Meningkatkan Pembelajaran STEM: Sumber Daya dari Manufacturing Day 2020 untuk Pelajar SMA dan Perguruan Tinggi

Dengan pandemi COVID-19 memaksa banyak sekolah untuk beralih dari instruksi tatap muka ke lingkungan pembelajaran jarak jauh, tantangan untuk mempertahankan keterlibatan siswa semakin signifikan. Ini terutama benar dalam mata pelajaran yang melibatkan subjek STEM (Sains, Teknologi, Rekayasa, dan Matematika).

Saat diajarkan dalam setting tatap muka tradisional, mata pelajaran STEM menggabungkan pendidikan dalam pengobatan teoritis subjek (yang diperoleh dari materi tertulis seperti yang ada dalam buku teks) dengan pengobatan praktis subjek (yang dikembangkan melalui kerja tangan dari laboratorium, eksperimen, dan penggunaan instrumen serta bahan). Saat beralih ke lingkungan pembelajaran jarak jauh, teknik untuk mendidik siswa tentang prinsip-prinsip dasar suatu subjek jauh lebih mudah ditransfer dengan sukses daripada aspek praktis tangan yang lebih banyak.

Untuk membantu mengisi kesenjangan ini, kami telah mengidentifikasi beberapa sumber daya yang dapat digunakan untuk memberikan siswa di tingkat SMA atau perguruan tinggi dengan proyek praktis tangan yang dapat mereka lakukan yang akan membantu mereka melengkapi pendidikan mereka dalam subjek STEM.

Sumber daya di bawah ini berisi campuran ide proyek yang berbeda, banyak yang dapat dilakukan dari rumah dengan kebutuhan minimal untuk membeli pemasok atau bahan khusus. Proyek lain dari sumber daya di bawah ini, terutama yang di tingkat perguruan tinggi, kemungkinan besar akan memerlukan siswa untuk melakukan investasi dalam bahan, komponen, dan peralatan yang biasanya tidak ditemukan di rumah rata-rata. Ini adalah proyek tingkat lebih tinggi yang biasanya akan diselesaikan di kelas laboratorium perguruan tinggi, mungkin dalam setting kolaboratif, di bawah bimbingan instruktur atau penasihat.

Sumber Daya Proyek STEM untuk Pelajar SMA

Di bawah ini adalah sumber daya STEM yang menyediakan ide proyek yang cocok untuk pelajar usia SMA.

Science Buddies

Situs web Science Buddies menyediakan pilihan lengkap dari berbagai proyek sains yang cocok untuk pelajar SMA untuk menjelajahi subjek STEM. Situs memungkinkan pengguna untuk menyaring berdasarkan subjek, seperti sains bumi & lingkungan, sains kehidupan, atau matematika dan ilmu komputer, dan juga untuk menelusuri subjek ini untuk memilih area yang lebih spesifik. Misalnya, dalam rekayasa, pilihan untuk subtopik mencakup rekayasa sipil, listrik & elektronik, energi & daya, rekayasa lingkungan, ilmu material, rekayasa mekanik, robotika, dan eksplorasi luar angkasa.

Tersedia juga penyaringan untuk memilih tingkat kelas yang diinginkan untuk proyek, dan untuk menyaring proyek berdasarkan preferensi terkait durasi proyek, biaya proyek, dan ketersediaan bahan.

Saat proyek tertentu dilihat, detail tambahan disediakan seperti latar belakang proyek, bahan spesifik yang diperlukan, dan prosedur yang diikuti untuk menyelesaikan proyek. Situs juga menyediakan variasi yang dapat Anda terapkan untuk menyesuaikan proyek dan memiliki bagian bantuan dengan FAQ.

Creation Crate

Situs web creation crate memiliki berbagai macam proyek gaya kit yang cocok untuk siswa yang lebih muda, tetapi halaman di blog mereka berisi proyek yang lebih canggih seperti yang mengarah pada subjek rekayasa mekanik.

Di sini Anda akan menemukan campuran proyek dengan kompleksitas yang bervariasi dari sederhana hingga canggih. Di ujung bawah skala kompleksitas adalah proyek seperti membangun lengan robot dari karton dan beberapa ikat tali. Proyek tingkat menengah mencakup pembuatan balon cuaca ketinggian tinggi yang lengkap dengan data logger yang didukung oleh Arduino open source IDE (Integrated Development Environment) yang berjalan dari komputer Anda. Di ujung atas skala kompleksitas adalah proyek untuk membangun robot penyeimbang sendiri yang menghindari rintangan dan tetap tegak serta seimbang bahkan saat membawa beban. Proyek ini juga dibangun menggunakan platform Arduino IDE.

