Sains dan Internet

Pembelajaran sains berlangsung di mana pun kita berhenti untuk bertanya-tanya. Jika seorang siswa membawa imajinasi dan rasa ingin tahu ke dalam kehidupan sehari-hari, saat-saat dan kesempatan untuk bertanya-tanya pun menjadi tak terbatas. Para pendidik sains berharap bahwa siswa bisa mengenali berlimpahnya situs yang menjadi latar bagi pendidikan sains –dan bahwa hanya segelintir darinya yang berada di antara dinding-dinding sekolah.

Pada beberapa tahun terakhir, Internet telah menjadi salah satu lingkungan demikian. Para pelajar dari semua usia menggunakan Internet -dan World Wide Web pada khususnya -untuk mengembangkan pemahaman mereka sendiri tentang sains dan teknologi. Baik lembaga pembelajaran sains formal maupun informal sekarang menyadari kenyataan ini dan secara strategis menggunakan Web sebagai jalan untuk meningkatkan mutu pembelajaran sains.

SIFAT SAINS

Pada dasarnya, Web menawarkan pemberdayaan. Hingga beberapa saat yang lalu, sains berlangsung sepenuhnya di balik pintu tertutup. Para siswa K-8 menghafalkan beberapa fakta asas sejarah sains. Siswa-siswa SMA mengulang kembali sejumlah percobaan terkenal -yang aman dengan hasil yang sudah tentu. Mahasiswa tingkat sarjana mungkin diperbolehkan untuk melongok melalui jendela pintu, dan mahasiswa tingkat pasca-sarjana mungkin dipersilakan untuk mengetuknya. Baru setelah bertahun-tahun studi, seorang pemula akan dipersilakan untuk menyeberangi ambang dan benar-benar memasuki dunia sains.

Dalam banyak hal, Web telah membukakan kunci dan menguakkan pintu-pintu tersebut sehingga siswa dari segala usia bisa menjumpai gambaran seperti apa artinya mengerjakan sains. Segera setelah Web mulai mendapatkan pijakannya, proyek-proyek kolaboratif sains pun mulai melibatkan siswa dengan sains nyata. JASON Project, GLOBE Project dan Journey North adalah segelintir dari upaya awal yang menggunakan Web untuk melibatkan siswa dalam penyelidikan berkelanjutan dan nyata yang menuntut siswa untuk menggunakan keterampilan nyata sains -termasuk pengamatan, analisis data dan komunikasi dengan rekan. Tiba-tiba, para guru K-12 menjadi mampu membuat lingkungan pembelajaran kelas di mana siswa ditantang untuk bertanya.

JASON project muncul sebelum ada Web. Didirikan pada 1989 oleh Dr. Robert Ballerd penjelajah bawah air terkenal yang menemukan situs bangkai kapal Titanic. JASON Project bertujuan untuk melibatkan siswa dalam kerja penelitian sains yang sebenarnya. Ketika Web hadir di kelas dan rumah-rumah, JASON Project segera menciptakan kehadiran Webnya sendiri. Sifat kerja sains yang dilaksanakan oleh siswa memang bervariasi dari tahun ke tahun, persis sebagaimana bervariasinya kerja nyata Dr. Ballard dan timnya. Ke mana Dr. Ballard pergi, JASON Project dan “Argonaut”-nya mengikuti. Dewasa ini, JASON menjadi salah satu petualangan pembelajaran sains yang paling mapan dan berumur-panjang di Web.

