Sains, Teknologi, Teknik, dan Matematika

Sains, teknologi, teknik, dan matematika (STEM) adalah istilah umum yang digunakan untuk mengelompokkan berbagai disiplin teknis yang berbeda namun saling berkaitan, yaitu sains, teknologi, teknik, dan matematika. Istilah ini biasanya digunakan dalam konteks kebijakan pendidikan atau pilihan kurikulum di sekolah. Hal ini berimplikasi pada pengembangan tenaga kerja, masalah keamanan nasional (karena kekurangan warga negara yang berpendidikan STEM dapat mengurangi efektivitas di bidang ini), dan kebijakan imigrasi, sehubungan dengan penerimaan siswa asing dan pekerja teknologi.

Tidak ada kesepakatan universal tentang disiplin ilmu mana yang termasuk dalam STEM; khususnya, apakah ilmu pengetahuan dalam STEM termasuk ilmu sosial, seperti psikologi, sosiologi, ekonomi, dan ilmu politik. Di Amerika Serikat, hal ini biasanya dimasukkan oleh organisasi seperti National Science Foundation (NSF), basis data online O*Net milik Departemen Tenaga Kerja untuk para pencari kerja, dan Departemen Keamanan Dalam Negeri. Di Inggris, ilmu sosial dikategorikan secara terpisah dan dikelompokkan dengan humaniora dan seni untuk membentuk singkatan HASS (humaniora, seni, dan ilmu sosial), yang diganti namanya pada tahun 2020 menjadi SHAPE (ilmu sosial, humaniora, dan seni untuk masyarakat dan ekonomi). Beberapa sumber juga menggunakan HEAL (kesehatan, pendidikan, administrasi, dan literasi) sebagai padanan STEM.

Terminologi

• Sejarah

Sebelumnya disebut sebagai SMET oleh NSF, pada awal tahun 1990-an, akronim STEM digunakan oleh berbagai pendidik, termasuk Charles E. Vela, pendiri dan direktur Pusat Kemajuan Hispanik dalam Pendidikan Sains dan Teknik (CAHSEE).  Selain itu, CAHSEE memulai program musim panas untuk siswa berbakat yang kurang terwakili di wilayah Washington, D.C., yang disebut STEM Institute. Berdasarkan keberhasilan program yang diakui dan keahliannya dalam pendidikan STEM, Charles Vela diminta untuk melayani di berbagai panel NSF dan Kongres di bidang pendidikan sains, matematika, dan teknik; melalui cara inilah NSF pertama kali diperkenalkan dengan singkatan STEM. Salah satu proyek NSF pertama yang menggunakan akronim ini adalah STEMTEC, Kolaborasi Pendidikan Guru Sains, Teknologi, Teknik, dan Matematika di University of Massachusetts Amherst, yang didirikan pada tahun 1998. Pada tahun 2001, atas dorongan Dr. Peter Faletra, Direktur Pengembangan Tenaga Kerja untuk Guru dan Ilmuwan di Office of Science, akronim ini diadopsi oleh Rita Colwell dan administrator sains lainnya di National Science Foundation (NSF). Office of Science juga merupakan pengadopsi awal akronim STEM.

• Variasi lainnya

1. A-STEM (seni, sains, teknologi, teknik, dan matematika); lebih fokus dan didasarkan pada humanisme dan seni.
2. eSTEM (STEM lingkungan)
3. GEMS (girls in engineering, math, and science); digunakan untuk program-program yang mendorong perempuan untuk memasuki bidang-bidang ini.
4. MINT (matematika, informatika, ilmu pengetahuan alam, dan teknologi)
5. SHTEAM (sains, humaniora, teknologi, teknik, seni, dan matematika)
6. SMET (sains, matematika, teknik, dan teknologi); nama sebelumnya
7. STEAM (sains, teknologi, teknik, seni, dan matematika)
8. STEAM (sains, teknologi, teknik, pertanian, dan matematika); tambahkan pertanian
9. STEAM (sains, teknologi, teknik, dan matematika terapan); memiliki lebih banyak fokus pada matematika terapan
10. STEEM (sains, teknologi, teknik, ekonomi, dan matematika); menambahkan ekonomi sebagai bidang
11. STEMIE (sains, teknologi, teknik, matematika, penemuan, dan kewirausahaan); menambahkan Penemuan dan Kewirausahaan sebagai sarana untuk menerapkan STEM pada pemecahan masalah dan pasar dunia nyata.
12. STEMM (sains, teknologi, teknik, matematika, dan kedokteran)
13. STM (sains, teknik, dan matematika atau sains, teknologi, dan kedokteran)
14. STREAM (sains, teknologi, robotika, teknik, seni, dan matematika); menambahkan robotika dan seni sebagai bidang
15. STREAM (sains, teknologi, membaca, teknik, seni, dan matematika); menambahkan bidang membaca dan seni
16. STREAM (sains, teknologi, rekreasi, teknik, seni, dan matematika); menambahkan rekreasi dan seni

Distribusi geografis

• Australia

Laporan Otoritas Kurikulum, Penilaian, dan Pelaporan Australia tahun 2015 yang berjudul, Strategi Pendidikan Sekolah STEM Nasional, menyatakan bahwa “Fokus nasional yang diperbarui pada STEM dalam pendidikan sekolah sangat penting untuk memastikan bahwa semua anak muda Australia dibekali dengan keterampilan dan pengetahuan STEM yang diperlukan yang mereka perlukan untuk berhasil.” Tujuannya adalah untuk:

“Memastikan semua siswa menyelesaikan sekolah dengan pengetahuan dasar yang kuat di bidang STEM dan keterampilan terkait”
“Memastikan bahwa siswa terinspirasi untuk mengambil mata pelajaran STEM yang lebih menantang”
Acara dan program yang dimaksudkan untuk membantu mengembangkan STEM di sekolah-sekolah Australia meliputi Victorian Model Solar Vehicle Challenge, Tantangan Matematika (Australian Mathematics Trust), Go Girl Go Global, dan Olimpiade Informatika Australia.

