Sebagai sebuah tren yang sedang digalakkan dalam dunia pendidikan, STEM menjadi suatu pendekatan dalam mengatasi permasalahan di dunia nyata dengan menuntun pola pikir peserta didik layaknya insinyur dan ilmuwan berpikir. Tujuan berpikir seperti insinyur dan ilmuwan bukanlah semata-mata menyiapakan peserta didik menjadi ilmuawan atau insinyur melainkan dalam ehidupan sehari-harinya mampu menjadi pemberi solusi, penemu, innovator, membangun kemandirian dan berpikir logis (https://stem.id/2018/02/06/stem-menjadikan-belajar-lebih-menarik).

Berdasarkan hal tersebut, maka dalam STEM tidak dapat terlepas dari dua hal yang utama yakni sains dan teknik. Meskipun sains dan teknik merupaan dua bidang studi yang terpisah, dalam prakteknya kerja ilmuwan dan insinyur tumpang tindih sampai taraf tertentu. Misalnya, ilmuwan menggunakan ide-ide teknik saat mereka mendesain instrumen untuk eksperimen, dan insinyur menggunakan eksperimen ilmiah saat mereka menguji hukum dari alam dalam urutan untuk mengembangkan hal-hal baru (Juliana Texley & Ruth M. Ruud 2018).

Sains adalah kunci untuk memahami dunia. Ilmuwan membuat teori dan mengujinya dengan eksperimen untuk membantu manusia menjawab semua kebingungan di dunia seperti bagaimana makhluk hidup bertahan, mengapa pesawat tidak jatuh begitu saja ke tanah. Sedangkkan Insinyur menggunakan sains dan matematika untuk menciptakan hal baru atau teknologi yang membuat hidup kita lebih mudah (Robert Dinwiddie et.al 2018).

Berdasarkan hal tersebut diatas, pemahaman tentang konsep STEAM (Science, Technology, Engineering, Art and Mathematic) pada pembelajaran sebaiknya diintegrasikan ke satu atau beberapa bidang STEM lainnya. Moore (dalam Ted R. Kelley & J. Geoff Knowles 2016) mendefinisikan pendidikan STEM terintegrasi sebagai “upaya untuk menggabungkan beberapa atau keempat disiplin ilmu, teknologi, teknik, dan matematika ke dalam satu kelas, unit, atau pelajaran yang didasarkan pada hubungan antar mata pelajaran dan masalah dunia nyata.

Pada jenjang Anak Usia Dini yang biasa dan danjurkan untuk diintegrasikan adalah bidang sains dan matematika. Pendidikan STEM didefinisikan sebagai integrasi setidaknya dua dari disiplin STEM, biasanya matematika dan sains. Membangun koneksi lintas bidang kurikulum dianggap penting oleh professional organisasi pendidikan di anak usia dini (Copple dan Bredekamp 2009), matematika (Dewan Nasional Guru Matematika 2000), dan sains (Dewan Riset Nasional 1996). Dengan menerapkan pembelajaran STEM di kelas, guru dapat memastikan bahwa anak-anak memiliki banyak kesempatan untuk menyelidiki konsep dalam sains dan matematika dan untuk belajar menghubungkan dua disiplin ilmu (Sally Moomaw, 2013). Unsur-unsur di dalam STEM atau STEAM bukanlah sebuah tahapan yang harus dilakukan secara berurutan, yang terpenting adalah di dalam sebuah rangkaian kegiatan belajar harus meliputi unsur-unsur tersebut (Suci Utami Putri 2109)

Saat merencanakan pembelajaran STEM, guru dapat memulai dengan sains atau topik matematika dan kemudian mengintegrasikan tujuan dan bahan dari satu atau lebih disiplin STEM lainnya (Sally Moomaw, 2013)

Tabel 1

Contoh Integrasi STEM pada Proyek Es

Sains

Teknologi

Teknik

Matematika

Sains Bumi – pembekuan / pencairan

Freezer

Overhead Proyektor

Bukan bagian dari proyek ini

Pola, simetri di kepingan salju

Pengukuran bahan

Sumber : (Sally Moomaw 2013)

Dari tabel tersebut diatas dapat kita ketahui bahwa dalam mengintegrasikan STEM bisa saja satu komponen STEM tidak direncanakan.

Tabel 2

Contoh Integrasi STEM pada Proyek Pohon

Sains

Teknologi

Teknik

Matematika

Sains kehidupan – komposisi/bagian-bagian pohon

Menejelajah (eksplorasi) perubahan bentuk pohon dari waktu ke waktu

Laba-laba dan jarring laba-laba

Kamera Digital

Power point dan proyektor

konsep struktural yang berkaitan dengan keseimbangan dan stabilitas

Pola dan simteri daun

Pengukuran lingkaran

Sumber : (Sally Moomaw 2013)

Terdapat berbagai cara untuk mengintgrasikan STEAM dan adapun salah satu cara yang tepat pada Model Pembelajaran Berbasis Proyek adalah STEM Project Based Learning. R.M. Capraro, M.M. Capraro dan J. Morgan 2013 mengemukakan bahwa STEM PBL memfasilitasi integrasi konten dari berbagai mata pelajaran yang berbeda secara alami sesuai dengan fokus sains, teknologi, teknik, dan matematika (STEM).