The Global Learning and Observations to Benefit the Environment (GLOBE) Program ini adalah sebuah program pendidikan dan penelitian sains lingkungan internasional, dan salah satu contoh terbaik Web tentang lingkungan belajar sains kolaboratif. GLOBE -merupakan upaya kooperatif berbagai sekolah, yang dipimpin di Amerika Serikat oleh program antarlembaga federal yang didukung oleh NASA, National Science Foundation dan Departemen Luar Negeri AS, dalam kemitraannya dengan berbagai perguruan tinggi dan universitas, sistem sekolah lokal dan negeri, dan organisasi lembaga swadaya masyarakat. Secara intemasional, GLOBE merupakan kemitraan antara Amerika Serikat dan lebih dari 100 negara lainnya. Para siswa di berbagai penjuru dunia melaksanakan pengukuran yang valid secara ilmiah berkaitan dengan atmosfer, air, dan tanah. Mereka menggunakan Web untuk mengumpulkan data, dan kemudian bekerja dengan sesama siswa dan ilmuwan untuk menafsirkan gabungan data dari seluruh dunia. Sejak program tersebut dimulai pada 1995, para siswa K-12 telah mengumpulkan, memasukkan, dan menganalisis jutaan pengukuran. Siswa yang berpartisipasi dalam program GLOBE sedang mengembangkan kemampuan berpikir ilmiah mereka. Mereka juga menunjukkan bahwa pembelajaran sains yang hebat bisa berlangsung di luar kelas dan melalui Web.

Journey North adalah sebuah studi global tentang migrasi satwa liar dan perubahan musiman. Ribuan siswa di berbagai sudut negeri menelusuri pola migrasi hewan, perubahan sinar matahari, dan mencuatnya putik-putik baru tetumbuhan. Mereka mengamati, mengukur, dan melaporkan data mereka melalui Web. Para ilmuwan menggunakan data siswa dalam penelitian nyata mereka sendiri dan sebagai imbalannya, membantu siswa mengembangkan pemahaman mereka tentang musim. Analisis atas data siswa mengungkapkan gambaran andal tentang migrasi hewan dan perubahan iklim. Seperti JASON project, Journey North sebenarnya ada lebih dulu sebelum Web. Didirikan pada 1991 dengan hibah dari Annenberg Foundation for the Corporation for Public broadcasting, Journey North dirancang untuk memberikan pengalaman pendidikan sains yang inovatif bagi para siswa K-12. Betapapun, pada 1995 Web memberikan wahana yang sempurna bagi Journey North untuk mencapai tujuannya, lantaran anak-anak di seluruh negeri menjadi mampu berkomunikasi dengan cepat dan mudah satu dengan lainnya dan dengan para ilmuwan Journey North. Segenap proyek ini dan lainnya yang menyediakan akses ke sumber daya laboratorium sains telah membantu memanusiawikan proses sains. Ini terutama berlaku pada para peneliti sains pemerintahan nirlaba dibandingkan laboratorium berlaba, tetapi hasil akhirnya adalah sebuah budaya di mana siswa diberi wewenang untuk mengeksplorasi dan menemukan dunia sains.

ILMUWAN DI RUANG KELUARGA

Web menempatkan orang -siswa, guru, orang tua, dan pembelajar seumur hidup- untuk lebih mendekati kerja nyata sains daripada yang pernah mereka alami pada masa yang sudah-sudah. Kenyataan baru ini mungkin paling berdampak pada hubungan orang tua-anak.

Rata-rata orang tua menyorongkan anak-anak mereka ke profesi yang tak terhitung jumlahnya di setiap hari. Penyorongan ini terjadi dengan cara-cara yang tidak disengaja dan tidak terucap, tetapi itu benar-benar terjadi. Anak-anak melihat sopir bus, guru, petugas polisi, pegawai toko, perawat, dokter, bankir, dan apoteker, untuk menyebut segelintir di antaranya. Bagi kebanyakan orang tua, selama ini tidak akan mungkin menyorongkan anak-anak mereka kepada para ilmuwan praktik. Akan tetapi, Web membuat para orang tua mampu untuk melakukannya.

Ketika Web membantu memanusiakan proses sains, ia membantu membalikkan pandangan miring ( stereotip ) tentang siapa yang boleh menjadi ilmuwan. Angkat tangan Anda jika Anda ingat dengan gambaran Anda bahwa ilmuwan adalah orang tampak sangat mirip dengan Mr. Wizard. Seorang berkulit putih dalam usia paruh baya dengan rambut amburadul, memakai jas laboratorium berwarna putih, telah menjadi gambaran klise dalam sains profesional, tetapi banyak orang tua yang belum mengubah gambaran mental mereka tentang ilmuwan tersebut dengan sesuatu yang baru. Web menawarkan gambaran alternatif ketika ia mendekatkan orang-orang pada pekerjaan nyata sains profesional daripada yang sudah-sudah.

