Pembelajaran Projek Terintegrasi STEM dalam Pembuatan Pavling Blok dari Sampah Plastik Kelas 12 IPA di SMAN 1 Warung Kiara

Oleh Indang Dwi Rahayu, M.Pd.

Kemajuan ilmu teknologi informasi dan tuntutan zaman revolusi industri 4.0 menjadi tantangan dalam dunia pendidikan, untuk menghasilkan sumber daya manusia yang mempunyai kemahiran abad 21 yaitu 4C (Creative, Critical thinking & problem solver, Collaboration dan Communication). Seseorang yang memiliki ketrampilan 4C diharapkan menjadi problem solver yang mampu bersaing, berinovasi, kreatif, berkerjasama dan berkarakter dalam kehidupan dan perkembangan zaman yang penuh dengan kompleksitas. Guru sebagai gardan terdepan dalam pendidikan harus mampu menyediakan sebuah sistem pendidikan yang menciptakan generasi emas abad 21 yang mampu berpikir ilmiah dan kritis untuk siap menghadapi tantangan global. Guru perlu melakukan berbagai terobosan inovasi baik dalam pemilihan strategi pembelajaran, media maupun materi ajar sains yang sesuai dengan karakteristik siswa. Pemilihan strategis pembelajaran yang sesuai dengan pendekatan saintifik sangat diperlukan,untuk saat ini, salah satunya adalah pembelajaran Project Based Learning (PjBL). 

Pembelajaran berbasis projek merupakan model pembelajaran yang berpusat pada siswa dan memberikan pengalaman belajar yang bermakna bagi siswa. Pengalaman belajar siswa maupun perolehan konsep dibangun berdasarkan produk yang dihasilkan dalam proses pembelajaran berbasis proyek. Penerapan PjBL dalam pembelajaran sains dari hasil penelitian dapat membentuk sikap dan prilaku peduli terhadap lingkungan (K?l?nç, 2010; Tseng, et al., 2013), keterampilan proses sains (Özer & Özkan, 2012). Pembelajaran PjBL dengan mengintegrasikan Science, Technology, Engineering, dan Mathematics (STEM) diharapkan dapat menghasilkan pembelajaran yang bermakna bagi siswa. Manfaat dari pendekatan STEM adalah mampu meningkatkan kreativitas (Henriksen, 2014). STEM dapat membuat siswa mampu memecahkan masalah menjadi lebih baik, inovator, inventors, mandiri, pemikir logis, dan literasi teknologi (Morrison dalam Stohlmann, Moore, & Roehrig, 2012). 

Salah satu tujuan pembelajaran kimia adalah mampu mengembangkan cara berpikir ilmiah untuk menghasilkan peserta didik yang menjadi problem solver dengan mengintegrasikan teknologi, lingkungan dan masyarakat. Adapun materi Kimia Kelas 12 yang dapat merepresentasikan konten maupun konteks melalui pembelajaran berbasis projek terintegrasi STEM adalah materi polimer. Polimer merupakan suatu molekul besar (makromolekul) yang terbentuk dari susunan berulang molekul sederhana yang disebut monomer. Susunan tersebut dapat berbentuk linier atau bercabang. Karena terbentuk dari beberapa monomer, sifat dasar polimer ini ditentukan oleh sifat monomer pembentuknya. Plastik, sebagai salah satu jenis polimer, juga terbentuk dari susunan berulang monomernya. Biasanya senyawa pembangunnya berupa senyawa hidrokarbon. Contohnya, polyethylene terbentuk dari monomer ethylene. Reaksinya dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 1. Reaksi polimerisasi polyethylene

 Plastik merupakan material yang sangat akrab dalam kehidupan manusia. Kemajuan teknologi plastik membuat aktivitas produksi plastik terus meningkat. hampir setiap produk menggunakan produk plastik sebagai kemasan atau bahan dasar. Material plastik banyak digunakan karena memiliki kelebihan dalam sifatnya yang ringan, transparan, tahan air, serta harganya relatif murah dan terjangkau oleh semua kalangan masyarakat (Biati, et al., 2020). Jumlah sampah plastik akan terus bertambah, karena sifat dari plastik antara lain tidak dapat membusuk, tidak terurai secara alami, tidak dapat menyerap air, maupun tidak dapat berkarat, dan pada akhirnya menjadi masalah bagi lingkungan. Masalah sampah adalah masalah yang tidak akan habis, karena selama manusia masih hidup mereka akan selalu menghasilkan sampah. Produksi limbah sampah selalu berbanding lurus dengan peningkatan populasi. Semakin meningkat populasi, semakin tinggi limbah sampah yang dihasilkan. Berdasarkan asumsi Kementerian Lingkungan Lidup (KLH), setiap hari penduduk Indonesia menghasilkan 0,8 kg sampah per orang atau secara total sebanyak 189 ribu ton sampah/hari. Antonopoulos dalam Biati, et al.,2020 mengatakan bahwa jumlah sampah tersebut 15% berupa sampah plastik atau sejumlah 28,4 ribu ton sampah plastik/hari. 