• Kanada

Kanada berada di peringkat ke-12 dari 16 negara sebanding dalam hal persentase lulusannya yang belajar di program STEM, dengan 21,2%, angka yang lebih tinggi dari Amerika Serikat, tetapi lebih rendah dari Prancis, Jerman, dan Austria. Negara sebanding dengan proporsi lulusan STEM terbesar, Finlandia, memiliki lebih dari 30% lulusan universitasnya yang berasal dari program sains, matematika, ilmu komputer, dan teknik.

SHAD adalah program pengayaan musim panas tahunan di Kanada untuk siswa sekolah menengah yang berprestasi di bulan Juli. Program ini berfokus pada pembelajaran akademis, khususnya di bidang STEAM.

Pramuka Kanada telah mengambil langkah serupa dengan rekan mereka di Amerika untuk mempromosikan bidang STEM kepada kaum muda. Program STEM mereka dimulai pada tahun 2015.

Pada tahun 2011, pengusaha dan dermawan Kanada Seymour Schulich mendirikan Schulich Leader Scholarships, beasiswa senilai Rp1.626.900 juta dalam bentuk Rp976.140.000 untuk siswa yang memulai pendidikan universitas mereka dalam program STEM di 20 institusi di seluruh Kanada. Setiap tahun 40 mahasiswa Kanada akan dipilih untuk menerima penghargaan ini, dua orang di setiap institusi, dengan tujuan untuk menarik generasi muda yang berbakat ke dalam bidang STEM. Program ini juga memberikan beasiswa STEM kepada lima universitas yang berpartisipasi di Israel.

• Tiongkok

Untuk mempromosikan STEM di Tiongkok, pemerintah Tiongkok mengeluarkan pedoman pada tahun 2016 tentang strategi pembangunan berbasis inovasi nasional, “menginstruksikan bahwa pada tahun 2020, Tiongkok harus menjadi negara yang inovatif; pada tahun 2030, Tiongkok harus menjadi yang terdepan dalam hal inovasi; dan pada tahun 2050, Tiongkok harus menjadi negara yang memiliki kekuatan dalam inovasi teknologi.”

"Pada bulan Mei 2018, upacara peluncuran dan konferensi pers untuk Rencana Aksi 2029 untuk Pendidikan STEM Tiongkok diadakan di Beijing, Tiongkok. Rencana ini bertujuan untuk memungkinkan sebanyak mungkin siswa mendapatkan manfaat dari pendidikan STEM dan membekali semua siswa dengan pemikiran ilmiah dan kemampuan untuk berinovasi." 
“Menanggapi kebijakan pemerintah yang mendorong, sekolah-sekolah di sektor publik dan swasta di seluruh negeri telah mulai melaksanakan program pendidikan STEM.”

“Namun, untuk mengimplementasikan kurikulum STEM secara efektif, dibutuhkan guru penuh waktu yang berspesialisasi dalam pendidikan STEM dan konten yang relevan untuk diajarkan.” Saat ini, “Cina kekurangan guru STEM yang berkualitas dan sistem pelatihan belum terbentuk.”

Beberapa kota di Cina telah mengambil langkah berani untuk menambahkan pemrograman sebagai mata pelajaran wajib bagi siswa sekolah dasar dan menengah. Ini adalah kasus kota Chongqing. Namun, sebagian besar siswa dari kota-kota kecil dan menengah belum terpapar dengan konsep STEM hingga mereka memasuki perguruan tinggi.

• Eropa

Beberapa proyek Eropa telah mempromosikan pendidikan dan karier STEM di Eropa. Misalnya, Scientix adalah kerja sama Eropa antara guru STEM, ilmuwan pendidikan, dan pembuat kebijakan. Proyek SciChallenge menggunakan kontes media sosial dan konten yang dibuat oleh siswa untuk meningkatkan motivasi siswa pra-universitas untuk pendidikan dan karir STEM. Proyek program Erasmus, AutoSTEM, menggunakan automata untuk memperkenalkan mata pelajaran STEM kepada anak-anak usia dini.

• Finlandia

LUMA Center adalah advokat terkemuka untuk pendidikan berorientasi STEM. Tujuannya adalah untuk mempromosikan pengajaran dan penelitian ilmu pengetahuan alam, matematika, ilmu komputer, dan teknologi di semua tingkat pendidikan di negara ini. Dalam bahasa aslinya, luma adalah singkatan dari “luonnontieteellis-matemaattinen” (kata sifat “ilmiah-matematis”). Kependekannya kurang lebih merupakan terjemahan langsung dari STEM, dengan bidang teknik yang disertakan oleh asosiasi. Namun, tidak seperti STEM, istilah ini juga merupakan kata serapan dari lu dan ma. Untuk mengatasi penurunan minat dalam mempelajari bidang-bidang sains, Dewan Pendidikan Nasional Finlandia meluncurkan program pengembangan pendidikan ilmiah LUMA. Tujuan utama proyek ini adalah untuk meningkatkan tingkat pendidikan Finlandia dan meningkatkan kompetensi siswa, memperbaiki praktik pendidikan, dan menumbuhkan minat terhadap sains. Inisiatif ini menghasilkan pendirian 13 pusat LUMA di berbagai universitas di seluruh Finlandia yang diawasi oleh LUMA Center.

• Perancis

Nama STEM di Perancis adalah ilmu teknik industri (sciences industrielles atau sciences de l'ingénieur). Organisasi STEM di Perancis adalah asosiasi UPSTI.

