OECD PISA

Bahasa Indonesia

Disclaimer

Kerangka Sains PISA 2025

Jelajahi menu utama di bawah ini atau unduh draf Kerangka Sains PISA 2025 versi lengkap dalam format PDF.

Ringkasan

Kerangka sains PISA 2025 mendefinisikan kompetensi yang dikembangkan melalui pendidikan sains. Kompetensi ini dianggap sebagai capaian utama yang harus diraih siswa dalam pendidikan, untuk terlibat dengan isu-isu sains, gagasan-gagasan sains, dan menggunakannya untuk pengambilan keputusan. Kompetensi ilmiah menentukan apa yang dianggap penting bagi generasi muda untuk mengetahui, menghargai, dan mampu melakukan sesuatu dalam situasi yang membutuhkan penggunaan pengetahuan ilmiah dan pengetahuan teknologi.

Kerangka sains ini mendeskripsikan tiga kompetensi ilmiah dan sebuah kompetensi ilmu lingkungan yang terdiri dari tiga bagian. Kerangka sains juga mendeskripsikan tiga jenis pengetahuan yang dibutuhkan oleh siswa untuk menguasai kompetensi tersebut, tiga konteks utama yang akan dihadapi siswa dalam tantangan ilmiah, dan aspek identitas sains yang dianggap penting.

Penilaian PISA 2025 mengukur seberapa baik negara mempersiapkan siswanya dengan pemahaman tentang sains dan bagaimana sains menghasilkan pengetahuan yang dapat diandalkan. Hal ini sangat penting bagi warga negara yang perlu mengambil keputusan pribadi berdasarkan data tentang fenomena yang berhubungan dengan sains, seperti kesehatan dan lingkungan, untuk terlibat dalam tindakan dalam keluarga mereka, komunitas lokal, dan masyarakat luas. Hal ini sangat penting di abad ke-21 ketika manusia menghadapi masa depan yang tidak pasti saat memasuki era Antroposen, yaitu era dimana pengaruh manusia secara signifikan mengubah sistem bumi. Pengetahuan tentang sains menjadi penting di tingkat individu, regional, dan global seperti yang kita upayakan untuk mengatasi dampak tersebut

Apa yang baru pada PISA 2025

Kerangka PISA untuk penilaian sains sebelumnya telah memaparkan konsep ‘literasi ilmiah’ sebagai capaian pendidikan dan konsep inti untuk penilaian sains. Kerangka PISA 2025 bergeser ke kerangka yang lebih luas. Sekarang, fokus kerangkanya ada pada capaian umum pendidikan sains untuk menjadikan kerangka sains sejalan dengan matematika dan membaca, dan tidak secara khusus mengacu pada ‘literasi sains’.

Dalam pengembangan kerangka PISA 2025, dua kompetensi sebelumnya (‘Evaluasi dan desain penyelidikan ilmiah’ dan ‘Interpretasi data dan bukti secara ilmiah’) digabungkan menjadi satu kompetensi: ’Menyusun dan mengevaluasi desain-desain untuk penyelidikan ilmiah serta menginterpretasikan data dan bukti ilmiah secara kritis’. Perubahan ini dilakukan untuk lebih menekankan pada evaluasi desain, karena hanya sedikit orang dewasa yang mungkin terlibat dalam merancang eksperimen, dan karena kedua kompetensi tersebut dirasa menjadi bagian dari proses keterlibatan dalam penelitian.

Dengan konteks masyarakat yang kini didominasi oleh sumber-sumber informasi dari internet, yang sebagian besar diantaranya bersifat ilmiah, hal ini memberikan penekanan baru pada cara mendidik siswa untuk ‘meneliti, mengevaluasi, dan menggunakan informasi ilmiah untuk mengambil keputusan dan tindakan’. Oleh karena itu, kompetensi ketiga ini ditambahkan.

