MODUL PELAKSANAAN PEMBELAJARAN BERASASKAN PROJEK (PBL) STEM BERSEPADU Bahagian Pembangunan Kurikulum Kementerian Pendidikan Malaysia
Terbitan 2023 © Kementerian Pendidikan Malaysia. Hak Cipta Terpelihara. Tidak dibenarkan mengeluar ulang mana-mana bahagian artikel, ilustrasi dan isi kandungan buku ini dalam apa juga bentuk dan dengan cara apa jua sama ada secara elektronik, fotokopi, mekanik, rakaman atau cara lain sebelum mendapat kebenaran bertulis daripada Pengarah, Bahagian Pembangunan Kurikulum, Kementerian Pendidikan Malaysia, Aras 4, 6 - 8, Blok E9, Parcel E, Pusat Pentadbiran Kerajaan Persekutuan, 62604 Putrajaya, MALAYSIA. MODUL PELAKSANAAN PEMBELAJARAN BERASASKAN PROJEK (PBL) STEM BERSEPADU ISBN 978-967-420-724-3
Assalamualaikum dan Salam Sejahtera. Alhamdulillah dengan izin dan limpah kurnia-Nya, Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK) telah berjaya menghasilkan Modul Pelaksanaan PBL STEM Bersepadu secara digital untuk kegunaan guru di sekolah yang terlibat dengan Projek STEM Executive Consultation (STEMEC) secara khususnya dan semua pendidik secara amnya. Pendidikan STEM merupakan agenda penting dalam transformasi pendidikan negara seperti yang dihasratkan dalam Pelan Pembangunan Pendidikan Malaysia (PPPM) 2013-2025. Setiap guru berperanan untuk menguasai pengetahuan, kemahiran dan pendekatan pengajaran terutamanya pendekatan STEM supaya dapat merangsang murid untuk menyelesaikan masalah dunia sebenar secara berkesan. Penghasilan modul ini bertujuan memberi bimbingan dan sokongan kepada guru dalam meningkatkan pengetahuan, pemikiran, kepimpinan, etika/kerohanian dan identiti nasional. Modul ini memberi penekanan kepada Pembelajaran Berasaskan Projek atau Project-Based Learning (PBL) sebagai pedagogi terpilih untuk melaksanakan pengajaran dan pembelajaran (PdP) yang menggunakan pendekatan STEM di sekolah.
Fokus diberikan kepada PdP yang melibatkan pengintegrasian pelbagai mata pelajaran bidang STEM dan bukan bidang STEM secara interdisiplin. Modul ini merangkumi video penerangan secara berfokus dan flipbook yang menunjukkan contoh pelaksanaan PBL STEM Bersepadu di sekolah rendah dan sekolah menengah. Besar harapan saya agar modul ini dapat menjadi pencetus idea, melonjakkan motivasi serta membantu guru melengkapkan diri dengan pengetahuan dan kemahiran yang diperlukan bagi menghadapi cabaran pendidikan masa kini. Akhir kata, syabas dan tahniah diucapkan kepada panel penulis dan semua pihak yang terlibat dalam pembinaan Modul Pelaksanaan PBL STEM Bersepadu ini. Semoga modul ini dapat memberi manfaat kepada semua pihak dan menjadi pelengkap kepada pendekatan STEM. Usaha ini penting dalam merealisasikan aspirasi negara ke arah negara maju serta melahirkan warga Malaysia yang mampu bersaing di peringkat global melalui penciptaan, inovasi dan kreativiti. Sekian, terima kasih. DR. RUSMINI BINTI KU AHMAD Pengarah Bahagian Pembangunan Kurikulum
Pendidikan STEM adalah penting dalam dunia pendidikan global abad ke-21. Kebanyakan negara telah membangunkan pelan strategik dalam meningkatkan kualiti PdP STEM dan literasi STEM, serta menggalakkan murid memilih bidang ini dalam pengajian dan kerjaya. PPPM 2013-2025 dibangunkan bagi melaksanakan transformasi pendidikan negara. KPM komited dalam memastikan murid dilengkapi dengan pengetahuan, kemahiran dan nilai yang diperlukan terutamanya dalam bidang STEM bagi menghadapi cabaran dunia yang semakin kompleks. Perubahan landskap pendidikan dunia terutamanya Pendidikan STEM menuntut KPM mengubah suai pendidikan formal agar seiring dengan keperluan Revolusi Industri 4.0 (4IR) bagi melahirkan generasi yang berdaya saing di peringkat global. Modul Pelaksanaan PBL STEM Bersepadu dibina berpandukan dapatan rintis Projek STEMEC pada tahun 2019 hingga 2020 di 32 buah sekolah seluruh negara. Projek STEMEC memberi fokus kepada pengalaman murid dalam pembelajaran bersepadu disiplin STEM yang mengaplikasikan pengetahuan, kemahiran dan nilai dalam konteks dunia sebenar. PBL adalah pedagogi terpilih untuk pelaksanaan PdP menggunakan pendekatan STEM yang melibatkan pengintegrasian mata pelajaran bidang STEM dan bukan bidang STEM di bawah Projek STEMEC.