• Hong Kong

Pendidikan STEM belum dipromosikan di antara sekolah-sekolah lokal di Hong Kong hingga beberapa tahun terakhir. Pada bulan November 2015, Biro Pendidikan Hong Kong merilis sebuah dokumen berjudul Promosi Pendidikan STEM, yang mengusulkan strategi dan rekomendasi untuk mempromosikan pendidikan STEM.

• India

India berada di urutan kedua setelah Cina dengan lulusan STEM per populasi 1 banding 52. Jumlah total lulusan STEM baru adalah 2,6 juta pada tahun 2016. Lulusan STEM telah berkontribusi pada perekonomian India dengan gaji yang tinggi di dalam dan luar negeri selama dua dekade terakhir. Perputaran ekonomi India dengan cadangan devisa yang nyaman terutama disebabkan oleh keterampilan para lulusan STEM-nya. Di India, wanita merupakan 43% dari lulusan STEM, persentase tertinggi di seluruh dunia. Namun, mereka hanya memegang 14% dari pekerjaan yang berhubungan dengan STEM. Selain itu, di antara 280.000 ilmuwan dan insinyur yang bekerja di lembaga penelitian dan pengembangan di negara ini, perempuan hanya mewakili 14%.

• Nigeria

Di Nigeria, Asosiasi Insinyur Perempuan Profesional Nigeria (APWEN) telah melibatkan anak perempuan berusia antara 12 dan 19 tahun dalam kursus berbasis sains agar mereka dapat mengikuti kursus berbasis sains di lembaga pendidikan yang lebih tinggi. National Science Foundation (NSF) di Nigeria telah melakukan upaya sadar untuk mendorong anak perempuan untuk berinovasi, menciptakan, dan membangun melalui program “ciptakan, bangun, dan kembangkan” yang disponsori oleh NNPC.

• Pakistan

Mata pelajaran STEM diajarkan di Pakistan sebagai bagian dari mata pelajaran pilihan yang diambil di kelas 9 dan 10, yang berpuncak pada ujian Matrikulasi. Mata pelajaran pilihan ini adalah ilmu murni (Fisika, Kimia, Biologi), matematika (Fisika, Kimia, Matematika), dan ilmu komputer (Fisika, Kimia, Ilmu Komputer). Mata pelajaran STEM juga ditawarkan sebagai mata pelajaran pilihan yang diambil di kelas 11 dan 12, yang biasanya disebut sebagai tahun pertama dan kedua, yang berpuncak pada ujian Intermediate. Mata pelajaran pilihan ini adalah pra-medis FSc (Fisika, Kimia, Biologi), pra-teknik FSc (Fisika, Kimia, Matematika), dan ICS (Fisika / Statistik, Ilmu Komputer, Matematika). Mata kuliah pilihan ini dimaksudkan untuk membantu para mahasiswa dalam mengejar karir yang berhubungan dengan STEM di masa depan dengan mempersiapkan mereka untuk mempelajari mata kuliah ini di universitas.

Sebuah proyek pendidikan STEM telah disetujui oleh pemerintah[52] untuk mendirikan laboratorium STEM di sekolah-sekolah umum. Kementerian Teknologi Informasi dan Telekomunikasi telah berkolaborasi dengan Google untuk meluncurkan Program Pengembangan Keterampilan Pengkodean tingkat akar rumput pertama di Pakistan, berdasarkan Program CS First Google, sebuah inisiatif global yang bertujuan untuk mengembangkan keterampilan pengkodean pada anak-anak. Program ini bertujuan untuk mengembangkan keterampilan coding terapan menggunakan teknik gamifikasi untuk anak-anak berusia antara 9 dan 14 tahun.

Inisiatif Pemrograman Usia Dini KPITB, yang didirikan di provinsi Khyber Pakhtunkhwa, telah berhasil diperkenalkan di 225 Sekolah Dasar dan Menengah. Banyak organisasi swasta yang bekerja di Pakistan untuk memperkenalkan pendidikan STEM di sekolah-sekolah.

• Filipina

Di Filipina, STEM adalah program dua tahun dan merupakan mata pelajaran yang digunakan di Sekolah Menengah Atas (Kelas 11 dan 12), yang ditugaskan oleh Departemen Pendidikan atau DepEd. Program STEM berada di bawah Jalur Akademik, yang juga mencakup program lain seperti ABM, HUMSS, dan GAS. Tujuan dari strand STEM adalah untuk mendidik siswa di bidang sains, teknologi, teknik, dan matematika, dalam pendekatan interdisipliner dan terapan, dan untuk memberikan siswa pengetahuan dan aplikasi tingkat lanjut di lapangan. Setelah menyelesaikan program ini, para siswa akan mendapatkan gelar Diploma dalam bidang Sains, Teknologi, Teknik, dan Matematika. Di beberapa perguruan tinggi dan universitas, mereka mengharuskan siswa yang mendaftar untuk gelar STEM (seperti kedokteran, teknik, studi komputer, dll.) untuk menjadi lulusan STEM, jika tidak, mereka harus mengikuti program penghubung.

• Qatar

Di Qatar, AL-Bairaq adalah program penjangkauan untuk siswa sekolah menengah dengan kurikulum yang berfokus pada STEM, yang dijalankan oleh Center for Advanced Materials (CAM) di Qatar University. Setiap tahun sekitar 946 siswa, dari sekitar 40 sekolah menengah, berpartisipasi dalam kompetisi AL-Bairaq. AL-Bairaq memanfaatkan pembelajaran berbasis proyek, mendorong siswa untuk memecahkan masalah otentik, dan meminta mereka untuk bekerja sama satu sama lain sebagai sebuah tim untuk membangun solusi nyata. Penelitian sejauh ini menunjukkan hasil yang positif untuk program ini.