Selama tahun 1960-an, televisi membawa sains ke dalam ruang keluarga. Sputnik, Presiden Kennedy, dan, ya, Mr. Wizard membantu mempopulerkan sains pada suatu masa ketika Amerika paling memerlukannya untuk mengilhami generasi ilmuwan dan insinyur. Dewasa ini, televisi masih membawa sains ke ruang keluarga; malah, jumlah saluran dan acara terkait-sains belum pernah setinggi sekarang. Namun, tidak ada bandingannya ketika generasi ilmuwan muncul dari tengah para audiens.

Alih-alih, orangtua bisa menggunakan Web untuk mendukung pembelajaran sains anak-anak mereka dengan memberikan kesempatan untuk membicarakan dan bertanya tentang sains. The Astronomy Picture of the Day, The Virtual Cave, dan The Little Shop of Physics adalah sasaran andal yang memberikan kesempatan yang cepat dan gampang bagi orang tua untuk menghantarkan anak-anak mereka menuju keclokan dan keajaiban sains. Anak-anak perlu dan mau melihat bahwa orang tua mereka menghargai sains. Ketika orang tua memiliki kebiasaan mengunjungi situs-situs web terkait-sains, anak-anak akan membuat kebiasaan untuk bertanya terkait sains. Sejak Juni 1995, para ilmuwan di Goddard Space Flight Center NASA telah memilih Astronomy Picture of the Day. Gambar-gambar spektakuler dari alam semesta ini disertai penjelasan sederhana yang ditulis oleh para astronom profesional. Seperti vitamin harian, kunjungan ke Astronomy Picture of the Day adalah cara yang fantastis untuk melengkapi jatah makanan harian anak Anda berupa keajaiban ilmiah.

Virtual Cave adalah sebuah website klasik yang pertama kali dieksplorasi pada 1995. Dari ruang keluarga yang nyaman dan aman, orang tua bisa membawa anak-anak mereka menempuh petualangan bawah tanah. Gua solusi, gua laut atau lorong lahar …pilih tujuan Anda untuk perjalanan yang menakjubkan. Apa pun pilihan Anda, Anda pasti akan melihat susunan bebatuan yang membuat Anda berseru, “Wow!” Gua solusi, misalnya, adalah tempat bagi susunan serupa balon-balon jarang yang mencengangkan. Atau carilah formasi aragonit, yang mungkin mengingatkan Anda akan serpih-serpih salju beku di batu. Jadi, ambil camilan jagung berondong, ajak anak-anak Anda, dan masuklah bersama-sama ke karang di gua, temukan formasi bebatuan umum, yang biasa disebut orang dengan … formasi jagung berondong!

The Little Shop of Physics adalah taman bermain ilmiah online sejak tahun 1997. Terutama, OnlIne Experiments, pasti akan membuat kagum dan mengilhami para calon ilmuwan dari segala usia. Beberapa di antaranya melibatkan barang-barang rumah tangga biasa, seperti “Bermain dengan Alat-alat Makan”, “Membuat Gelembung Balon yang Lebih Bagus”, dan “Bola Bernoulli” (yang menjanjikan “Tubuh Melayang dengan Ongkos Kurang dari Satu Dolar!”). Tapi, mungkin yang bahkan lebih menarik lagi adalah percobaan yang bisa Anda lakukan menggunakan komputer Anda. Sebagai contah, “Pita Lengket” menggunakan listrik statis monitor komputer Anda untuk entah itu menarik atau menjauhkan patongan scotch tape, bergantung kepada muatan partikel pita. “Melihat Bintik-bintik” menggunakan setetes air -ya, setetes kecil air pada monitor komputer Anda untuk mendemonstrasikan pikselisasi. “Penyusut Kepala” mungkin membuat Anda menjadi sakit kepala, tetapi Anda juga bisa melihat bagaimana terjadinya ilusi optik.

