Meningkatkan Literasi Sains Siswa melalui Pendekatan STEM dalam Pembelajaran Biologi

Pembelajaran biologi seringkali dianggap abstrak dan kurang kontekstual, biologi juga sering dipandang sebagai mata pelajaran sulit dan banyak hafalan, sehingga pemahaman konsep dan aplikasi nyata menjadi rendah karena siswa kurang tertarik dalam mengikuti pembelajaran biologi. Dalam hal ini literasi biologi menjadi penting karena mencakup kemampuan siswa dalam pemahaman konsep biologi, berpikir kritis terutama terhadap isu biologi, keterampilan ilmiah,  dan penerapan konsep-konsep biologi dalam kehidupan sehari-hari. Rendahnya pemahaman konsep serta penerapan konsep-konsep biologi ini menunjukkan bahwa masih kurangnya kemampuan literasi siswa. Kurangnya minat siswa dalam mengikuti pembelajaran juga disebabkan oleh strategi pembelajaran yang kurang aktif dan inovatif.

 Di abad ke-21, pendekatan pembelajaran yang mengintegrasikan sains, teknologi, teknik, dan matematika (STEM) dapat menjadi alternatif untuk meningkatkan literasi sains siswa. Dengan struktur pembelajaran yang kontekstual dan berbasis proyek, STEM memungkinkan siswa untuk belajar secara aktif, melakukan eksplorasi, dan menyelesaikan masalah. Pendekatan STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) menawarkan kerangka pembelajaran yang integratif, kontekstual, dan berbasis pemecahan masalah nyata. Berbagai penelitian menunjukkan bahwa penerapan STEM dalam pembelajaran biologi dapat meningkatkan prestasi akademik, keterampilan berpikir tingkat tinggi (higher order thinking skills /HOTS), dan literasi sains siswa. 

Literasi sains menurut Organization for Economic Cooperation and Development (OECD, 2023) merupakan kemampuan untuk menggunakan pengetahuan ilmiah, mengidentifikasi pertanyaan-pertanyaan untuk memperoleh pengetahuan baru, menjelaskan fenomena-fenomena ilmiah, dan menarik kesimpulan berdasarkan bukti-bukti ilmiah. Dalam hal ini berkaitan dengan pengetahuan biologi.

STEM (Science, Technology, Engineering and Mathemathic) merupakan suatu pendekatan yang mengintegrasikan berbagai disiplin ilmu untuk membangun keterampilan intra-disiplin, seperti pemecahan masalah yang kompleks, pemikiran kritis dan kreativitas, diluar keterampilan disiplin dan pengetahuan.  Pendidikan STEM menerapkan pembelajaran berbasis pemecahan masalah yang sengaja menempatkan penyelidikan ilmiah dan penerapan matematika dalam konteks merancang teknologi sebagai bentuk pemecahan masalah. 

Implementasi STEM dalam pembelajaran biologi dapat membantu siswa meningkatkan pemahaman konsep biologi, mengaitkan konsep biologi dengan teknologi, dapat merancang alat atau model sebagai eksperimen biologi, dan menggunakan matematika untuk menganalisis data. Secara keseluruhan, pendekatan ini dapat mendorong peningkatan literasi sains siswa dibandingkan dengan pembelajaran konvensional. Dalam suatu penelitian oleh Jensen (2015), menyatakan bahwa kemampuan berpikir ilmiah peserta didik yang mengikuti pembelajaran STEM lebih baik dibandingkan dengan pembelajaran konvensional. Hal ini juga telah dibuktikan oleh penelitian lainnya, yang dilakukan oleh Putra & Maheswara (2024) yang mana lebih khusus pada literasi sains di pembelajaran biologi, dalam penelitiannya menunjukkan bahwa implementasi pembelajaran berbasis STEM dalam pendidikan biologi secara signifikan meningkatkan literasi sains siswa. Peningkatan ini terlihat dari  perbedaan signifikan  antara  skor  pre-test  dan  post-test yang diperoleh  siswa  setelah mengikuti pembelajaran berbasis STEM. 

Pembelajaran  berbasis  STEM memberikan pengalaman  belajar  yang  lebih  interaktif  dan aplikatif bagi siswa. Dengan pendekatan STEM dalam pembelajaran biologi, siswa dapat memahami konsep secara lebih mendalam dan kontekstual. Sehingga pendekatan ini dinilai efektif untuk meningkatkan kemampuan literasi sains siswa. Oleh karena itu penerapan pendekatan STEM dalam kegiatan pembelajaran biologi ini sangat perlu sebagai upaya untuk meningkatkan kemampuan literasi sains siswa. 

Dari analisis faktor yang menyebabkan rendahnya kemampuan peserta didik dalam literasi sains, yaitu disebabkan oleh belum terbiasanya peserta didik dalam menyelesaikan soal literasi sains yang menuntut analisis soal dan penalaran, kegiatan pembelajaran yang belum mendukung literasi sains, serta perangkat ajar yang juga belum sesuai untuk memberdayakan kemampuan literasi sains. Maka hal tersebut menjadi tantangan tersendiri dalam penerapan STEM dalam pembelajaran. Selain sarana prasarana, kesiapan guru juga penting untuk memastikan kelancaran kegiatan belajar nantinya, maka guru diharapkan memiliki kompetensi yang sesuai untuk merancang kegiatan pembelajaran yang lebih matang. Dalam hal ini maka guru harus siap dari segi kemampuan atau kompetensi dalam memfasilitasi kegiatan pembelajaran siswa untuk lebih aktif dengan menerapkan pendekatan STEM dalam pembelajaran biologi. 

Pendekatan STEM memiliki potensi besar untuk meningkatkan literasi sains siswa, dengan pembelajaran yang integratif, kontekstual dan pemecahan masalah. Dalam penerapannya, pendekatan STEM memerlukan kapasitas sarana prasarana dan kemampuan guru yang memadai untuk kelancaran jalannya kegiatan belajar mengajar. Dengan begitu pendekatan STEM dapat benar-benar menjadi solusi untuk meningkatkan kemampuan literasi sains siswa, dengan penerapan yang matang dan berkesinambungan, pembelajaran biologi berbasis STEM dapat mengubah siswa dari penerima pasif menjadi pelajar yang aktif, kritis dan kreatif.

Referensi 

Agustina, R. (2023). Pendekatan STEM dalam Pembelajaran Modern. Sukabumi: CV Jejak.

Enjelly., dan Fadilah, M. (2024). Analisis Kemampuan Literasi Sains Peserta Didik pada Pembelajaran Biologi: Literature Review. Jurnal Bioshell, 13(1), 89-98.