Dapatan rintis Projek STEMEC menunjukkan dengan bimbingan dan sokongan pasukan secara kolaboratif, guru berupaya merancang dan melaksanakan PdP STEM yang menarik dan bermakna. Modul ini dihasilkan sebagai bahan rujukan guru bagi memberi pendedahan dan peluang pembelajaran secara fleksibel mengikut masa dan ruang tersendiri untuk meningkatkan pengetahuan dan kemahiran dalam melaksanakan PdP yang menggunakan pendekatan STEM. Justeru, diharapkan modul ini dapat membantu guru dan pihak sekolah: • mempamerkan dengan jelas pelaksanaan Pendekatan STEM di sekolah secara bersepadu berbanding dengan secara berasingan/ konvensional; • memberikan murid peluang, pengalaman dan penghayatan pembelajaran kontekstual serta relevan dalam kehidupan harian; • meningkatkan minat murid terhadap STEM di sekolah; • meningkatkan keberhasilan murid dalam literasi STEM dalam kalangan murid; dan • melestarikan pendidikan STEM.
MODUL 1: PENDEKATAN STEM DALAM PdP Submodul 1.1: Pengenalan Pendidikan STEM
PENGENALAN PENDIDIKAN STEM Selaras Revolusi Industri 4.0 Pengalamian (hands-on) untuk aplikasi dunia sebenar Permintaan kerja bidang STEM tinggi Pemantapan nilai (Jasmani, Emosi, Rohani, Intelek & Sosial)
DEFINISI STEM “Pengajaran dan pembelajaran (PdP) STEM mengintegrasikan pengetahuan, kemahiran dan nilai yang membudayakan amalan STEM melalui strategi inkuiri, penyelesaian masalah dan projek dalam konteks dunia sebenar.” (Buku Panduan Pelaksanaan STEM dalam Pengajaran dan Pembelajaran, 2016) “Integrated STEM education as an effort to combine some or all of the four disciplines of science, technology, engineering, and mathematics into one class, unit, or lesson that is based on connections between the subjects and real-world problems.” (Moore et al., 2014)
KAJIAN LITERATUR “Integrated STEM education as approaches that explore teaching and learning between/among any two or more of the STEM subject areas, and/or between a STEM subject and one or more other school subjects.” (Sanders, 2009) “Integrated STEM education as the approach to teaching the STEM content of two or more STEM domains, bound by STEM practices within an authentic context for the purpose of connecting these subjects to enhance student learning.” (Kelley & Knowles, 2016)
STEM DALAM KONTEKS PENDIDIKAN BIDANG PEMBELAJARAN PENDEKATAN PdP PAKEJ MATA PELAJARAN
BIDANG PEMBELAJARAN KERJAYA STEM Bermula seawal peringkat rendah persekolahan Contoh bidang STEM seperti Sains, Kimia, Matematik, Asas Kelestarian, Grafik Komunikasi Teknikal, Sains Komputer dan bidang TVET Contoh bidang STEM seperti Kejuruteraan Mekanikal, Perubatan, Biokimia serta Pengkomputeran & Teknologi Maklumat SEKOLAH RENDAH SEKOLAH MENENGAH TERTIARI
