dalam  pembelajaran IPA sehingga terwujud sebuah pembelajaran yang  menghadirkan  dunia  nyata  yang dialami  siswa  dalam  kehidupan  sehari-hari,
2)  Pelaksanaan  pembelajaran  IPA  melalui pendekatan  STEM  pada  siswa  kelas  VIII SMP  Negeri  11  Kupang  dengan  materi sistem  ekskresi  dapat  meningkatkan  inovasi siswa.  Indikator  dari  peningkatan  inovasi dapat dilihat pada graik diatas dan juga hasil wawancara dari beberapa siswa.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian  ini  masuk  dalam  skim penelitian  hibah  bersaing  penelitian  dosen pemula  (PDP)  ristekdikti  yang  didanai Tahun Anggaran 2019. Untuk itu,
diucapkan  terima  kasih  kepada:  1)  LPPM UNWIRA  Kupang  sebagai  lembaga  yang memfalitasi  penelitian  ini.  2)  Ristekdikti yang telah mendanai penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Arikunto,  Suharsimi.  (2010). Prosedur Penelitian suatu Pendekatan Praktik . Jakarta: PT. Rineka Cipta Asmuniv.  (2015). Pendekatan  Terpadu Pendidikan STEM Upaya Mempersiapkan Sumber Daya
Manusia  Indonesia  yang  Memiliki
Pengetahuan  Interdisipliner  dalam Menyongsong  Kebutuhan  Bidang Karir Pekerjaan Masyarakat Ekonomi Asean (MEA) . Published on Friday, 15 Mei 2015.
Beers,  S.  (2011).  21st  Century  Skills: Preparing Students For Their Future.
Diakses
dari
http://www.yinghuaacademy.org/wp content/uploads/2014/10/21st_centur y_skills.pdf
Becker,  K.,&  Park,  K.  (2011).  Effects ofintegrative approachesamongscience, technology,engineering,and mathematics  (STEM)  subjects  on
students'
learning: A preliminarymeta-analysis. Journal ofSTEMEducation:  Innovations  and Research , 12 (5/6), 23.
Inovasi  pendidikan  tingkatkan  daya  saing
(2015, July 15). Kompas, p.12. Kemendikbud,
(2013). Pengembangan Kurikulum 2013 . Paparan Mendikbud dalam Sosialisasi Kurikulum. Jakarta: Kemendikbud
Subandijah.  (1992). Pengembangan  dan Inovasi  Kurikulum. Yogyakarta:  PT
Raja Grafindo Persada.
Sudjana, Nana dan Ibrahim.(1989). Penelitian dan Penilaian Pendidikan . Bandung: Sinar Baru.
Subramaniam, M. M., Ahn, J., Fleischmann,
K.  R.,  &  Druin,  A.  (2012).
Reimagining  the  role  of  school libraries in STEM education:
Creating hybrid spaces for
exploration. The  Library  Quarterly,
82 (2), 161-182
Trianto, (2010). Model Pembelajaran Terpadu . Jakarta: Bumi Aksara.
Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 18  Tahun  2002 Tentang    Sistem Nasional Penelitian, Pengembangan, dan  Penerapan  Ilmu  Pengetahuan dan Teknologi