• Singapura

STEM merupakan bagian dari Program Pembelajaran Terapan (ALP) yang telah dipromosikan oleh Kementerian Pendidikan Singapura (MOE) sejak tahun 2013, dan saat ini, semua sekolah menengah memiliki program tersebut. Diharapkan pada tahun 2023, semua sekolah dasar di Singapura akan memiliki ALP. Tidak ada tes atau ujian untuk ALP. Penekanannya adalah agar siswa belajar melalui eksperimen - mereka mencoba, gagal, mencoba, belajar dari kegagalan tersebut, dan mencoba lagi. MOE secara aktif mendukung sekolah-sekolah yang menerapkan ALP untuk lebih meningkatkan dan memperkuat kemampuan dan program mereka yang memupuk inovasi dan kreativitas.

Singapore Science Centre mendirikan unit STEM pada bulan Januari 2014, yang didedikasikan untuk membangkitkan minat siswa terhadap STEM. Untuk lebih memperkaya pengalaman belajar siswa, Program Kemitraan Industri (IPP) mereka menciptakan peluang bagi siswa untuk mendapatkan paparan awal terhadap industri dan karier STEM di dunia nyata. Spesialis kurikulum dan pendidik STEM dari Science Centre akan bekerja sama dengan para guru untuk bersama-sama mengembangkan pelajaran STEM, memberikan pelatihan kepada para guru, dan mengajar bersama pelajaran tersebut untuk memberikan paparan awal kepada para siswa dan mengembangkan minat mereka terhadap STEM.

• Thailand

Pada tahun 2017, Menteri Pendidikan Thailand Teerakiat Jareonsettasin mengatakan setelah Konferensi Dewan Menteri Pendidikan Asia Tenggara (SEAMEO) ke-49 di Jakarta, bahwa pertemuan tersebut menyetujui pendirian dua pusat regional SEAMEO yang baru di Thailand. Salah satunya adalah Pusat Pendidikan STEM, sementara yang lainnya adalah Pusat Pembelajaran Ekonomi yang Memadai.

Teerakiat mengatakan bahwa pemerintah Thailand telah mengalokasikan dana sebesar Bt250 juta selama lima tahun untuk pusat STEM yang baru. Pusat ini akan menjadi lembaga regional yang bertanggung jawab atas promosi pendidikan STEM. Pusat ini tidak hanya akan membuat kebijakan untuk meningkatkan pendidikan STEM, tetapi juga akan menjadi pusat berbagi informasi dan pengalaman di antara negara-negara anggota dan para ahli pendidikan. Menurutnya, “Ini adalah pusat regional SEAMEO pertama untuk pendidikan STEM, karena pusat pendidikan sains yang ada di Malaysia hanya berfokus pada perspektif akademis. Pusat pendidikan STEM kami juga akan memprioritaskan implementasi dan adaptasi ilmu pengetahuan dan teknologi."

Institut Promosi Pengajaran Sains dan Teknologi telah memprakarsai Jaringan Pendidikan STEM. Tujuannya adalah untuk mempromosikan kegiatan pembelajaran terpadu, meningkatkan kreativitas siswa dan penerapan pengetahuan, serta membangun jaringan organisasi dan personel untuk mempromosikan pendidikan STEM di negara ini.

• Turki

Satuan Tugas Pendidikan STEM Turki (atau FeTeMM-Fen Bilimleri, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) adalah koalisi akademisi dan guru yang menunjukkan upaya untuk meningkatkan kualitas pendidikan di bidang STEM, bukan hanya berfokus pada peningkatan jumlah lulusan STEM.

• Amerika Serikat

Di Amerika Serikat, akronim ini mulai digunakan dalam perdebatan pendidikan dan imigrasi dalam inisiatif untuk mulai mengatasi kurangnya kandidat yang memenuhi syarat untuk pekerjaan berteknologi tinggi. Hal ini juga mengatasi kekhawatiran bahwa mata pelajaran sering diajarkan secara terpisah, alih-alih sebagai kurikulum yang terintegrasi. Mempertahankan warga negara yang menguasai bidang STEM adalah bagian penting dari agenda pendidikan publik Amerika Serikat. Akronim ini telah digunakan secara luas dalam perdebatan imigrasi mengenai akses ke visa kerja Amerika Serikat untuk imigran yang terampil di bidang ini. Istilah ini juga telah menjadi hal yang umum dalam diskusi pendidikan sebagai referensi untuk kekurangan pekerja terampil dan pendidikan yang tidak memadai di bidang-bidang ini. Istilah ini cenderung tidak mengacu pada sektor non-profesional dan kurang terlihat di lapangan, seperti pekerjaan perakitan elektronik.

• Yayasan ilmu pengetahuan nasional

Banyak organisasi di Amerika Serikat mengikuti panduan dari National Science Foundation tentang apa yang dimaksud dengan bidang STEM. NSF menggunakan definisi yang luas tentang mata pelajaran STEM yang mencakup mata pelajaran di bidang kimia, ilmu komputer dan teknologi informasi, teknik, geosains, ilmu hayati, ilmu matematika, fisika dan astronomi, ilmu sosial (antropologi, ekonomi, psikologi, dan sosiologi), serta penelitian pendidikan dan pembelajaran STEM. NSF adalah satu-satunya lembaga federal Amerika yang misinya mencakup dukungan untuk semua bidang ilmu pengetahuan dasar dan teknik, kecuali ilmu kedokteran. Bidang program disiplinernya meliputi beasiswa, hibah, dan beasiswa di berbagai bidang seperti ilmu biologi, ilmu dan teknik komputer dan informasi, pendidikan dan sumber daya manusia, teknik, penelitian dan pendidikan lingkungan, ilmu bumi, ilmu dan teknik internasional, ilmu matematika dan fisika, ilmu sosial, ilmu perilaku dan ekonomi, infrastruktur siber, dan program kutub.

