Pelatihan Guru Fisika 2018 : Inovasi Pembelajaran dalam bidang Teknologi Digital“Menyongsong Revolusi Industri 4.0”

PGF 2018 dilaksanakan pada 5-7 September 2018. PGF 2018 dibuka oleh Rektor UNPAR, Mangadar Situmorang Ph.D., dan Kepala Dinas Pendidikan Provinsi Jawa Barat, Dr. Ir. Ahmad Hadadi M.Si .  Dalam sambutannya, Dr. Ir. Ahmad Hadadi M.Si mengakui peran Unpar yang turut andil dalam pembangunan bangsa serta memuji kegiatan PGF ini sebagai salah satu ‘wahana’ bagi para guru mata pelajaran untuk memulai kiprahnya dalam pengajaran untuk mendukung Revolusi Industri 4.0 serta sebagai bentuk untuk mewujudkan generasi siswa yang mandiri, kreatif dan mampu bersaing sebagai sumber daya manusia Indonesia.

Sebelum berlanjut ke sesi 1, peserta dihibur dengan demonstrasi eksperimen sederhana dari mahasiswa fisika UNPAR, yaitu ’bermain api’. Eksperimen ini menggunakan gas, sabun, dan api. Eksperimen tersebut dapat mencairkan suasana yang dingin menjadi menyenangkan karena para peserta menjadi lebih penasaran dengan contoh-contoh eksperimen lainnya yang dapat dilakukan di sekolah.

Sesi 1 dibawakan oleh Aloysius Rusli, PhD, dengan judul ”Pengantar tentang Konsep Digital”. Pada sesi 1 dibahas tentang konsep-konsep dasar teknologi informasi dan komunikasi (TIK), diawali dengan perkembangan konsep digital dan analog, mengapa teknologi digital lebih efisien dibanding analog, dan istilah Bit yang merupakan singkatan dari binary digit (bilangan dwi-angka, merujuk pada penggunaan “1” dan “0”).

Konsep “digital” menjadi konsep yang sering disebut pada masa ini. Maka sebagai guru, patut konsep ini ditelusuri asal mulanya, definisinya saat ini, dan cara-cara penggunaan dan penyebarannya. Pengertian “digit” sejak masa kebudayaan Mesir kuno ~ tahun 3 100 s.M., bermakna “jejari” lalu lebih kuantitatif “lebar jari tangan”. Satuan jejari untuk berhitung, lalu juga sebagai satuan untuk ukuran panjang/lebar/tinggi selebar ~17 milimeter ini, di masa budaya Romawi lalu disebut “digitus”. Konsep “digit” sebagai jejari yang digunakan sebagai alat hitung, lalu disebut juga “angka”, dari 0 sampai ke 9 sesuai dengan jumlah jejari manusia. Ketika komputer mulai berperan sejak tahun 1940an, muncullah istilah “binarydigit” yang disingkat menjadi “bit”. Selanjutnya diciptakan istilah “byte” untuk serangkaian 8 bit, demi dapat menandai angka, huruf abjad kecil dan kapital, dan berbagai tanda baca. Selanjutnya yang makin menonjol adalah bagaimana cara mengirimkan berita dalam “byte” ini dengan makin efisien dan cepat ke seluruh dunia, termasuk ke pesawat antariksa dan angkasa luar. Maka muncullah istilah seperti GSM, CDMA, dan seterusnya, di samping istilah “generasi” G, dari 1G lalu 2G ke 3G dan menuju 4G. Istilah LTE (Long Term Evolution) pun menjadi ungkapan bagi upaya “menuju ke Generasi 4” (abstrak materi sesi 1, Aloysius Rusli).

Sesi 2 dan 3 diisi dengan workshop aplikasi teknologi digital dalam bidang industri, yang dibawakan oleh Fablab Bandung. Pada sesi 3 akan dipaparkan mengenai 3D printing yang merupakan salah satu aplikasi teknologi digital dalam bidang industri yang sangat popular saat ini. Sebelum sesi 3, diberikan prinsip kemampuan dasar seblum menggunakan alat 3D printing, yaitu konsep “Design Thinking”. Design thinking adalah proses berpikir kreatif untuk memecahkan masalah. Proses berpikir kreatif ini menggunakan beberapa elemen, seperti empati, definisi, mengolah ide, prototype (purwarupa), dan test (aplikasi). Proses ini juga bersifat non-linear. Design Thinking juga merupakan proses berpikir yang berpusat kepada user/ manusia, dimana proses ini dapat menyimpulkan kebutuhan-kebutuhan yang sangat dibutuhkan pengguna dan menyelesaikan masalah tersebut. Beberapa contoh perusahaan besar yang menggunakan metode ini adalah Google, Microsoft, AirBnB, Lego, dan Nike.

