Artikel ini akan menerangkan beberapa contoh teknologi yang digunakan dalam pendidikan STEM dan kesannya terhadap pembelajaran dan inovasi.
Contoh Teknologi dalam Pendidikan STEM
Realiti Tambah (Augmented Reality, AR) dan Realiti Maya (Virtual Reality, VR): AR dan VR telah mengubah cara pelajar belajar dengan mencipta pengalaman yang mendalam dan interaktif. Contohnya, penggunaan VR untuk memvisualisasikan dan mempelajari struktur molekul yang kompleks, atau AR untuk mensimulasikan eksperimen fizik yang berbahaya. Kajian menunjukkan bahawa penggunaan AR dan VR dalam pembelajaran STEM dapat meningkatkan pemahaman konsep dan minat pelajar (Huang et al., 2020).
Contoh penggunaan Augmented Reality (AR) dalam pembelajaran STEM:
- AnatomieAR: Aplikasi yang memungkinkan siswa mempelajari anatomi manusia dengan menggunakan AR. Siswa dapat melihat model tiga dimensi dari organ tubuh dan mempelajari fungsinya secara interaktif. [Pautan: https://anatomiear.com/]
- Elements 4D: Aplikasi ini memadukan AR dengan benda-benda fisik seperti blok pembelajaran. Siswa dapat menggabungkan blok-blok tersebut untuk membuat molekul dan menjelajahi sifat-sifat unsur kimia secara visual. [Pautan: https://www.daqri.com/elements-4d/]
Contoh penggunaan Virtual Reality (VR) dalam pembelajaran STEM:
- Google Expeditions: Platform VR yang memungkinkan guru membawa siswa ke berbagai lokasi di dunia dengan bantuan headset VR. Siswa dapat menjelajahi tempat-tempat yang tidak mungkin diakses secara langsung, seperti kawasan terumbu karang atau planet-planet di tata surya. [Pautan: https://edu.google.com/expeditions/]
- Labster: Platform VR yang menyediakan simulasi laboratorium virtual. Siswa dapat melakukan eksperimen dan praktikum dalam lingkungan VR yang realistis, memperkuat pemahaman mereka tentang konsep-konsep ilmiah. [Pautan: https://www.labster.com/]
Pembelajaran Berasaskan Permainan: Permainan dalam konteks pendidikan STEM telah terbukti berkesan dalam meningkatkan motivasi dan keterlibatan pelajar. Contoh permainan yang popular adalah Minecraft Education Edition, yang membolehkan pelajar belajar tentang konsep matematik, sains, dan pemprograman melalui eksplorasi dan kreativiti (Ke, 2019).
- Minecraft Education Edition
Minecraft Education Edition adalah permainan yang popular dalam pendidikan STEM. Permainan ini membolehkan pelajar membina dunia maya, menggunakan elemen matematik, sains, dan pemrograman. Pelajar dapat belajar tentang konsep geometri semasa membina struktur, mengeksplorasi prinsip fizik semasa memanipulasi blok-blok, dan membangunkan kemahiran pemrograman melalui penggunaan arahan dan kod blok.
- Kerbal Space Program: https://www.kerbalspaceprogram.com/
Kerbal Space Program adalah permainan simulasi angkasa yang melibatkan pemodelan fizik dan kejuruteraan. Dalam permainan ini, pelajar dapat merancang dan melancarkan roket, meneroka planet, dan mempelajari konsep seperti graviti, aerodinamik, dan orbit. Permainan ini membolehkan pelajar mengaplikasikan pengetahuan STEM secara praktikal dalam konteks angkasa.
- CodeCombat: https://codecombat.com/
CodeCombat adalah permainan yang direka untuk mempelajari pengaturcaraan komputer. Dalam permainan ini, pelajar dapat mengatur kod watak dalam persekitaran fantasi. Mereka mempelajari sintaksis pengaturcaraan, logik algoritma, dan konsep-konsep pengaturcaraan lain semasa mereka menyelesaikan tahap-tahap mencabar. CodeCombat menyediakan persekitaran interaktif yang menyeronokkan untuk mempelajari pengaturcaraan.
- Foldit: https://fold.it/
Foldit adalah permainan yang melibatkan penyelesaian teka-teki struktur molekul. Dalam permainan ini, pemain menggunakan antara muka interaktif untuk melipat dan memanipulasi struktur molekul. Pemain dapat belajar tentang kimia, biologi, dan bioinformatik sambil menyumbang kepada penyelidikan saintifik sebenar dalam menyelesaikan teka-teki yang kompleks.
Internet of Things (IoT): IoT membolehkan penggunaan peranti-peranti yang terhubung untuk membina persekitaran pembelajaran STEM yang terintegrasi. Sebagai contoh, pelajar boleh mengembangkan projek-projek elektronik yang menggunakan sensor dan mikropemproses untuk mengukur dan mengawal persekitaran di sekeliling mereka. Ini membantu pelajar memahami konsep seperti pemprograman, elektronik, dan pengumpulan data secara praktikal (Nugent et al., 2018).