• Kebijakan imigrasi

Meskipun banyak organisasi di Amerika Serikat mengikuti pedoman National Science Foundation tentang apa yang merupakan bidang STEM, Departemen Keamanan Dalam Negeri Amerika Serikat (DHS) memiliki definisi fungsionalnya sendiri yang digunakan untuk kebijakan imigrasi. Pada tahun 2012, DHS atau ICE mengumumkan daftar program gelar yang ditunjuk STEM yang diperluas yang memenuhi syarat bagi lulusan yang memenuhi syarat dengan visa pelajar untuk mendapatkan perpanjangan pelatihan praktis opsional (OPT). Di bawah program OPT, siswa internasional yang lulus dari perguruan tinggi dan universitas di Amerika Serikat dapat tinggal di negara tersebut dan menerima hingga dua belas bulan pelatihan melalui pengalaman kerja. Siswa yang lulus dari program gelar STEM yang ditunjuk dapat tinggal selama tujuh belas bulan tambahan dengan perpanjangan STEM OPT.

Pada tahun 2023, AS menghadapi kekurangan pekerja berketerampilan tinggi di bidang STEM, dan talenta asing harus melewati rintangan yang sulit untuk berimigrasi. Sementara itu, beberapa negara lain, seperti Australia, Kanada, dan Inggris, telah memperkenalkan program untuk menarik talenta dengan mengorbankan Amerika Serikat. Dalam kasus Tiongkok, Amerika Serikat berisiko kehilangan keunggulannya atas saingan strategisnya.

• Pendidikan

Dengan menumbuhkan minat pada ilmu pengetahuan alam dan sosial di prasekolah atau segera setelah masuk sekolah, peluang keberhasilan STEM di sekolah menengah dapat sangat ditingkatkan.

STEM mendukung perluasan studi teknik dalam setiap mata pelajaran lain dan memulai teknik di kelas yang lebih muda, bahkan di sekolah dasar. Hal ini juga membawa pendidikan STEM kepada semua siswa, bukan hanya untuk program-program berbakat. Dalam anggaran tahun 2012, Presiden Barack Obama mengganti nama dan memperluas “Kemitraan Matematika dan Sains (MSP)” untuk memberikan dana hibah kepada negara-negara bagian untuk meningkatkan pendidikan guru dalam mata pelajaran tersebut.

Pada tahun 2015, dalam tes penilaian internasional, Program Penilaian Siswa Internasional (PISA), siswa Amerika Serikat berada di peringkat ke-35 dalam bidang matematika, peringkat ke-24 dalam bidang membaca, dan peringkat ke-25 dalam bidang sains, dari 109 negara. Amerika Serikat juga berada di peringkat ke-29 dalam persentase penduduk berusia 24 tahun yang memiliki gelar sarjana sains atau matematika.

Pendidikan STEM sering kali menggunakan teknologi baru seperti printer 3D untuk mendorong minat di bidang STEM. Pendidikan STEM juga dapat memanfaatkan kombinasi teknologi baru, seperti fotovoltaik dan sensor lingkungan, dengan teknologi lama seperti sistem pengomposan dan irigasi di lingkungan laboratorium tanah.

Pada tahun 2006, Akademi Nasional Amerika Serikat menyatakan keprihatinan mereka tentang kondisi pendidikan STEM yang menurun di Amerika Serikat. Komite Sains, Teknik, dan Kebijakan Publik mengembangkan daftar 10 tindakan. Tiga rekomendasi teratas mereka adalah untuk:

• Meningkatkan sumber daya manusia berbakat di Amerika dengan meningkatkan pendidikan sains dan matematika di tingkat sekolah dasar dan menengah
• Memperkuat keterampilan guru melalui pelatihan tambahan di bidang sains, matematika, dan teknologi
• Memperbesar jumlah siswa yang siap masuk perguruan tinggi dan lulus dengan gelar STEM
• Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional (NASA) juga telah mengimplementasikan program dan kurikulum untuk memajukan pendidikan STEM untuk mengisi kembali kelompok ilmuwan, insinyur, dan ahli matematika yang akan memimpin eksplorasi ruang angkasa di abad ke-21.

Beberapa negara bagian, seperti California, telah menjalankan program percontohan STEM setelah jam sekolah untuk mempelajari praktik-praktik yang paling menjanjikan dan bagaimana menerapkannya untuk meningkatkan peluang keberhasilan siswa. Negara bagian lain yang berinvestasi dalam pendidikan STEM adalah Florida, di mana Florida Polytechnic University, universitas negeri pertama di Florida untuk bidang teknik dan teknologi yang didedikasikan untuk sains, teknologi, teknik, dan matematika (STEM), didirikan. Di masa sekolah, program-program STEM telah didirikan di berbagai distrik di seluruh Amerika Serikat, termasuk di New Jersey, Arizona, Virginia, North Carolina, Texas, dan Ohio.

Pendidikan STEM yang berkelanjutan telah meluas ke tingkat pasca sekolah menengah melalui program magister seperti Program STEM Universitas Maryland serta Universitas Cincinnati.

• Kesenjangan rasial dalam bidang STEM

Di Amerika Serikat, National Science Foundation menemukan bahwa nilai rata-rata sains pada Penilaian Nasional Kemajuan Pendidikan tahun 2011 lebih rendah untuk siswa kulit hitam dan Hispanik dibandingkan dengan siswa kulit putih, Asia, dan Kepulauan Pasifik. Pada tahun 2011, sebelas persen tenaga kerja AS berkulit hitam, sementara hanya enam persen pekerja STEM yang berkulit hitam. Meskipun STEM di AS biasanya didominasi oleh laki-laki kulit putih, ada banyak upaya untuk menciptakan inisiatif untuk membuat STEM menjadi bidang yang lebih beragam secara ras dan gender. Beberapa bukti menunjukkan bahwa semua siswa, termasuk siswa kulit hitam dan Hispanik, memiliki peluang yang lebih baik untuk mendapatkan gelar STEM jika mereka kuliah di perguruan tinggi atau universitas yang kredensial akademiknya setidaknya sama tinggi dengan siswa pada umumnya.