Situs-situs ini dan banyak lainnya yang tak terhitung menyediakan multimedia yang kaya yang menawarkan visi kuat sains. Animasi, video, dan gambar beresolusi-tinggi mengajak siswa untuk menghargai keindahan dan keajaiban sains. Apakah anda akan heran ketika anak-anak menganggap bahwa buku pelajaran itu membosankan?

SATU DASAWARSA KEMUDIAN

Bukan kebetulan bahwa proyek dan situs yang tersebut di atas semuanya menandai satu dasawarsa layanan bagi pendidikan sains. Situs web yang bagus bertahan lama. Patut dipertimbangkan pula bahwa satu generasi pendidikan telah lulus dari sekolah dasar menempuh sekolah menengah pertama: dan sekolah menengah atas dalam satu dasawarsa yang sama.

Siswa SMA zaman ini tidak mengenal dunia tanpa Web. Generasi pelajar ini telah terasah keterarnpilan pencariannya. Mereka memindai daftar hasil pencarian dan mendeteksi pola-pola dengan mata kritis. Video digital, flash, dan halaman web adalah sarana mereka berekspresi. Multitasking adalah game mereka. Mengapa begitu sedikit dari mereka yang mengenali kesiapan mereka untuk karir di bidang sains atau teknik?

Undang-undang pendidikan “No Child Left Behind” telah menciptakan lingkungan kelas di mana penekanan pokoknya adalahpada matematika dan membaca karena taruhannya yang tinggi untuk hasil tes di bidang ini. Tak seorang pun yang akan menentang pentingnya membaca dan matematika. Namun, konsekuensi yang tidak diinginkan adalah bahwa mata pelajaran lainnya -terutama sains -menjadi terdesak ke tepian. Dalam banyak kejadian, guru “memulangkan kembali sains ke rumah”. Apakah itu buruk? Belum tentu. Ketika siswa mengekspresikan keingintahuan ilmiah mereka di rumah, orang tua mereka mungkin mulai mengenali dan memupuk bakat alami. Sebelum ada komputer rumah, orang tua memupuk keingintahuan ilmiah dengan buku-buku dan perangkat kimia. Dengan Web, orang tua bisa membantu anak-anak mereka menemukan beraneka sumber yang terkait dengan bidang sains apa pun yang bisa mereka bayangkan

PENGEMBANGAN PROFESI

Bagi para guru K-8, Web telah membukakan pintu menuju sains dengan cara-cara yang belum pernah terjadi sebelumnya. Kebanyakan guru K-8 hanya memiliki sedikit –jika ada -persiapan untuk mengajar siswa tentang keajaiban sains. Banyak guru yang bahkan mereka sendiri tidak mengenali keajaiban sains. Web memberdayakan mereka untuk membawa sains ke dalam kehidupan mereka dan ke dalam kelas dengan cara yang penting. Bagi para guru, Web menawarkan kesempatan untuk pengembangan pribadi dan profesi. Daftar diskusi, artikel berita dan webcast adalah titik masuk yang aman. Berbagai proyek kolaboratif dan kursus online menuntut keterlibatan lebih aktif. lni hanyalah segelintir pilihan dari hamparan sains yang ditawarkan oleh Web kepada para guru. Kebanyakan guru mencukupkan diri dengan menyeimbangkan risiko dan imbalan. Betapapun, Web akan menjadi paling bergizi bagi para guru manakala mereka memasuki dapurnya dan memasak sendiri.

Dewasa ini, kebanyakan guru sains K-12 telah mengembangkan strategi untuk menggunakan sumber Web bersama murid-murid mereka, terutama dengan semakin banyaknya konten dan sumber sains yang disajikan dengan cara-cara yang membuatnya mudah terhubung ke kurikulum baku. Pada kenyataannya, banyak guru yang telah menjadi konsumen konten sains yang cukup cerdas. Namun terlalu sedikit yang telah menjadi produsen aktif konten Web. Ketika guru menjadikan Web sebagai wahana pengajaran dan pembelajaran kreatif, dampak pada siswa pun meningkat secara berlipat. Web menawarkan sesuatu untuk setiap orang. Seorang guru yang produktif menjangkau dan membuat sesuatu untuk setiap orang. Guru bisa mengatur pentas dan menciptakan momen bagi setiap individu siswa untuk menjumpai keajaiban sains. Mungkin Mary sebelumnya sudah mengungkapkan minatnya kepada gugusan bintang-bintang. Jason memiliki minat mendalam kepada lubang hitam. Terry terus saja mengobrol tentang asteroid. Dengan Web, guru mereka bisa menata pengalaman pembelajaran individual untuk setiap mereka di dalam lingkup penyelidikan sains ruang angkasa yang sama.