PAKEJ MATA PELAJARAN •Semua mata pelajaran Sains Tulen (Fizik, Kimia dan Biologi) dan Matematik Tambahan STEM A •Mana-mana dua (2) mata pelajaran Sains Tulen dan Matematik Tambahan; dan •Sekurang-kurangnya satu mata pelajaran elektif STEM (Sains Gunaan dan Teknologi) atau bukan mata pelajaran elektif STEM STEM B •C1: sekurang-kurangnya dua (2) mata pelajaran elektif STEM (Sains Gunaan dan Teknologi); atau •C2: satu mata pelajaran Vokasional (MPV)/ Pendidikan Vokasional Menengah Atas (PVMA) STEM C
PENDEKATAN PdP STEM KEHIDUPAN HARIAN KEMAHIRAN STEM PENGETAHUAN STEM NILAI STEM MASYARAKAT TEMPATAN DAN GLOBAL ALAM SEKITAR PEMBUDAYAAN AMALAN STEM
FOKUS PENDIDIKAN STEM Memupuk minat PERINGKAT AWAL SEKOLAH Membina asas PERINGKAT RENDAH Membangun dan membina kemahiran PERINGKAT MENENGAH RENDAH Mengukuhkan kemahiran PERINGKAT MENENGAH ATAS Bersedia menghadapi alam kerjaya dan menjadi penyumbang kepada produktiviti serta pembangunan negara PERINGKAT TERTIARI
KESIMPULANNYA Pendidikan STEM sepanjang hayat Aktiviti mencabar Aktiviti menyeronokkan Aktiviti bermakna
Disediakan oleh: Penulis Modul: 1. Zamhari bin Azman (Bahagian Pembangunan Kurikulum) 2. Norliza binti Mohamed (SK Seksyen 19, Selangor) 3. Anidah binti Abdul Rahman (SISC+ PPD Petaling Perdana, Selangor) 4. Abd. Majid bin Md. Noh (SISC+ JPN Perlis) 5. Mohd Nazri bin Ali (SK Mohd Shah, Pulau Pinang) 6. Elwa Lisa Itam Wali (SMK Dato’ Kalian, Pulau Pinang) 7. Zaripah binti Alshaari (SK Padang Melangit, Perlis) Video dibangunkan dengan Video PowerPoint Bahagian Pembangunan Kurikulum SEKIAN TERIMA KASIH
MODUL 1: PENDEKATAN STEM DALAM PdP Submodul 1.2: Pendidikan STEM di Sekolah
Menyediakan murid untuk bersaing pada 01 peringkat global Menyumbang kepada kemajuan ekonomi masa 02 hadapan Menggalakkan penyelidikan dan pembangunan 03 dalam ciptaan baharu dan inovasi Menjadikan pembelajaran murid lebih bermakna 04 dan menyeronokkan Menarik lebih ramai murid menceburi bidang STEM 05 KELEBIHAN STEM 06 Mengintegrasikan pengetahuan, kemahiran dan nilai dalam konteks dunia sebenar Membangunkan daya kreativiti murid 07 Revolusi industri 4.0 Menyediakan Peluang Pekerjaan Aktviti kontekstual, mencabar minda Berinovasi, celik ICT, berekacipta, meyelesaikan masalah
DASAR YANG MENYOKONG STEM Pelan Tindakan STEM KPM, KPT dan MOSTI 2017-2025 Memperkasakan keseluruhan ekosistem pendidikan negara
Surat Pekeliling Ikhtisas Bilangan 1 Tahun 2001 Meneruskan pengajian di peringkat tertiari dalam bidang Sains dan Teknologi Dasar 60:40 (1970-an) DASAR YANG MENYOKONG STEM Menyediakan Pekerja berkemahiran tinggi
Menyediakan generasi muda untuk menghadapi cabaran abad ke-21 Inisiatif #49: Pengukuhan Pendidikan STEM Surat Pekeliling Ikhtisas Bilangan 6 Tahun 2019 & Bilangan 9 Tahun 2016 Fasa Gelombang 3 (2021–2025) 3 Pelan Pembangunan Pendidikan Malaysia (PPPM) 2013-2025 DASAR YANG MENYOKONG STEM
Memacu kemampanan ekonomi negara berasaskan inovasi sains dan teknologi Malaysia sebuah negara berteknologi tinggi pada tahun 2030 Dasar Sains Teknologi Inovasi Negara (DSTIN) 2021–2030 DASAR YANG MENYOKONG STEM