• Kesenjangan gender dalam STEM

Meskipun perempuan merupakan 47% dari angkatan kerja di AS, mereka hanya memegang 24% dari pekerjaan di bidang STEM. Penelitian menunjukkan bahwa mengekspos anak perempuan pada penemu perempuan di usia muda berpotensi mengurangi kesenjangan gender di bidang teknis STEM hingga setengahnya. Kampanye dari organisasi seperti National Inventors Hall of Fame bertujuan untuk mencapai keseimbangan gender 50/50 dalam program STEM anak muda pada tahun 2020.

• Inisiatif Daya Saing Amerika

Dalam Pidato Kenegaraan pada tanggal 31 Januari 2006, Presiden George W. Bush mengumumkan Inisiatif Daya Saing Amerika. Bush mengusulkan inisiatif ini untuk mengatasi kekurangan dalam dukungan pemerintah federal untuk pengembangan pendidikan dan kemajuan di semua tingkat akademis di bidang STEM. Secara rinci, inisiatif ini menyerukan peningkatan yang signifikan dalam pendanaan federal untuk program-program penelitian dan pengembangan lanjutan (termasuk penggandaan dukungan pendanaan federal untuk penelitian lanjutan dalam ilmu fisika melalui DOE) dan peningkatan lulusan pendidikan tinggi AS dalam disiplin ilmu STEM.

Kompetisi NASA Means Business, yang disponsori oleh Konsorsium Hibah Luar Angkasa Texas, mendukung tujuan tersebut. Para mahasiswa berkompetisi untuk mengembangkan rencana promosi untuk mendorong siswa di sekolah menengah dan menengah atas untuk mempelajari mata pelajaran STEM dan untuk menginspirasi para profesor di bidang STEM untuk melibatkan siswa mereka dalam kegiatan penjangkauan yang mendukung pendidikan STEM.

National Science Foundation memiliki banyak program dalam pendidikan STEM, termasuk beberapa program untuk siswa K-12 seperti Program ITEST yang mendukung Program ITEST Global Challenge Award. Program STEM telah diterapkan di beberapa sekolah di Arizona. Program-program ini menerapkan keterampilan kognitif yang lebih tinggi bagi siswa dan memungkinkan mereka untuk bertanya dan menggunakan teknik-teknik yang digunakan oleh para profesional di bidang STEM.

Project Lead The Way (PLTW) adalah penyedia program kurikulum pendidikan STEM untuk sekolah menengah dan menengah di Amerika Serikat. Program-programnya meliputi kurikulum teknik sekolah menengah yang disebut Pathway To Engineering, program ilmu biomedis sekolah menengah, dan program teknik dan teknologi sekolah menengah yang disebut Gateway To Technology. Program-program PLTW telah didukung oleh Presiden Barack Obama dan Menteri Pendidikan Amerika Serikat Arne Duncan serta berbagai pemimpin negara bagian, nasional, dan bisnis.

• Koalisi Pendidikan STEM

Koalisi Pendidikan Sains, Teknologi, Teknik, dan Matematika (STEM) bekerja untuk mendukung program STEM untuk guru dan siswa di Departemen Pendidikan AS, National Science Foundation, dan lembaga lain yang menawarkan program terkait STEM. Aktivitas Koalisi STEM tampaknya telah melambat sejak September 2008.

• Kepanduan

Pada tahun 2012, Pramuka Amerika mulai memberikan penghargaan yang diberi nama NOVA dan SUPERNOVA, untuk menyelesaikan persyaratan khusus yang sesuai dengan tingkat program pramuka di masing-masing dari empat bidang STEM utama. Pramuka Amerika Serikat juga telah memasukkan STEM ke dalam program mereka melalui pengenalan lencana seperti “Naturalis” dan “Seni Digital”.

SAE adalah organisasi internasional, dan penyedia layanan yang mengkhususkan diri dalam mendukung program pendidikan, penghargaan, dan beasiswa untuk bidang STEM, mulai dari pra-TK hingga perguruan tinggi. Organisasi ini juga mempromosikan inovasi ilmiah dan teknologi.

• Program Departemen Pertahanan

 eCybermission adalah kompetisi sains, matematika, dan teknologi berbasis web gratis untuk siswa kelas enam hingga sembilan yang disponsori oleh Angkatan Darat AS. Setiap webinar difokuskan pada langkah yang berbeda dari metode ilmiah dan dipresentasikan oleh Pemandu Cyber eCybermission yang berpengalaman. CyberGuides adalah sukarelawan militer dan sipil dengan latar belakang yang kuat dalam pendidikan STEM dan STEM, yang dapat memberikan wawasan tentang sains, teknologi, teknik, dan matematika kepada para siswa dan penasihat tim.

STARBASE adalah program pendidikan yang disponsori oleh Kantor Asisten Menteri Pertahanan untuk Urusan Cadangan. Para siswa berinteraksi dengan personel militer untuk mengeksplorasi karier dan menjalin hubungan dengan “dunia nyata”. Program ini memberikan pengalaman selama 20-25 jam kepada para mahasiswa di Garda Nasional, Angkatan Laut, Marinir, Cadangan Angkatan Udara, dan pangkalan Angkatan Udara di seluruh negeri.

SeaPerch adalah program robotika bawah air yang melatih para guru untuk mengajar murid-murid mereka cara membuat kendaraan yang dioperasikan dari jarak jauh di bawah air (ROV) dalam lingkungan di dalam atau di luar sekolah. Para siswa membangun ROV dari sebuah kit yang terdiri dari komponen-komponen berbiaya rendah dan mudah didapat, mengikuti kurikulum yang mengajarkan konsep-konsep teknik dan sains dasar dengan tema teknik kelautan.

