Buku Panduan Pembelajaran STEM

Oktober 14, 2025 MediaBagi.com

MediaBagi.com. Badan Standar, Kurikulum, dan Asesmen Pendidikan (BSKAP), Kemendikdasmen telah menerbitkan Buku Panduan Pembelajaran STEM (Sains, Teknologi, Enginering, dan Matematika).

Buku Panduan Pembelajaran STEM ini dimaksudkan untuk memberi inspirasi bagi para pendidik dalam mengimplementasikan pembelajaran STEM sesuai konteks satuan pendidikan yang sangat beragam.

Selain memberi gambaran tentang apa itu STEM, panduan ini menekankan urgensi pembelajaran STEM dalam konteks pendidikan di Indonesia. Buku panduan pembelajaran STEM juga memuat kerangka pembelajaran, peran para pemangku kepentingan, strategi implementasi, dan contoh-contoh praktis pembelajaran STEM yang dapat dijadikan inspirasi, atau diadaptasi sesuai jenjang dan karakteristik satuan pendidikan.

Panduan pembelajaran STEM ini disusun untuk digunakan bersama panduan pembelajaran dan asesmen, panduan kokurikuler, dan dokumen pendukung lain yang relevan.

Sejarah Pembelajaran STEM

STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) mulai berkembang di Amerika Serikat sejak awal 2000-an sebagai respons terhadap menurunnya minat generasi muda terhadap sains dan teknologi, sekaligus meningkatkan daya saing dan perekonomian negara (Bybee, 2013). Pendekatan ini menandai pergeseran dari pembelajaran berbasis disiplin terpisah menuju pembelajaran terintegrasi yang berorientasi pada pemecahan masalah nyata melalui inkuiri, kolaborasi, dan kreativitas.

Model seperti Pemelajaran Berbasis Proyek (Project-Based Learning/PjBL) (Krajcik & Blumenfeld, 2006), Pemelajaran Berbasis Masalah (Problem-Based Learning/PBL) (Hmelo-Silver, 2004), dan Pemelajaran Berbasis Fenomena (Phenomenon-Based Learning) (Lakkala, Uusiautti, & Määttä, 2021) terbukti memperkuat kompetensi abad ke-21.

Di Asia, implementasi disesuaikan dengan kebutuhan lokal: Singapura melalui Applied Learning Programme (ALP) yang menautkan industri dan keberlanjutan; Jepang dengan budaya monozukuri; Korea Selatan lewat integrasi kurikulum; serta Tiongkok melalui investasi riset dan penciptaan ekosistem, mendorong capaian tinggi pada PISA (OECD, 2023).

Di Indonesia, Kementerian Pendidikan Dasar dan Menengah (Kemendikdasmen) mulai mengintegrasikan STEM baik melalui intrakurikuler, kokurikuler, dan ekstrakurikuler. Tujuannya tak hanya meningkatkan capaian akademik, tetapi juga menyiapkan murid menjadi pemecah masalah yang inovatif terkait isu sosial, lingkungan, dan ekonomi. Dalam hal ini, pendidik memiliki peran penting dalam mengkontekstualisasikan kebijakan pembelajaran mendalam agar selaras dengan kebutuhan satuan pendidikan.

Urgensi Pembelajaran STEM di Indonesia

Dalam perjalanan menuju Indonesia Emas 2045 ketika populasi diproyeksikan melampaui 320 juta dengan mayoritas berada pada usia produktif (Bappenas, BPS & UNFPA, 2013; Katadata, 2024), urgensi pembelajaran STEM kian terlihat nyata.

Bonus demografi itu hanya akan menjadi berkah generasi muda berpotensi memiliki kompetensi abad ke-21. Tanpa kompetensi tersebut, mereka bisa berubah menjadi beban pembangunan (FISIP UIN Jakarta, 2025). Beragam indikator global seperti Intellectual Capital Index dan World Competitiveness menegaskan bahwa kemajuan berkelanjutan ditopang oleh kualitas sumber daya manusia.

Oleh karena itu, pendidikan dasar dan menengah perlu memastikan setiap murid tidak hanya menguasai konsep, tetapi juga mampu menerapkannya dalam pemecahan masalah autentik lintas konteks.

Pada saat yang sama, disrupsi kecerdasan artifisial, data raya (big data), internet untuk segala (Internet of Things), robotika, dan bioteknologi terus mengubah industri dan pekerjaan; Proyeksi World Bank (2021) tentang kebutuhan jutaan talenta digital pada 2030 menandakan pentingnya penyelarasan kurikulum dan praktik pedagogis agar kesenjangan antara keterampilan lulusan dan kebutuhan dunia kerja tidak semakin melebar serta tidak menghambat daya saing nasional.