Adapun Sara Lev et.al 2020 memberikan contoh praktik Project Based Learning pada Pendidikan Anak Usia Dini yakni dengan tahapan seperti berikut :

1) Menetukan topik yang menarik

Topik yang dibuat haruslah memicu minat peserta didik untuk melakukan penyelidikan

2) Membuat pertanyaan

Pertanyaan-pertanyaan yang membingkai proyek

3) Membuat daftar informasi yang dibutuhkan

Intinya adalah instruksi dan tahapan yang dilkaukan dalam proyek agar informasi-informasi yang dibutuhkan dapat tercapai

4) Produk

Hal-hal yang dibuat peserta didik yang dapat dibagikan

Pada pembelajaran PAUD di Indonesia, seni merupakan salah satu dari aspek perkembangan yang dijadikan Standar Tingkat Pencapaian Perkembangan Anak (STPPA) dalam Standar Nasional PAUD. Oleh karena itu, dalam pengintegrasian STEM sangat penting memperhitungkan bidang seni.

Seorang ilmuwan dan insinyur serta profesi apapun juga tak boleh mengabaikan seni dalam pekerjaannya. Hal tersebut sebagaimana dicontohkan oleh Robert Root-Bernstein (1997) yaitu :

1) Bentuk kubah geodesik Buckminister Fuller yang elegan merupakan perpaduan dari sepak bola dan bangunan arsitektur serta struktur virus beberapa molekul kompleks dan besar yang baru-baru ini ditemukan.

2) NASA menggunakan teknik seni untuk merancang tampilan visual yang menyajikan data satelit secara akurat sehingga dapat dipahami oleh semua orang

3) Seorang ahli biokimia mengamati lipatan serat pada kain tenunnya dan mengetahui cara lain untuk menjelaskan lipatan protein.

4) Insinyur komputer mengkodekan pesan ke frekuensi lagu tertentu untuk mencegah intersepsi atau pemblokiran pesan.

5) Peneliti genetika mengubah data kompleks menjadi notasi musik untuk memfasilitasi analisis data, seperti, misalnya, mendekode urutan gen dalam kromosom. (David A. Sousa & Tom Pilecki, 2013)

Berbagia macam seni dapat dilakukan dirumah, namun kegiatan seni yang cocok dimainkan oleh anak usia dini di rumah adalah kegiatan Seni Karya. Kegiatan seni kriya memberikan kesempatan yang sangat luas bagi anak bereksplorasi, berkesperimen dan mencari tahu dengan menggunakan seluruh inderanya. Seni kriya memberikan pengaruh positif untuk seluruh aspek, perkembangan termasuk pengembangan konsep diri, kemampuan kerjasama, kolaborasi, identitas budaya dan apresiasi. Hasil karya yang dibuat anak adalah refleksi dari ide, imaginasi, kemampuan berpikir kritis, pemecahan masalah, pengetahuan dan pengalamannya (Kemendikbud, 2020). Adapun dalam mengintegrasikan dengan STEM, maka kegiatan seni difokuskan pada proses bukan hasil sehingga maksud dari pengintegrasian tersebut tercapai. Kegiatan seni berbasisi proses adalah kebebasan anak untuk mengekspresikan diri, tidak ada contoh yang harus diikuti anak, tidak ada benar dan salah, berfokus pada alat, pengalaman dan media serta material dan ide-ide bebas (Kemendikbud, 2020)

Beberapa kegiatan seni kriya berbasis proses yang dapat dilakukan di rumah yaitu Berkarya patung dari material lepasan/bahan rumah tangga. Berman dengan balok-balok, menggambar, melukis dengan alat, melukis dengan jari, berkreasi dengan tanah liat dan pasir.

Berdasarkan beberapa penjelasan tersebut diatas, sebuah konsep mengintegrasikan STEAM dalam Pembelajaran Berbasis Proyek Pada Anak Usia Dini adalah seperti pada tabel berikut :

Tabel 3

Integrasi STEAM pada Pembelajaran Berbasis Proyek

Tema

Masalah

Sains

Teknologi

Teknik

Seni

Matematika

Disesuaikan dengan karakteristik Satuan PAUD

Topik untuk memicu penyelidikan anak

Sain Fisik, Makhluk Hidup Bumi dan Lingkungan Hidup

Alat sederhana yang digunakan dalam eksplorasi atau menghasilkan produk

Perpaduan konsep sains dan matematika untuk membuat atau memperbaiki produk dalam menyelesaikan masalah

Produk sipil, mekanik, kimia dan elektrikal

Seni Kriya berbasis proses

mencocokkan, mengelompokkan /klasifikasi, seriasi, geometri, bilangan, grafik, pengukuran