Web juga memungkinkan guru untuk menemukan rekan sejawat. Kalangan pembelajaran online memungkinkan percakapan dan pengembangan profesi, membantu mengatasi keterkucilan tradisional yang ada pada profesi guru. Searang guru tidak lagi terkungkung pada sumber daya manusia dan fisik yang ada di kurungan dinding-dinding sekolah. Web tumbuh subur pada perangkat lunak open-source dan konten terbuka. Guru berkembang dengan ruang-ruang kelas terbuka yang dihasilkannya.

SUMBER PRIMER

Secara kebiasaan, kebanyakan guru sains menggunakan buku pelajaran sebagai metode utama pengajaran kelas. Buku pelajaran adalah turunan (derivatif) mereka berasal dari primer informasi, memberikan kepada siswa versi tetesan dari realitas. Web membawa sumber primer sains ke dalam lingkungan belajar.

Dalam konteks pendidikan sains, apa yang merupakan sumber primernya? Data cuaca hidup. Rangkaian data yang sangat besar, tanpa tersaring, ilmiah. Video streaming dari percobaan sains hidup yang berlangsung di laboratorium. Artefak yang mendokumentasikan sejarah sains.

Museum sains -seperti Franklin Instutite di Philadelphia- memiiki perbedaharaan sejarah sains. Melalui web , pelajar bisa menjelajahi artefak yang telah diwariskan sejumlah generasi ilmuwan. Franklin Instuite Online menawarkan gambar, animasi dan video objek terpilih beserta dokumen dari banyak koleksi museum. Misalnya, Wight Brother Aeronautical Engeneering Collection berisi benda-benda dan dokumen dari terowongan angiri wright tahun 1901. Artefak ini, terutama airfoll buatan (miniatur bentuk sayap) yang di uji oleh Wilbur dan Orville dalam terowongan angin bengkel mereka adalah bukti forensik tentang bagaimana orang-orang muda yang ingin tahu menjadi pelopor penerbangan. Disajikan secara online, koleksi tersebut;fueriutuiK§1fiC ceritanya kepada semua orang yang berhenti untuk bertanya. ;ia mericeritakan kisah menakjubkan dua orang biasa yang memilih untuk berhenti dan bertanya’ mengapa manusia tidak bisa terbang. Keingintahuan ilmiah mengangkat mereka ke ketinggian yang belum pernah dicapai sebelumnya.

Jika museum sains menyimpan sains masa lalu, kemana Anda hendak melongok untuk menemukan sains masa kini? Sains masa kini berlangsung setiap hari di laboratorium di seluruh negeri. Melalui Web, peserta didik memiliki jendela untuk menengok ke dalam produksi pengetahuan ilmiah yang berlangsung di laboratorium. Untuk menemukan masa depan sains, tentu saja Anda periu melongok generasi selanjutnya: para siswa di kelas, bekerjabersama dengan guru, dan anak-anak di rumah, belajar bersama dengan orang tua. Di manapun anak merasa aman untuk bertanya-tanya, masa depan sains sedang ditulis.

DI CAKRAWALA

Internet2 merupakan jaringan pendidikan dan riset bangsa berkecepatan tinggi. Sebagai jaringan pribadi beregulasi, Internet-internet dipandu oleh lebih dari 200 universitas AS, dengan mengembangkan dan menggelar aplikasi dan teknologi jaringan, dan mempercepat pembentukan Internet masa depan di lingkungan non-komersial. Internet-internet sepenuhnya terpisah dari Internet yang ada, yang saat ini sering disebut “Internet komoditas”. Manfaat utama dari Internet adalah kualitas dan akses. Lebar pita internet-internet yang sangat tinggi (setidaknya 10 Mbps) memungkinkan penyiaran definisi tinggi, multicasting, videoconference dan instrument jarak jauh.