- Pemantauan Kualiti Udara: https://www.airqualityegg.com/
Sistem IoT boleh digunakan untuk memantau kualiti udara di sesuatu kawasan dengan menggunakan sensor yang disambungkan. Data dari sensor-sensor ini dihantar secara langsung ke platform IoT, yang kemudian memberikan maklumat tentang kualiti udara kepada pengguna. Sebagai contoh, projek Air Quality Egg membolehkan pengguna melihat dan membandingkan tahap pencemaran udara di pelbagai lokasi.
- Rumah Pintar:
Konsep rumah pintar menggunakan teknologi IoT untuk menyambungkan pelbagai peranti dalam rumah kepada rangkaian internet. Contohnya, lampu, kunci pintu, suhu bilik, dan sistem keselamatan boleh dikawal melalui aplikasi pada telefon pintar atau perintah suara. Dengan itu, pengguna boleh mengawal dan mengautomatikkan pelbagai aspek kehidupan dalam rumah.
- Pertanian Pintar:
Dalam pertanian pintar, sensor IoT digunakan untuk mengumpul data mengenai kelembapan tanah, suhu, kelembapan udara, dan nutrisi tanaman. Data ini dianalisis untuk memberikan maklumat yang membantu petani mengoptimakan penggunaan air, baja, dan pengawalan serangga. Contoh pelaksanaan adalah sistem penyiraman automatik yang dikawal berdasarkan keperluan tanaman.
- Bandar Pintar:
Konsep bandar pintar melibatkan penggunaan teknologi IoT dalam pelbagai aspek kehidupan bandar, termasuk pengurusan lalu lintas, pengurusan sisa, pencahayaan jalan, dan pengumpulan data awam. Contoh penggunaan IoT dalam bandar pintar adalah sistem parkir pintar yang memantau ketersediaan tempat letak kereta dan mengarahkan pengguna ke tempat kosong.
Kesan dan Manfaat Penggunaan Teknologi dalam Pendidikan STEM
Penggunaan teknologi dalam pendidikan STEM mempunyai kesan yang signifikan. Beberapa manfaat yang dapat dicapai termasuk:
- Meningkatkan pemahaman konsep: Teknologi membolehkan pelajar melihat konsep abstrak dalam bentuk yang lebih konkrit melalui visualisasi, simulasi, dan interaksi yang realistik.
- Meningkatkan keterlibatan dan motivasi: Pendekatan pembelajaran yang interaktif dan menyeronokkan menggunakan teknologi dapat meningkatkan minat dan motivasi pelajar untuk belajar secara aktif.
- Memudahkan kolaborasi dan komunikasi: Teknologi membolehkan pelajar dan guru berkolaborasi secara maya, berkongsi idea, dan bekerja dalam pasukan, sama ada di peringkat tempatan atau global.
- Mempersiapkan pelajar untuk kerjaya masa depan: Integrasi teknologi dalam pendidikan STEM membantu pelajar membangunkan kemahiran digital dan literasi teknologi yang diperlukan untuk kejayaan dalam dunia pekerjaan yang semakin terhubung.
Teknologi telah membawa perubahan yang positif dalam pendidikan STEM dengan memperkayakan pengalaman belajar pelajar dan memfasilitasi pembelajaran yang lebih interaktif dan kreatif. Penggunaan teknologi seperti AR, VR, pembelajaran berasaskan permainan, dan IoT telah membantu meningkatkan pemahaman konsep, keterlibatan pelajar, dan kemahiran yang relevan untuk dunia pekerjaan masa depan. Dalam mengadopsi teknologi ini, penting bagi pendidik dan pembuat dasar untuk terus mengikuti perkembangan terkini dalam bidang ini, serta memastikan aksesibiliti dan inklusiviti teknologi dalam pendidikan STEM.
Rujukan
Gami, H., & Gandhi, M. (2020). Smart City Parking using IoT and Machine Learning. 2020 International Conference on Computing, Electronics & Communications Engineering (iCCECE). IEEE.
Huang, T.-C., Liang, T.-H., Su, Y.-N., & Hsieh, W.-C. (2020). Enhancing learning effects with augmented reality textbooks: Students' situational interest and science learning achievement. Interactive Learning Environments, 28(7), 925-942. https://doi.org/10.1080/10494820.2018.1533573
Ke, F. (2019). Designing game-based learning environments for elementary science education: A design-based research approach. Educational Technology Research and Development, 67(1), 51-72. https://doi.org/10.1007/s11423-018-9634-1
Nishanth, R., & Rajendran, R. (2020). Internet of Things (IoT) based Smart Home Automation. 2020 International Conference on Communication and Signal Processing (ICCSP). IEEE.
Nugent, G., Barker, B., Grandgenett, N., & Adamchuk, V. (2018). Impact of an integrated Internet of Things (IoT) system on student learning in a STEM classroom. Journal of Computers in Mathematics and Science Teaching, 37(4), 375-392. Retrieved from https://www.learntechlib.org/primary/p/182492/
Raghuwanshi, N., & Chaturvedi, S. (2020). IoT-based Smart Farming for Efficient Agriculture. 2020 10th International Conference on Cloud Computing, Data Science & Engineering (Confluence). IEEE.