Limbah plastik masih dianggap sebagai sampah yang kurang bermanfaat. Padahal limbah plastik dapat dimanfaatkan menjadi beraneka ragam bentuk barang yang berguna yang dapat mempercantik ruang atau si pemakainya. Pemanfaatan limbah plastik bukanlah sekedar mencari keuntungan material saja melainkan sebagai bagian menjaga kelestarian lingkungan (Susanto et al., 2020). Jika mau mengelola sampah dengan serius dan dengan cara yang baik dan benar dan bahkan professional maka sampah bukanlah masalah. Sampah bahkan dapat menghasilkan sesuatu yang dapat kita manfaatkan dan mendatangkan penghasilan atau uang (Aminudin & Nurwati, 2019). Untuk mengatasi persoalan sampah, perlu dilakukan perubahan paradigma yang memandang sampah sebagai sumber daya yang memiliki nilai ekonomis dan dapat dimanfaatkan. Yang semula hanya sekedar mengumpulkan, mengangkut dan membuang sampah ke TPA berganti menjadi pengelolaan sampah dengan menerapkan 3 R (Reduce, Reuse, Recycle) (Dai & Pakaya, 2019). Menjaga lingkungan yang sehat merupakan upaya untuk mencegah penyakit atau gangguan kesehatan dari faktor risiko lingkungan untuk mewujudkan kualitas lingkungan yang sehat baik dari aspek fisik, kimia, biologi, maupun sosial. Kualitas kesehatan berawal dari kesehatan lingkungannya yang ditentukan melalui pencapaian atau pemenuhan standar baku mutu kesehatan lingkungan dan persyaratan Kesehatan (Biati, et al., 2020). 

Melalui pemanfaatan limbah menjadi sebuah kerajinan diharapkan dapat mengurangi pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah plastik. Selain itu, juga dapat melatih kreatifitas siswa dalam mengelola sampah plastik manjadi kerajinan yang mempunyai nilai jual. Dengan memanfaatkan limbah plastik yang dapat diolah menjadi produk bernilai ekonomis merupakan penerapkan pembelajaran berbasis projek terintegrasi STEM yang dapat meningkatkan minat belajar siswa, pembelajaran menjadi lebih bermakna, membantu siswa dalam memecahkan masalah dalam kehidupan nyata, dan menunjang karir masa depan (Tseng et al., 2013). Pembelajaran STEM menjadi prioritas utama dalam memecahkan isu-isu global dan masalah yang dihadapi dunia saat ini misalnya: pemanasan global, pencemaran udara dan air, serta keamanan pangan (Reeve, 2015). Berdasarkan uraian di atas siswa-siswi SMAN 1 Warung Kiara Kabupaten Sukabumi Kelas 12 IPA melakukan pengolahan limbah sampah plastik menjadi pavling blok sebagai bentuk kepedulian terhadap kebersihan lingkungan dan pemecahan masalah dalam kehidupan nyata untuk mengurangi sampah plastik di sekolah. Pembelajaran ini secara tidak langsung akan menumbuhkan siswa-siswi untuk lebih menghargai lingkungan sehingga dapat menciptakan lingkungan yang bersih, asri dan nyaman serta sehat. Pembelajaran berbasis projek terintegrasi STEM untuk meningkatkan kreaktivitas siswa. Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembelajaran berbasis projek terintegrasi STEM sebagai berikut:

Gambar 2. Permasalahan STEM membuat pavling blok dari sampah plastik 

Kerangka kerja pembelajaran berbasis projek terintegrasi STEM tersusun dalam beberapa langkah. Langkah pertama adalah permasalahan yang mendasar tentang limbah sampah di sekolah untuk diolah menjadi barang yang bermanfaat. Langkah kedua mengumpulkan data yang dibutuhkan dengan bantuan teknologi informasi komunikasi. Langkah ketiga melakukan konfirmasi dalam pembelajaran di kelas tentang pemanfaat sampah plastik. Langkah keempat melaksanakan pemanfaatan sampah plastic menjadi pavling blok. Langkah kelima menguji produk hasil pembuatan pavling blok. Langkah terakhir membuat laporan hasil pembuatan pavling blok dari sampah plastik. Berikut ini gambar proses pembuatan pavling blok dari sampah plastik (lihat gambar 3 dan gambar 4)

Gambar 3. Proses Pembuatan Pavling Blok dari Sampah Plastik

Stohlmann, M., Moore, T. J., & Roehrig, G. H. (2012). Considerations for teaching integrated STEM education. Journal of Pre-College Engineering Education Research Journal of Pre-College Engineering Education ResearchJ-PEER) Journal of Pre-College Engineering Education Research, 2(2), 1–28.

Susanto, A., Putranto, D., Hartatadi, H., Luswita, L., Parina, M., Fajri, R., … Amelinda, Y. S. (2020). Pemberdayaan Masyarakat Melalui Pengelolaan Sampah Dalam Mengurangi Sampah Botol Plastik Kampung Nelayan Kelurahan Tanjung Ketapang. Abdi: Jurnal Pengabdian Dan Pemberdayaan Masyarakat, 2(2), 94–102.

Tseng, dkk. 2013. The Effectiveness of an Aerobic Exercise Intervention on Worksite Health-related Physical Fitness, A Casein a High-tech Company. The Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL), 1(4): 100-6