ThoughtCo.

Selain menyajikan konten yang berharga untuk mendidik siswa dalam sains, teknologi, dan matematika, situs web ThoughtCo.com juga memiliki halaman web dengan ide untuk proyek pameran sains rekayasa. Proyek-proyek ini belum sepenuhnya dikembangkan ke dalam bentuk prosedural, dan oleh karena itu akan memerlukan siswa yang menaklunakannya untuk melakukan penelitian independen untuk lebih menentukan cakupan, proses, dan pendekatan yang diperlukan untuk mengubah ide menjadi proyek yang dapat dieksekusi dengan sukses. Oleh karena itu, ini lebih cocok untuk tingkat kelas yang lebih tinggi dan bagi siswa yang tidak mudah frustasi dengan harus menentukan proyek mereka sendiri daripada mengeksekusi proses yang sudah dikembangkan.

Jet Propulsion Laboratory (JPL)

Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA, yang merupakan pusat penelitian dan pengembangan yang didanai pemerintah yang dioperasikan dan dikelola oleh California Institute of Technology (Caltech), memiliki serangkaian aktivitas kelas, laboratorium, dan serangkaian masalah yang mencakup subjek STEM dan yang berkaitan dengan eksplorasi luar angkasa.

Filter pada halaman aktivitas memungkinkan pengguna untuk menyaring berdasarkan jenis aktivitas, fokus subjek, tingkat kelas, dan topik spesifik dalam area subjek umum. Detail setiap aktivitas mencakup ringkasan, bahan yang diperlukan, latar belakang untuk memahami aktivitas, dan prosedur yang diikuti.

Rentang topik cukup luas dan mencakup:

• Aeronautika
• Astrobiologi
• Astronomi
• Kimia
• Pemrograman Komputer
• Sains Bumi dan Antariksa
• Listrik & Magnetisme
• Haba & Termodinamika
• Cahaya & Optika
• Matematika
• Sains Fisik

STEM-Works

Situs web STEM-Works memiliki bagian proyek yang khusus untuk aktivitas yang dapat dilakukan di rumah. Proyek sains ini ditujukan untuk pelajar SMA dan usia lebih muda dan mencakup proyek yang difokuskan pada cuaca ekstrem, inovasi medis, robotika, angkasa, video games, robotika, dan energi angin. Halaman aktivitas memberikan detail tambahan tentang cara melakukan proyek atau tugas. Beberapa aktivitas adalah virtual menggunakan perangkat lunak interaktif.

Exploratorium

Situs web Exploratorium berisi berbagai aktivitas untuk pelajar SMA dan anak-anak yang lebih muda. Proyek sains disebut “Science Snacks” dan adalah aktivitas yang telah diuji guru yang menggunakan bahan yang murah dan mudah didapat. Topik yang dicakup mencakup astronomi dan sains angkasa, biologi, kimia, sains bumi, rekayasa dan teknologi, sains lingkungan, fisika, dan matematika.

Sciencing

Di Sciencing, ada bagian untuk proyek sains yang sampai pada tingkat kelas sembilan. Topik proyek mencakup rekayasa biomedis, kimia, biologi, dan sains forensik. Artikel lainnya mereka juga memiliki video instruksional.

Sumber Daya Proyek STEM untuk Mahasiswa

Di bawah ini adalah sumber daya STEM yang menyediakan ide proyek yang cocok untuk mahasiswa atau pelajar SMA yang lebih canggih.

Electronicsforu.com

Bagi mereka yang mempelajari rekayasa listrik, situs web electronicsforu.com memiliki halaman 30 Ide Proyek Rekayasa Listrik yang dapat membantu siswa membuat papan sirkuit berfungsi dan mengembangkan pemahaman mereka tentang sirkuit digital dan analog.

Setiap proyek menunjukkan deskripsi singkat tentang fungsi sirkuit atau masalah yang diatasi dan berisi tautan ke halaman proyek yang menunjukkan detail lengkap proyek tersebut. Detail mencakup diagram skematik, daftar bagian komponen, tabel sirkuit logika, deskripsi operasi sirkuit, petunjuk pemasangan, dan diagram tata letak PCB dan komponen yang dapat diunduh.