Semakin banyak sekolah-sekolah K-12 yang membangun koneksi ke Internet. Prakarsa Internet K-20 telah secara aktif mempromosikan penggunaan jaringan di dalam komunitas K-12. Survei terbaru yang ada data resminya dilaksanakan pada Mei 2004. Survei ini menghitung jaringan tiga puluh empat negara bagian K-12/K-20 yang menghubungkan sekitar 23. 392 sekolah K-12. Dengan hampir 24. 000 sekolah yang sekarang terhubung, apa yang dilakukan oleh guru sains dengan internet?

Sebagai akibatnya, para guru di kelas bisa membawa paket utuh laboratorium penelitian ke dalam kelas mereka sembari mereka memanfaatkan sumber penelitian sains yang bisa diakses melalui internet-internet. Sebagai contoh, Center for Advanced Materials and Nanotechnology Lehigh University memiliki prakarsa pendidikan sains K-12 yang disebut “ImagiNations”. Guru dan siswa diundang untuk mengoperasikan mikroskop pemindai elektron lab. Dengan pita lebar Internet, manipulasinya berlangsung real-time. Dunia mikroskopis membawa keajaiban sains ke dalam fokus. Setelah Anda melihat wajah nyamuk di bawah mikroskop, Anda tidak pernah akan sanggup untuk menepuk nyamuk dengan cara seperti yang sudah-sudah.

Pada hari yang lain, siswa bisa “datang langsung” ke Princeton Plasma Physics Laboratory dan berbicara dengan seorang fisikawan plasma selagi terjadinya reaksi plasma terbaru. Kejadian itu berlangsung dalam sekejap, tapi reaksi energi plasma ditangkap dengan video definisi-tinggi dan -melalui Internet2 -siap untuk diputar ulang seketika itu juga. Laboratorium juga menawarkan Internet Plasma Physics Education Experience, yang menyajikan simulasi reaksi plasma interaktif. Siaran langsung atau simulasi, siswa bisa berpartisipasi dalam reaksi energi plasma. Terdengar seperti cara Anda belajar sains? Mungkin tidak.

Internet2 belum siap untuk tayangan di ruang keluarga, tapi hari ketika kapasitasnya dapat diakses dari rumah tidak begitu jauh pada masa mendatang. 100 x 100 Project merintis pengiriman pita lebar 100 Mbps ke 100 rumah di daerah Pittsburgh, Pennsylvania, sebagai proyek pembuktian-konsep. Tujuan akhir proyek ini adalah memberikan 100Mbps ke 100 juta rumah, menciptakan jaringan yang menyediakan akses universal dengan tingkat cakupan yang setidaknya sama seperti yang disediakan oleh layanan telepon saat ini. Ketika jenis kapasitas jaringan ini bisa diakses dari rumah, kesempatan untuk pendidikan sains akan menjadi tidak terbatas.

Satu hal sudah pasti: Internet lebih cepat, lebih aman, lebih bersih dan lebih ramah bagi guru kelas yang sibuk daripada Internet komoditi yang ada. Fakta itu belaka menunjukkan bahwa guru akan meraih cara-cara inovatif dalam penggunaannya di kelas mereka.

POKOK RANGKUMAN

Di seluruh negeri dan diberbagai penjuru dunia, di ruang kelas dan di ruang Internet2 adalah kualitas dan akses. Lebar pita Internet2 yang sangat tinggi (setidaknya 10 Mbps) memungkinkan penyiaran definisi tinggi, multicasting, videoconference dan instrumentasi jarak jauh. Keluarga, anak-anak tegah menggunakan web. Dengan sedikit dorongan dan bimbingan. Mereka bisa menggunakan web untuk mempelajari sains. Ketika mereka menggunakan web untuk bertanya-tanya tentang sains, mereka menemukan seluruh penjuru dunia yang penuh dengan kemungkinan tanpa batas.

Sains dan Internet

Artikel Terkait