3D printing adalah metode cetak 3 dimensi yang telah berkembang pesat seiring dengan perkembangan jaman. Metode alternatif manufacturing ini sangat membantu banyak industri untuk membuat prototype secara nyata sebelum memproduksi secara masal bahkan telah digunakan untuk produk limited high value. Selain untuk aplikasi di bidang industri, pemakaian 3D printing juga telah digunakan dalam bidang pendidikan, dimana contoh-contoh bahan pengajaran dapat diprint untuk mempermudah pemahaman suatu benda. Proses berpikir kreatif tidak hanya berlaku di dunia desain, tetapi juga untuk ilmu terapan yang lainnya, seperti bidang teknologi, fisika, dan biologi.

Di bidang pendidikan ini, pemakaian teknologi 3D printing sangat membantu pengajar dan pelajar untuk dapat mengaplikasikan pemikiran mereka bukan saja dalam bentuk teori, tetapi dalam bentuk nyata, dan mempersiapkan mereka untuk menyongsong kemajuan jaman yang semakin cepat. Penggunaan 3D printing ini cukup mudah seperti pada dasar pemakaian printer, hanya saja yang dibutuhkan adalah konten untuk dicetak 3 dimensi. Konten tersebut dapat dibuat melalui program-program CAD (Computer Assisted Drawing), seperti Autodesk Inventor, Fusion 360, Google SketchUp, dan TinkerCAD. Konten juga dapat diperoleh online.

Sesi 4 dan 5 dilaksanakan di Pabrik PT Pudak Scientifik, Gedebage, pada hari kedua yang akan dipandu langsung oleh Janto V Sulungbudi, S.Si. Sebelum sesi dimulai, para peserta diajak untuk berkunjung ke Pabrik untuk melihat peralatan penduikung pembelajaran apa saja yang dapat diproduksi oleh Pudak. Salah satu tujuannya adalah agar para guru juga dapat turut mengembangkan laboratorium fisika di sekolah mereka, untuk berbagai topik dalam bidang IPA/Fisika.  Dalam pelatihan ini alat dan bahan disediakan oleh PT Pudak Scientific. Peralatan yang dibuat oleh peserta ini akan dibawa pulang oleh peserta, untuk dapat dikembangakan lebih lanjut.

Pada sesi ini Janto V Sulungbudi memaparkan tentang pengajaran bidang teknologi digital yang berbasis programming sederhana. Salah satu alat yang dapat digunakan adalah memanfaatkan Arduino dalam merancang sebuah robot sederhana yang nantinya dapat diterapkan pada pengajaran di kelas. Arduino adalah perangkat keras dan perangkat lunak mikro-kontroler yangn dikembangkan komunitas (open source). Karena open source penggunaan Arduino menjadi sangat terjangkau dan banyak digunakan untuk berbagai proyek yang membutuhkan mikro- kontroler.

Dalam sesi 4, dipaparkan tentang S4A (Scratch for Arduino), dimana S4A  membuat pemrograman Arduino menjadi visual dan intuitif dibandingkan dengan Bahasa “C”, yang merupakan bahasa “ibu” Arduino, yang mengintimidasi.
Pada workshop ini peserta akan menggunakan Arduino dan S4A untuk membuat robot dan menggunakan berbagai macam sensor sesuai bidang yang diminati. Dengan Arduino, beberapa actuator dan sensor yang dibawa pulang peserta dapat menggunakannya untuk berbagai projek (desain atau penelitian). Dengan petunjuk awal pada akhir workshop, peserta dapat melanjutkan belajar, misalnya dengan menggunakan Android (membuat aplikasi) untuk mengontrol Arduino.

Pada sesi selanjutnya peserta melakukan kegiatan praktek berkelompok yaitu merakit robot sederhana berdasarkan suatu kasus. Kasus yang diberikan adalah: Bagaimana cara merancang robot, agar robot dapat memindahkan bola-bola pada jarak tertentu selama waktu tertentu?. Peserta diminta untuk mendesain terlebih dahulu, lalu melakukan simulasi terhadap hasil rancangannya. Pada akhirnya, hasil karya kelompok dilombakan, dengan ketentuan peserta yang robot rancangannya dapat memindahkan bola yang paling banyak dalam satu jalan (tidak berulang), adalah kelompok yang terbaik.

Pada hari ketiga, acara dilaksanakan di laboratorium Fisika dasar, Universitas Katolik Parahyangan. Ada 2 sesi di hari terakhir yang dibawakan oleh Philips N. Gunawidjaja, Ph.D. Pada sesi 6, materi yang dipaparkan adalah “Teknologi Digital dalam Kurikulum Nasional”.  Teknologi Digital merupakan topik baru yang diperkenalkan dalam mata pelajaran fisika di kurikulum 2013. Topik yang diajarkan di kelas XII ini merupakan topik yang sangat menarik karena sesuai dengan perkembangan zaman dan sangat diperlukan oleh siswa-siswi kita agar dapat beradaptasi di era digital saat ini. Pada sesi ini dijelaskan materi-materi teknologi digital yang dapat diajarkan dalam kerangka kurikulum nasional.