• NASA

NASAStem adalah program badan antariksa Amerika Serikat, NASA, untuk meningkatkan keragaman dalam jajarannya, termasuk usia, disabilitas, dan jenis kelamin, serta ras/etnis.

• Legislasi

The America COMPETES Act (P.L. 110-69) menjadi undang-undang pada tanggal 9 Agustus 2007. Undang-undang ini dimaksudkan untuk meningkatkan investasi negara dalam penelitian sains dan teknik serta pendidikan STEM dari taman kanak-kanak hingga sekolah pascasarjana dan pendidikan pascadoktoral. Undang-undang ini mengesahkan peningkatan dana untuk National Science Foundation, laboratorium National Institute of Standards and Technology, dan Kantor Ilmu Pengetahuan Departemen Energi (DOE) selama tahun fiskal 2008-2010. Robert Gabrys, Direktur Pendidikan di Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA, menyatakan bahwa keberhasilan ini ditandai dengan peningkatan prestasi siswa, ekspresi awal minat siswa terhadap mata pelajaran STEM, dan kesiapan siswa untuk memasuki dunia kerja.

• Pekerjaan

Pada bulan November 2012, pengumuman Gedung Putih sebelum pemungutan suara di Kongres mengenai STEM Jobs Act membuat Presiden Obama menentang banyak perusahaan dan eksekutif Silicon Valley yang mendanai kampanye pemilihannya kembali. Departemen Tenaga Kerja mengidentifikasi 14 sektor yang “diproyeksikan akan menambah sejumlah besar pekerjaan baru dalam perekonomian atau memengaruhi pertumbuhan industri lain atau sedang ditransformasikan oleh teknologi dan inovasi yang membutuhkan keahlian baru bagi para pekerjanya.” Sektor-sektor yang diidentifikasi adalah sebagai berikut: manufaktur maju, otomotif, konstruksi, jasa keuangan, teknologi geospasial, keamanan dalam negeri, teknologi informasi, transportasi, kedirgantaraan, bioteknologi, energi, kesehatan, perhotelan, dan ritel.

Laporan ini juga mencatat bahwa pekerja STEM memainkan peran kunci dalam pertumbuhan dan stabilitas ekonomi AS yang berkelanjutan, dan pelatihan di bidang STEM umumnya menghasilkan upah yang lebih tinggi, terlepas dari apakah mereka bekerja di bidang STEM atau tidak.
Pekerjaan STEM meningkat sekitar 9% per tahun. Brookings Institution menemukan bahwa permintaan akan lulusan teknologi yang kompeten akan melampaui jumlah pelamar yang mampu setidaknya satu juta orang.

Menurut Pew Research Center, seorang pekerja STEM umumnya berpenghasilan dua pertiga lebih tinggi daripada mereka yang bekerja di bidang lain.
Menurut sensus AS tahun 2014, “74 persen dari mereka yang memiliki gelar sarjana di bidang sains, teknologi, teknik, dan matematika - yang biasa disebut STEM - tidak bekerja di bidang STEM.”
Pada bulan September 2017, beberapa perusahaan teknologi besar di Amerika secara kolektif berjanji untuk menyumbangkan $300 juta untuk pendidikan ilmu komputer di Amerika.
57 persen responden survei menunjukkan bahwa salah satu masalah utama STEM adalah kurangnya konsentrasi siswa dalam belajar.
Rapor National Assessment of Educational Progress (NAEP) baru-baru ini mempublikasikan skor literasi teknologi dan teknik yang menentukan apakah siswa dapat menerapkan kecakapan teknologi dan teknik ke dalam skenario kehidupan nyata.
Laporan yang sama juga menunjukkan perbedaan 38 poin antara siswa kulit putih dan kulit hitam.
Strategi Amerika untuk Pendidikan STEM."Tujuannya adalah untuk mengusulkan strategi federal yang berpijak pada visi masa depan sehingga semua orang Amerika memiliki akses permanen ke pendidikan berkualitas premium di bidang Sains, Teknologi, Teknik, dan Matematika. 

Tujuan dari rencana ini adalah membangun fondasi untuk literasi STEM; meningkatkan keragaman, kesetaraan, dan inklusi dalam STEM; dan mempersiapkan tenaga kerja STEM untuk masa depan.

Anggaran ini juga mendukung STEM melalui program hibah senilai Rp325.380 juta untuk program pendidikan karir dan teknis.

Mempromosikan penyebaran pendidikan sains, teknologi, teknik dan matematika (STEM) dalam program pendidikan umum; Percontohan menyelenggarakan di beberapa sekolah menengah dari 2017 hingga 2018.

• Perempuan

Wanita merupakan 47% dari tenaga kerja AS dan melakukan 24% pekerjaan yang berhubungan dengan STEM. Di Inggris, perempuan melakukan 13% pekerjaan yang berhubungan dengan STEM (2014). Di AS, perempuan dengan gelar STEM lebih cenderung bekerja di bidang pendidikan atau perawatan kesehatan daripada bidang STEM dibandingkan dengan laki-laki.

Rasio gender tergantung pada bidang studi. Misalnya, di Uni Eropa pada tahun 2012, perempuan mencapai 47,3% dari total, 51% dari ilmu sosial, bisnis, dan hukum, 42% dari ilmu pengetahuan, matematika, dan komputasi, 28% dari teknik, manufaktur, dan konstruksi, dan 59% dari lulusan PhD di bidang Kesehatan dan Kesejahteraan.

Dalam sebuah studi dari tahun 2019, ditunjukkan bahwa sebagian dari keberhasilan perempuan di bidang STEM bergantung pada cara pandang terhadap perempuan di bidang STEM. Dalam sebuah penelitian yang meneliti hibah yang diberikan terutama berdasarkan proyek versus terutama berdasarkan pemimpin proyek, hampir tidak ada perbedaan dalam evaluasi antara proyek dari laki-laki atau perempuan ketika dievaluasi berdasarkan proyek, tetapi mereka yang dievaluasi terutama berdasarkan pemimpin proyek menunjukkan bahwa proyek yang dikepalai oleh perempuan diberi hibah empat persen lebih jarang.