Beberapa contoh proyek meliputi:

• Dual Axis Solar Tracker System
• 5V DC To 48V DC Converter for Phantom Power Supplies
• High-Impedance Audio Buffer With JFET
• PIN Diode Based Fire Sensor
• Plus Minus 5V Supply From 9V Battery
• Infrared Motion-Sensing Relay Switch
• Low-cost LPG Leakage Detector
• Auto Power Switching Mains, Solar Inverter or Generator
• Signal Generator and Inverter Using NE555 Timers
• Configurable RS232 to TTL to I2C Adapter

PhET Interactive Simulations

Universitas Colorado di Boulder mengelola PhET Interactive Simulations, yang menawarkan serangkaian program simulasi interaktif yang menggunakan pemrograman perangkat lunak dan grafis untuk memungkinkan siswa menjelajahi prinsip-prinsip dasar sains dan matematika melalui simulasi laboratorium virtual di komputer mereka. Misalnya, simulasi hukum gas ideal memungkinkan siswa untuk memompa molekul gas ke dalam ruang tertutup dan kemudian mengamati perubahan tekanan dan suhu saat panas ditambahkan dan dihapus atau volume ruang diubah. Anda juga dapat mengubah ukuran partikel molekul gas dan menghitung jumlah tabrakan molekul tersebut dengan dinding ruang untuk periode waktu tertentu.

Lebih dari 150 simulasi tersedia untuk dijelajahi dan mencakup area subjek, termasuk Fisika, Kimia, Matematika, Sains Bumi, dan Biologi. Filter memungkinkan pengguna untuk menyaring hasil berdasarkan subtopik dalam area subjek umum menurut tingkat kelas, yang mencakup topik tingkat Universitas, dan berdasarkan kompatibilitas perangkat lunak. Beberapa simulasi memerlukan Java atau Flash, sementara yang lain akan berjalan di browser HTML standar. Opsi bahasa juga tersedia untuk menyesuaikan pengguna dari berbagai lokasi.

Instructables

Di Instructables, pengguna mengunggah berbagai proyek yang telah mereka selesaikan, bersama dengan panduan dan video. Meskipun ada berbagai kategori yang dicakup di situs web, proyek yang terkait dengan sirkuit menampilkan beberapa yang dapat diimplementasikan oleh mahasiswa rekayasa listrik di rumah. Setelah membuat akun, pengguna dapat mengunduh PDF dan bertanya kepada pengguna lain tentang proyek-proyek tersebut. Tersedia juga kelas yang mencakup topik seperti pencetakan 3D, CNC, dan elektronika serta beberapa topik minat umum lainnya termasuk bengkel, jahit, kerajinan, memasak, desain, dan proyek untuk anak-anak.

GeeksforGeeks

Situs web GeeksforGeeks memiliki proyek coding yang cocok untuk coder tingkat perguruan tinggi. Pengguna dapat memilih proyek berdasarkan program, yang mencakup proyek C++, Java, dan Python. Tersedia juga kursus online yang dapat diambil oleh mahasiswa yang tertarik pada ilmu komputer.

Code.org

Code.org berisi halaman ide proyek di rumah yang menawarkan berbagai proyek coding, termasuk pengembangan halaman web, gaming, dan app lab, game lab, sprite lab, dan menggambar. Siswa dapat mendapatkan pengalaman praktis dengan coding dan belajar dengan mengambil kelas online secara gratis.

Interesting Engineering

Situs web interesting engineering memiliki halaman 12 proyek rekayasa listrik yang akan membantu siswa memperluas pengetahuan mereka tentang desain, kontrol, dan pemeliharaan peralatan listrik. Proyek-proyek ini dijelaskan secara singkat namun tidak terperinci, jadi siswa perlu melakukan penelitian dan mengembangkan desain, daftar bahan, dan kemudian membangun dan menguji proyek, yang menjelaskan mengapa kami menempatkannya di bagian sumber daya proyek STEM yang lebih canggih.

Ringkasan

Artikel ini memberikan gambaran tentang beberapa sumber daya proyek terkait STEM yang dapat digunakan untuk sekolah jarak jauh bagi pelajar usia SMA dan mahasiswa. Berbagai sumber daya tersedia, yang bervariasi dari proyek yang terdefinisi dengan baik dengan bahan dan prosedur yang sudah ada hingga ide proyek yang memerlukan pemikiran desain yang lebih kreatif dan pengembangan proyek.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang topik terkait STEM, kunjungi Thomas Insights, tempat Anda dapat menemukan artikel tentang tren saat ini di bisnis dan industri termasuk inisiatif STEM.

Pelajari Lebih Lanjut

Nikmati lebih banyak sumber daya STEM gratis dari Thomas saat kami merayakan Manufacturing Day 2020.