Definisi Pembelajaran STEM

Sejak diperkenalkan oleh National Science Foundation (NSF) pada akhir 1990-an, STEM pada awalnya sekadar akronim kebijakan untuk mendukung daya saing bangsa (Blackley & Howell, 2015). Definisi untuk masing-masing terminologi tersebut dapat dilihat pada tabel berikut,

*) istilah Enjinering sudah resmi disadur dalam KBBI dan memiliki padanan kata dengan istilah “perekayasaan”. Dalam panduan ini, istilah Enjinering digunakan untuk menjelaskan terminologi STEM yang sudah familiar di kalangan pendidik. Untuk penjelasan lebih dalam terkait konsep dan karakteristik pembelajaran STEM akan digunakan istilah “proses enjiniring”.

Pemaknaan terhadap STEM kemudian mengalami pergeseran. Sanders (2009) menekankan pentingnya pendekatan lintas disiplin berbasis inkuiri dan desain rekayasa.

Bybee (2013) memperkenalkan literasi STEM sebagai kemampuan memahami dunia dan mengambil keputusan berbasis bukti. Kelley & Knowles (2016) memandang STEM sebagai meta-disiplin yang menghapus batas antarbidang.

Sementara itu, Honey, Pearson, & Schweingruber (2014) menegaskan keterhubungan antardisiplin untuk membangun literasi, keterampilan abad ke-21, dan kesiapan kerja. Dengan demikian, STEM berevolusi dari sekadar akronim kebijakan menjadi kerangka pendidikan integratif dan transformatif untuk memecahkan masalah nyata. Lini masa evolusi definisi pembelajaran STEM dapat dilihat pada gambar berikut.

Dalam Naskah Akademik pembelajaran mendalam, pembelajaran STEM merupakan salah satu praktik pedagogis berfokus pada pemberian pengalaman belajar murid yang autentik, mengutamakan praktik nyata, serta mendorong keterampilan berpikir tingkat tinggi dan kolaborasi (Kemendikdasmen, 2025).

Pembelajaran STEM dalam panduan ini dipahami sebagai pembelajaran yang mengintegrasikan berbagai mata pelajaran, (tidak hanya IPA dan Matematika) serta berfokus pada pemecahan masalah nyata dalam kehidupan sehari-hari. Proses pembelajaran mencakup penyelidikan ilmiah dan siklus enjinering yang berulang, pemodelan matematis, dan pemanfaatan teknologi secara tepat guna.

STEM bersifat inklusif bagi seluruh murid, termasuk murid berkebutuhan khusus. Hasil belajar diakui setara, baik berupa produk fisik maupun aktivitas dan bukti proses. Inklusivitas diwujudkan melalui desain universal untuk pembelajaran (Universal Design for Learning/UDL), diferensiasi, serta akomodasi yang layak dan sesuai dengan jenjang pendidikan.

STEM dalam pembelajaran tidak hanya dipahami semata-mata sebagai kumpulan pengetahuan, melainkan lebih penting sebagai sebuah dampak nyata bagi murid. Pembelajaran STEM diarahkan untuk menghasilkan murid yang tidak hanya menguasai konsep, tetapi juga mampu menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari, sehingga memberikan kontribusi nyata bagi dirinya, satuan pendidikan, dan komunitas.

Dalam penerapannya, setiap komponen STEM ini memiliki peran yang lebih spesifik dan saling terintegrasi untuk mendukung penyelesaian masalah secara holistik. Peran tersebut dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Dengan memahami komponen tersebut, pendidik dan murid dapat melihat bagaimana STEM bukan sekadar kumpulan mata pelajaran, tetapi sebuah proses berpikir terpadu untuk menghasilkan solusi efektif.

Karakteristik Pembelajaran STEM

Karakteristik pembelajaran STEM pada dasarnya mengacu kepada tujuan implementasinya secara umum, yaitu menerapkan dan mengintegrasikan pengetahuan antarsubjek yang diperoleh dari kegiatan belajar di kelas dalam menciptakan solusi terhadap masalah-masalah nyata di kehidupan sehari-hari melalui praktik saintifik dan enjinering (Bybee, 2013).

Berdasarkan tujuan tersebut, terdapat tiga hal yang menjadi karakteristik utama dalam pembelajaran STEM, sebagaimana terlihat pada gambar di bawah ini.