Tantangan Pendidikan di Era Revolusi Industri 4.0 dan Society 5.0 menuntut perlunya keterampilan berpikir kritis, kreativitas, kolaborasi, pemecahan masalah. Berfikir kritis merupakan kompetensi esensial saat ini. Zoologi invertebrata sebagai salah satu cabang ilmu biologi yang mempelajari hewan tanpa tulang belakang, memiliki peran penting dalam memahami keanekaragaman hayati, ekosistem, dan aplikasi dalam bidang medis, pertanian, dan bioteknologi. Demikian pengantar pembuka sidang promosi doktor ilmu pendidikan wakil rektor 1 UM Bengkulu di Universitas Bengkulu Rabu (30/07/2025)
Dihadapan dewan penguji Kasmirudin sukses mempertahankan disertasinya dengan judul “Pengembangan Bahan Ajar Zoologi Invertebrata Berbasis STEM Untuk Meningkatkan Kemampuan Berfikir Kritis,”. Penelitian ini mengkaji permasalahan dalam Pembelajaran Zoologi Invertebrata dan pengembangan bahan ajarnya berbasis STEM. Dalam kajian disertasinya, Kasmirudin menemukan permasalahan kompleksitas materi, rendahnya minat dan motivasi mahasiswa, keterbatasan bahan ajar inovatif, metode pembelajaran kurang efektif, Kemampuan berpikir kritis mahasiswa masih rendah, bahan ajar yang digunakan dosen belum mengarah kepada peningkatan kemampuan berpikir kritis dan lebih fokus pada aspek kognitif. Guna mengatasi permasalahan diatas peneliti mencoba mengembangkan bahan ajar Zoologi Invertebrata berbasis STEM (science, technology, engineering, and matehematics).
Dengan latar belakang pemahaman konsep dan kemampuan berpikir kritis siswa serta pengembangkan kemampuan abad ke-21 yaitu keterampilan memecahkan masalah, komunikasi, dan kolaborasi serta dapat melakukan evaluasi dan merefleksi pada masalah yang dihadapi dapat meningkatkan ketrampilan teknologi, informasi dan komunikasi. Wakil Rektor I UM Bengkulu ini merumuskan masalah pada desain bahan ajar Zoologi Invertebrata berbasis STEM untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis, kelayakan bahan ajar, kepraktisan bahan ajar dan evektivitas bahan ajar pada mahasiswa Program Studi Pendidikan Biologi UM Bengkulu.
Adapun hasil kajian disertasi ini ditinjau dari berbagai analisis adalah : 1) Analisis Kebutuhan, Analisis kebutuhan menunjukkan bahwa mahasiswa sangat membutuhkan pembelajaran Zoologi Invertebrata yang kontekstual, berbasis STEM, dan tidak hanya teoritis. Mayoritas mahasiswa mengharapkan adanya praktikum lapangan, integrasi teknologi, dan bahan ajar yang sistematis serta mendorong keterampilan berpikir kritis. 2) Analisis Konteks, Konteks pembelajaran Zoologi Invertebrata saat ini masih dominan teoritis dan kurang praktik, menyebabkan kejenuhan mahasiswa. Padahal, sarana laboratorium dan lapangan telah tersedia namun belum dimanfaatkan maksimal. Pembelajaran berbasis STEM menjadi solusi strategis untuk melibatkan mahasiswa secara aktif dan memperkuat keterampilan saintifik. 3) Analisis Tujuan Pembelajaran, Tujuan pembelajaran sebelumnya masih berada pada level kognitif rendah (C2). Melalui pengembangan bahan ajar berbasis STEM, tujuan direvisi ke level yang lebih tinggi (C4–C6) agar mahasiswa mampu menganalisis, merancang, membuktikan, dan menelaah fenomena zoologi invertebrata secara saintifik dan aplikatif.
Adapun kesimpulan dari penelitian ini adalah Bahan ajar Zoologi Invertebrata berbasis STEM yang dikembangkan memiliki kekhasan pada integrasi aspek sains, teknologi, engineering, dan matematika yang dirancang secara sistematis untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis mahasiswa, Bahan ajar Zoologi Invertebrata berbasis STEM dinyatakan layak digunakan untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis mahasiswa Nilai validasi rata-rata oleh ahli materi dan praktisi sebesar 98%, Bahan ajar Zoologi Invertebrata berbasis STEM tergolog praktis untuk digunakan dalam pembelajaran dengan skor kepraktisan sebesar 90,55% yang termasuk dalam kategori praktis, Bahan Ajar Zoologi Invertebrata Berbasis STEM terbukti efektif dalam meningkatkan kemampuan berpikir kritis mahasiswa dengan rata-rata nilai kemampuan berpikir kritis sebesar 84,44% (kategori sangat baik) dan Skor N-Gain sebesar 0,75 (kategori tinggi)
Penelitian ini juga menemukan temuan baru, 1) Sains, Kegiatan lapangan menguatkan aspek Sains melalui observasi dan eksperimen dengan hewan invertebrate, 2) Teknologi, penggunaan alat-alat laboratorium seperti termometer, lux meter, dan pH meter menguatkan aspek Teknologi, 3) Engineering, perancangan eksperimen dan penggunaan peralatan laboratorium menguatkan aspek Engineering dan 4) Mathematics, kegiatan pengukuran dan analisis data menguatkan aspek Mathematics dalam pembelajaran. Adapun implikasi terhadap Pembelajaran di Perguruan Tinggi adalah model pembelajaran yang dikembangkan dalam penelitian ini dapat dijadikan sebagai referensi dalam meningkatkan efektivitas pembelajaran biologi, khususnya di perguruan tinggi yang memiliki keterbatasan fasilitas laboratorium atau sumber daya pengajaran, peneliti pun menyarankan dosen dapat mengintegrasikan pendekatan STEM dalam berbagai mata kuliah sains untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis mahasiswa.