Meningkatkan pengalaman perempuan dalam STEM merupakan komponen utama untuk meningkatkan jumlah perempuan dalam STEM. Salah satu bagian dari hal ini adalah perlunya panutan dan mentor yang merupakan perempuan di bidang STEM. Selain itu, memiliki sumber daya yang baik untuk informasi dan kesempatan berjejaring dapat meningkatkan kemampuan perempuan untuk berkembang di bidang STEM.

Menambah kerumitan, studi global menunjukkan bahwa biologi mungkin memainkan peran penting dalam kesenjangan gender di bidang STEM karena kecenderungan perempuan untuk mengejar gelar sarjana di bidang STEM menurun secara konsisten seiring dengan semakin banyaknya negara yang menjadi lebih makmur dan egaliter. Karena perempuan lebih bebas memilih karier, mereka lebih cenderung memilih karier yang berhubungan dengan orang daripada benda.

• LGBTQ+

Orang-orang yang mengidentifikasi diri mereka dalam kelompok LGBTQ+ telah menghadapi diskriminasi di bidang STEM sepanjang sejarah. Hanya sedikit orang yang secara terbuka menjadi LGBTQ+ di bidang STEM; namun, beberapa orang yang terkenal adalah Alan Turing, bapak ilmu komputer, dan Sara Josephine Baker, seorang dokter dan pemimpin kesehatan masyarakat Amerika.

Meskipun ada perubahan dalam sikap terhadap orang-orang LGBTQ+, diskriminasi masih terjadi di seluruh bidang STEM. Sebuah studi baru-baru ini menunjukkan bahwa pria gay lebih kecil kemungkinannya untuk menyelesaikan gelar sarjana di bidang STEM dan bekerja di bidang STEM. Bersamaan dengan hal ini, mereka yang berasal dari kelompok minoritas seksual secara keseluruhan cenderung tidak bertahan di jurusan STEM selama kuliah. Studi lain menyimpulkan bahwa orang queer lebih mungkin mengalami pengucilan, pelecehan, dan dampak negatif lainnya saat berkarier di bidang STEM, serta memiliki lebih sedikit kesempatan dan sumber daya yang tersedia bagi mereka.

Berbagai program dan lembaga bekerja untuk meningkatkan inklusi dan penerimaan orang-orang LGBTQ+ di bidang STEM. Di AS, Organisasi Nasional Ilmuwan Gay dan Lesbian dan Profesional Teknis (NOGLSTP) telah mengorganisir orang-orang untuk mengatasi homofobia sejak tahun 1980-an dan sekarang mempromosikan aktivisme dan dukungan untuk ilmuwan queer. Program lainnya, termasuk 500 Queer Scientists dan Pride in STEM, berfungsi sebagai kampanye visibilitas untuk orang-orang LGBTQ+ di bidang STEM di seluruh dunia.

• Kritik

Fokus pada peningkatan partisipasi dalam bidang STEM telah mengundang kritik. Dalam artikel “Mitos Kekurangan Ilmu Pengetahuan dan Teknik” tahun 2014 di The Atlantic, ahli demografi Michael S. Teitelbaum mengkritik upaya pemerintah Amerika Serikat mengatakan bahwa, di antara berbagai studi tentang masalah ini, “Tidak ada yang dapat menemukan bukti apa pun yang menunjukkan kekurangan pasar tenaga kerja yang meluas saat ini atau kesulitan perekrutan dalam pekerjaan sains dan teknik yang membutuhkan gelar sarjana atau lebih tinggi”, dan bahwa “Sebagian besar studi melaporkan bahwa upah riil di banyak - tetapi tidak semua - pekerjaan sains dan teknik tetap atau tumbuh lambat, dan pengangguran setinggi atau lebih tinggi daripada di banyak pekerjaan yang memiliki keahlian yang sebanding.” Teitelbaum juga menulis bahwa fiksasi nasional saat ini untuk meningkatkan partisipasi STEM sejajar dengan upaya pemerintah AS sebelumnya sejak Perang Dunia II untuk meningkatkan jumlah ilmuwan dan insinyur, yang semuanya ia nyatakan pada akhirnya berakhir dengan “pemutusan hubungan kerja massal, pembekuan perekrutan, dan pemangkasan dana”; termasuk yang didorong oleh Perlombaan Antariksa pada akhir 1950-an dan 1960-an, yang menurutnya menyebabkan “kegagalan yang sangat besar di tahun 1970-an.”

Editor kontributor IEEE Spectrum, Robert N. Charette, menggemakan sentimen ini dalam artikel tahun 2013 “Krisis STEM adalah Mitos”, juga mencatat bahwa ada “ketidakcocokan antara mendapatkan gelar STEM dan memiliki pekerjaan STEM” di Amerika Serikat, dengan hanya sekitar 1/4 lulusan STEM yang bekerja di bidang STEM, sementara kurang dari separuh pekerja di bidang STEM yang memiliki gelar STEM.

Penulis ekonomi Ben Casselman, dalam sebuah studi tahun 2014 tentang pendapatan pasca-kelulusan di Amerika Serikat untuk FiveThirtyEight, menulis bahwa, berdasarkan data, sains tidak boleh dikelompokkan dengan tiga kategori STEM lainnya, karena, meskipun tiga kategori lainnya secara umum menghasilkan pekerjaan dengan gaji tinggi, “banyak ilmu pengetahuan, terutama ilmu kehidupan, membayar di bawah median keseluruhan untuk lulusan perguruan tinggi baru-baru ini.”

Disadur dari: https://en.wikipedia.org/