STEM DALAM PdP Tiga perkara utama dalam memastikan PdP STEM dilaksanakan Ciri-ciri PdP STEM Strategi PdP STEM Amalan STEM Amalan STEM merupakan aplikasi pengetahuan, kemahiran dan nilai yang menjadi kelaziman dalam menyelesaikan masalah
Memberi peluang murid menambah baik jawapan atau produk Melibatkan murid dalam kerja berpasukan yang produktif Memerlukan murid mengaplikasi pemahaman kandungan STEM Melibatkan murid dalam inkuiri dan penerokaan terbuka Melibatkan murid mengaplikasikan kemahiran proses mereka bentuk Meningkatkan kepekaan murid kepada isu dan masalah dunia sebenar Memerlukan murid memberi pelbagai jawapan penyelesaian dengan justifikasi CIRI-CIRI PdP STEM
AMALAN STEM Menggunakan pemikiran matematik dan pemikiran komputasional Membina penjelasan dan mereka bentuk penyelesaian Melibatkan diri dalam perbahasan dan perbincangan berdasarkan eviden Mendapatkan maklumat, menilai dan berkomunikasi tentang maklumat tersebut Menganalisis dan menginterpretasi data Merancang dan menjalankan penyiasatan Membangunkan dan menggunakan model Mengemukakan soalan dan mendefinisi masalah AMALAN Replika, Rajah, Perwakilan Math, simulasi Idea sendiri untuk suatu fenomena, grafik, formula
01 Pendekatan di mana murid membina pengetahuan dan kefahaman sendiri melalui penyiasatan dan penerokaan berasaskan pengetahuan sedia ada PEMBELAJARAN BERASASKAN INKUIRI 02 Pendekatan pembelajaran yang membolehkan murid mengkaji sesuatu topik yang diberi untuk menghasilkan produk pada akhir pembelajaran PEMBELAJARAN BERASASKAN PROJEK 03 Pendekatan pembelajaran yang menyuntik sifat ingin tahu dan membuat penilaian dalam diri murid PEMBELAJARAN BERASASKAN MASALAH STRATEGI PdP STEM
SEKIAN TERIMA KASIH Disediakan oleh: Bahagian Pembangunan Kurikulum Penulis Modul: 1. Zamhari bin Azman (Bahagian Pembangunan Kurikulum) 2. Anidah binti Abdul Rahman (SISC+ PPD Petaling Perdana, Selangor) 3. Norliza binti Mohamed (SK Seksyen 19, Selangor) 4. Rozilah binti Yunus (SMK Simpang Bekoh, Melaka) 5. Noraini binti Abdullah (SK Sempang, Melaka) Video dibangunkan dengan Video Powerpoint
MODUL 1: PENDEKATAN STEM DALAM PdP Submodul 1.3: Peranan Guru dalam PdP STEM
PERANAN GURU DALAM SKPMg2 Standard 4 Perancang Pengawal Pembimbing Pendorong Penilai Murid sebagai pembelajar aktif Guru sebagai
Guru sebagai perancang Profesional Sistematik Intelektual Kreatif PERANAN GURU DALAM PELAKSANAAN PdP STEM
Guru sebagai pengawal Pengawal proses • Penyertaan aktif murid 1 Pengawal suasana • Mengawasi komunikasi dan perlakuan murid • Menyusun atur kedudukan murid • Mewujudkan persekitaran pembelajaran yang menyeronokkan 2 PERANAN GURU DALAM PELAKSANAAN PdP STEM
Guru sebagai pembimbing Guru memandu murid untuk: • Membuat keputusan • Menyelesaikan masalah dalam menyiapkan tugasan yang diberikan Guru membimbing murid untuk menguasai: • Pengetahuan • Kemahiran • Mengamalkan nilai berdasarkan objektif pembelajaran PERANAN GURU DALAM PELAKSANAAN PdP STEM