Pada sesi 7, diberikan materi “Ragam Metode Pembelajaran pada Topik Teknologi Digital”. Pedagogy atau metode pembelajaran merupakan salah satu kemampuan yang perlu dimiliki oleh setiap guru agar siswa dapat belajar dengan efektif. Di dalam sesi ini, beragam metode pembelajaran seperti inquiry based learning dan inductive learning dapat dicoba untuk diterapkan dalam topik teknologi digital. Pada sesi ini para peserta juga berkesempatan untuk melakukan praktek menggunakan logic gate simulator pada halaman web: https://academo.org/demos/logic-gate-simulator/. Metode ini salah satu contoh yang dapat diterapkan dalam pengajaran di kelas.

Dalam acara ini juga ada sesi presentasi dari bengkel sains UNPAR dengan demo sains yang menarik. Pada kesempatan ini, Bengkel Sains bereksperimen dengan nitrogen cair untuk membuat es krim dari bahan nitrogen cair. Peserta turut mencoba dan sangat menikmati hasil eksperimen tersebut.

Selain itu dalam acara ini juga, terdapat sesi demonstrasi karya mahasiswa Fisika, yang dibawakan oleh M. Arifin Dobson, mahasiswa fisika 2014 yang pernah menjadi mahasiswa terbaik tingkat kopertis IV tahun 2017. Arifin mempresentasikan “Air Engine” hasil penemuannya, yang dengan antusias disambut oleh para hadirin. Arifin menyampaikan bahwa visinya adalah mencetak blueprint dari alat ini untuk diperbanyak dan nantinya penemuan ini menjadi open source yang bisa diakses oleh orang-orang tanpa perlu mengeluarkan biaya.

Melalui rangkaian sesi yang diberikan, harapannya adalah agar peserta dapat semakin termotivasi dalam mengembangkan dan menciptakan ide-ide inovatif untuk mendukung ketahanan dan kemandirian energi di negara ini. Hal ini dapat dibagikan kepada para siswa di sekolah masing-masing, sehingga para guru turut serta pula dalam menyiapkan para siswa menghadapi tantangan masa depannya.

Testimoni

“PGF sebagai salah satu ‘wahana’ bagi para guru mata pelajaran untuk memulai kiprahnya dalam pengajaran untuk mendukung Revolusi Industri 4.0 serta sebagai bentuk untuk mewujudkan generasi siswa yang mandiri, kreatif dan mampu bersaing sebagai sumber daya manusia Indonesia.” Kepala Dinas Pendidikan Provinsi Jawa Barat, Dr. Ahmad Hadadi

 “PGF menjadi sebuah upaya dalam membantu menyediakan alternatif bentuk pembelajaran yang lebih menarik perhatian siswa. Fisika membutuhkan konsentrasi yang sangat tinggi sehingga anak-anak seringkali tidak menaruh minat yang cukup. Mereka sering kelelahan karena tidak mengerti dan cepat menyerah karena merasa butuh terlalu banyak energi dan konsentrasi untuk memecahkan permasalahan di bidang Fisika.” Peserta PGF 2018, Endah, guru di salah satu SMA Negeri di Bandung.  

“Saya percaya bahwa eksperimen menjadi metode yang menarik bagi siswa. Eksperimen membuat siswa lebih tertarik, ini karena siswa melihat aplikasi pengetahuan mereka yang bisa digunakan langsung oleh mereka. Jadi bukan teori saja,” Peserta PGF 2018, Utik,  mahasiswa UPI Program Ilmu Pengetahuan Alam

“Kita selalu mulai dengan mengajukan pertanyaan kritis. Ini digunakan untuk menarik perhatian siswa. Kan sering kalau siswa atau siswi bilang ‘ini gunanya saya belajar itu apa sih’? Untuk menghadirkan perasaan “berguna” tersebut, kita mulai dari pertanyaan yang menarik minat mereka berpikir kritis sebelum terjun ke rumus-rumus. Pada PGF ini para peserta pelatihan ini dibekali sedikit materi filsafat dan pemikiran para ahli pendidikan untuk membuat pembelajaran di kelas lebih menarik.” Nara sumber, Philips NG.

Berita PGF juga dapat dilihat pada:

https://news.okezone.com/read/2018/09/21/65/1953777/pelatihan-guru-fisika-bikin-yang-tak-menarik-menjadi-asyik
https://news.okezone.com/read/2018/09/21/65/1953797/asah-skill-mengajar-fisika-melalui-pelatihan-guru-fisika-2018
https://biz.kompas.com/read/2018/09/21/185308628/pelatihan-guru-fisika-upaya-unpar-hadirkan-proses-belajar-menarik-di-kelas