Mencapai Masa Depan Sains Dasar yang Inklusif

Oleh Elisabeth Rukmini, Guru Besar, Universitas Pembangunan Jaya

Artikel ini dimuat Kompas.id, 17 Desember 2025

Inquiry learning, interdisiplin, dan meaningful learning adalah tiga benang merah dalam transformasi pendidikan sains dan STEM (Sains, Teknologi, Engineering, dan Matematika). Inquiry learning menuntun siswa untuk bertanya mengeksplorasi, dan menemukan jawaban berbasis bukti. Pendekatan interdisiplin memberi ruang bagi daya lintas antar bidang ilmu—dari kimia ke ekologi, dari biologi ke rekayasa—yang membentuk perspektif komprehensif.

Sementara itu, meaningful learning yang diinisiasi David Ausubel (1963) dan diteruskan Joseph D Novak, menekankan bahwa pengetahuan baru hanya bermakna bila dihubungkan dengan prior knowledge (pengetahuan awal) yang dimiliki pembelajar. Novak dan Bretz kemudian menunjukkan bahwa meaningful learning bukan sekadar kognitif, melainkan juga proses sosial dan kontekstual (Bretz, 2001; J. D. Novak, 1998)

Dalam pengalaman riset pendidikan STEM, pendekatan ini nyata pada project-based learning (PBL), asesmen berbasis konteks, hingga integrasi teknologi digital dan AI. Dengan menghubungkan prior knowledge, realitas sosial, dan tantangan keberlanjutan, pembelajaran sains menjadi wahana untuk membebaskan potensi belajar yang sejati.

Bretz (2001) menegaskan bahwa pembelajaran bermakna hanya muncul jika pembelajar memiliki pengetahuan awal yang relevan, materi yang bermakna, dan kebebasan memilih bagi pembelajar untuk menghubungkan pengetahuan baru dengan yang sudah dimilikinya. Kehilangan salah satu unsur tersebut, berakibat pada berubahnya pembelajaran menjadi rote learning (lihat juga tulisan dari Wahyu Kuncara, ”Bertanya Mendalam” (Kompas,  17/11/ 2025). Artinya, meaningful learning sangat bertumpu pada peran aktif pembelajar, terlebih pada pembelajar dewasa, sementara sumber materi tidak lagi terbatas pada guru.

Penulis menambahkan refleksi baru, yaitu peran mentorship. Dalam proses ini, guru dan dosen berdialog dengan pembelajar untuk menentukan tujuan belajar yang bermakna. Pembelajar diberi kebebasan berpikir (virtue) untuk memilih strategi—baik menggunakan AI maupun melakukan kerja empiris—bukan sekadar menyelesaikan tugas secara instan, melainkan menemukan makna pengetahuan. Guru dan dosen berperan seperti kurator: merancang pengalaman belajar, memilih materi yang bermakna, dan memandu penggunaan AI agar tetap berorientasi pada pemahaman (meaning), bukan rote learning.

Temuan riset mendukung peran AI dalam pendidikan tinggi, terutama sebagai sistem bimbingan belajar yang cerdas (smart tutoring), alat prediksi belajar, penilaian, dan pemberi umpan balik yang dipersonalisasi. Meskipun AI terbukti dapat meningkatkan pengetahuan kognitif, efektivitasnya dalam mengembangkan proses berpikir masih beragam. Titik variasi inilah yang merupakan peluang bagi mentor untuk menjaga ruang kebebasan berpikir (virtue) sehingga penggunaan AI dan studi empiris benar-benar mengarah pada meaningful learning.

Meaningful learning melalui integrasi konteks nyata, berpikir kritis, kolaborasi, dan kemampuan menghubungkan pengetahuan lama dengan informasi baru; sejatinya sedang menghidupkan 21st century skills. Beberapa kerangka 21st century skills yang relevan dan menuntut pemahaman lintas batas, antara lain: cara bernalar, cara berkarya, literasi alat berkarya (termasuk di dalamnya: literasi informasi, literasi media, dan literasi digital), serta keterampilan hidup. Titik sentral keterampilan ini pada kemanusiaan yang relevan dan berdampak positif (termasuk aspek etika dan keberlanjutan).

Melalui pendekatan ini, sains dasar menjadi medan gerak ganda: aras luas yang bersifat interdisipliner dan aras dalam yang menuntut pendalaman konsep secara sistematis dan reflektif. Proses belajar tidak berhenti pada memahami fakta, tetapi juga pada kemampuan menalar, mencipta solusi, dan memaknai dampak bagi masyarakat. Akhirnya, sains dasar tidak hanya melahirkan lulusan cakap dalam akademik, tetapi juga cendekiawan yang mampu membaca persoalan riil dan berkontribusi pada perubahan sosial.

Aras luas dalam sains dasar dapat dibaca melalui pengalaman para praktisi dari beragam profesi. Dalam Range: Why Generalists Triumph in a Specialized World, Epstein (2019) menunjukkan bahwa dunia modern yang sarat wicked problems justru membutuhkan individu dengan pengalaman lintas disiplin dan kemampuan menjembatani konteks, bukan hanya spesialis yang terlatih sejak dini. Bagi sains dasar yang inklusif, hal ini menegaskan pentingnya penguasaan pengetahuan yang bukan atomik, agar pembelajar mampu menenun konsep kimia, biologi, fisika, matematika; dengan lingkungan, sekaligus bergerak ke wilayah sosial, humaniora, atau manajemen. Tanpa keluasan tersebut, transisi karier dari laboratorium ke masyarakat atau dari riset ke manajerial sering tersandung hambatan konseptual yang lahir dari pengetahuan yang sempit dan atomik.

Contoh yang sangat relevan muncul melalui pribadi seperti YB Mangunwijaya (Romo Mangun). Ia menempuh pendidikan teknik arsitektur, sebuah disiplin yang memadukan matematika, fisika, dan estetika; namun beliau kemudian tumbuh menjadi aktivis sosial, penulis, sastrawan, rohaniwan, pembela kaum pinggiran, dan pendidik di tengah masyarakat. Dalam hal ini tampak penguasaan sains dasar yang kuat membuka peluang ke berbagai ranah. Seorang teknokrat bisa berperan sebagai manajer sosial, pelopor literasi, atau pemikir pendidikan. Wawasan sains dasar yang luas membuat seseorang tidak terperangkap pada satu keahlian, melainkan mampu melintasi batas keilmuan sekaligus terjun ke konteks sosial yang lebih luas.

Era AI dan otomatisasi menunjukkan bahwa keahlian yang terlalu sempit mudah terlempar oleh teknologi karena banyak pekerjaan teknis rutin dapat diselesaikan oleh mesin atau algoritma. Namun, tantangan dunia nyata, mulai dari desain UI/UX hingga pengelolaan ekosistem, dari layanan kesehatan sampai pendidikan; tidak bisa diserahkan sepenuhnya kepada sistem otomatis. Di balik produk UI/UX yang andal dari Apple, IBM, atau Toyota, terdapat para ilmuwan yang memadukan sains dasar: kimia, fisika, biologi, dan matematika untuk menerjemahkan sains dasar menjadi kreativitas dan rekayasa.

Ketangguhan sebuah produk bertumpu pada landasan ilmiah yang kukuh. Bila fondasi semacam itu masih rapuh di Indonesia, kita akan terus tersandera dalam posisi pengguna, bukan pencipta. Oleh karena itu, kita perlu menumbuhkan generasi masa depan yang berakar kuat pada sains dasar, luas dalam perspektif, mendalami pengetahuan, dan mampu berkarya bermakna bagi masyarakat.