Pendorong emosi Pendorong minda Guru sebagai pendorong PERANAN GURU DALAM PELAKSANAAN PdP STEM
Guru sebagai penilai Guru menggalakkan murid Menilai hasil kerja mereka sendiri 1 Memberikan maklum balas 2 Menerima maklum balas 3 PERANAN GURU DALAM PELAKSANAAN PdP STEM
Murid sebagai pembelajar aktif Eksplorasi ilmu menggunakan pelbagai media 1 Mengaplikasikan kemahiran proses mereka bentuk 2 Memutuskan apakah keputusan yang tepat 3 PERANAN GURU DALAM PELAKSANAAN PdP STEM
SEKIAN TERIMA KASIH Disediakan oleh: Bahagian Pembangunan Kurikulum Penulis Modul: 1. Zamhari bin Azman (Bahagian Pembangunan Kurikulum) 2. Anidah binti Abdul Rahman (SISC+ PPD Petaling Perdana, Selangor) 3. Norliza binti Mohamed (SK Seksyen 19, Selangor) 4. Wan Hamiza binti Wan Ismail (SISC+ PPD Jasin, Melaka) 5. Shuhaimi bin Shariff (SISC+ PPD Seberang Perai Utara, Pulau Pinang) Video dibangunkan dengan Video PowerPoint
MODUL 2: KONSEP IDEAL DALAM PELAKSANAAN PBL STEM BERSEPADU
Integrasi & Interdisiplin Dunia Sebenar Engineering Design Thinking Autonomi Murid Liputan Kurikulum Integrasi & Interdisiplin Pengintegrasian mata pelajaran bidang STEM dan bukan bidang STEM secara interdisiplin Dunia Sebenar Masalah dunia sebenar yang tidak berstruktur, kompleks dan kontekstual Engineering Design Thinking Mengaplikasikan kemahiran mereka bentuk untuk menyelesaikan masalah Autonomi Murid Memberi autonomi kepada murid untuk melaksanakan projek Liputan Kurikulum Liputan SK dan SP kurikulum yang sepadan dengan tempoh projek
• Pengintegrasian mata pelajaran bidang STEM dan bukan bidang STEM secara interdisiplin • Sekurang-kurangnya dua mata pelajaran bidang STEM dan satu mata pelajaran bukan bidang STEM diintegrasikan dalam pelaksanaan PBL STEM Bersepadu Integrasi & Interdisiplin
3 tema utama pengintegrasian STEM: • Aktiviti bersifat autentik, berasaskan masalah yang sebenar serta selari dengan permasalahan yang sedang berlaku • Integrasi STEM dari aspek penggabungan disiplin STEM berdasarkan kemahiran dan idea • Struktur disiplin integrasi menekankan peranan setiap subjek dan juga pedagogi spesifik (Moore et. al, 2020)
CONTOH 1: Sekolah Rendah Pendidikan Kesihatan (HOS) • Sains • Matematik • Bahasa Melayu Projek Menu Makanan Sihat Contoh 2: Sekolah Menengah Sains (HOS) • Bahasa Inggeris • Reka Bentuk dan Teknologi Projek Kejiranan Bersih Kejiranan Sihat Integrasi & Interdisiplin
Masalah dunia sebenar yang tidak berstruktur, kompleks dan kontekstual Dunia Sebenar
Penghasilan baja organik Pertanian bandar Snek sihat Masalah dunia sebenar yang kompleks dan konteksual Dunia Sebenar
Mengaplikasikan kemahiran mereka bentuk untuk menyelesaikan masalah Engineering Design Thinking
Murid mengaplikasikan kemahiran mereka bentuk untuk menyelesaikan masalah kehidupan harian, alam sekitar, masyarakat tempatan dan global melalui cetusan idea baru Murid menghubungkait pengetahuan, kemahiran dan nilai untuk menyelesaikan masalah Engineering Design Thinking