Telah terjadi perubahan pada faktor-faktor afektif yang memengaruhi kompetensi dari fokus sikap terhadap sains menjadi fokus terhadap pengukuran konsep yang lebih luas tentang ‘identitas sains’, yang telah terbukti lebih komprehensif dalam menggambarkan keterlibatan siswa dalam sains.

Terakhir, namun yang terpenting, adalah fokus pada pendidikan tentang keberlanjutan dan pendidikan lingkungan. Elemen-elemen ini dipadukan di bawah konsep ‘Agen dalam Antroposen’ dan kerangka tersebut menetapkan kompetensi yang dianggap sebagai elemen-elemen dari susunan yang akan diukur dalam penilaian tahun 2025.

Kompetensi Sains

Konteks

  • Personal
  • Lokal/Nasional
  • Global

Mengharuskan individu untuk mampu:

Menjelaskan fenomena secara ilmiah Mengonstruksi dan mengevaluasi desain-desain untuk penyelidikan ilmiah serta menginterpretasikan data dan bukti ilmiah secara kritis Meneliti, mengevaluasi, dan menggunakan informasi ilmiah untuk pengambilan keputusan dan tindakan Kompetensi Sains Kompetensi ilmu lingkungan

Bagaimana seseorang melakukannya dipengaruhi oleh:

Pengetahuan

  • Konten
  • Prosedural
  • Epistemik

Identitas sains

  • Menilai perspektif ilmiah dan pendekatan penelitian
  • Elemen afektif dalam identitas sains
  • Kesadaran, kepedulian, dan agen lingkungan

Orang yang berpendidikan ilmiah dapat terlibat dalam penalaran tentang sains, keberlanjutan, dan teknologi untuk menginformasikan tindakan. Untuk itu dibutuhkan kompetensi:

Sejauh mana siswa berusia 15 tahun dapat melakukan tugas-tugas ini adalah ukuran dari capaian pendidikan sains mereka.

Kompetensi Sains

Menjelaskan fenomena secara ilmiah

Pencapaian budaya sains adalah seperangkat teori yang telah mengubah pemahaman kita tentang alam. Oleh karena itu, kompetensi untuk menjelaskan fenomena yang terjadi di dunia bergantung pada pengetahuan tentang gagasan-gagasan utama sains ini.

Siswa perlu mengenali, menghasilkan, menerapkan, dan mengevaluasi penjelasan dan solusi untuk berbagai fenomena alam, fenomena dan masalah teknologi, menunjukkan kemampuan untuk:

  • Mengingat dan menerapkan pengetahuan ilmiah yang sesuai
  • Menggunakan berbagai bentuk representasi dan menerjemahkannya
  • Membuat dan membuktikan prediksi dan solusi ilmiah yang tepat
  • Mengidentifikasi, membangun, dan mengevaluasi model-model
  • Mengenali dan mengembangkan hipotesis yang jelas tentang fenomena di dunia
  • Menjelaskan potensi implikasi pengetahuan ilmiah bagi masyarakat

Untuk menyusun penjelasan tentang fenomena ilmiah, teknologi, dan lingkungan, dibutuhkan lebih dari sekedar kemampuan mengingat dan menggunakan teori, gagasan-gagasan, informasi, dan fakta (pengetahuan konten). Menguraikan penjelasan ilmiah juga membutuhkan pemahaman tentang bagaimana pengetahuan tersebut diperoleh dan tingkat keyakinan yang mungkin kita pegang tentang suatu klaim ilmiah. Untuk kompetensi ini, seseorang membutuhkan pengetahuan tentang prosedur dan praktik standar yang digunakan dalam penyelidikan ilmiah untuk memperoleh pengetahuan tersebut (pengetahuan prosedural), dan pemahaman tentang peran dan fungsinya dalam pembenaran pengetahuan yang dihasilkan oleh sains (pengetahuan epistemik).

Kompetensi Sains

Menyusun dan mengevaluasi desain-desain untuk penyelidikan ilmiah serta menginterpretasikan data dan bukti secara kritis

Pengetahuan sains mengandung arti bahwa siswa harus memahami upaya penyelidikan ilmiah, termasuk evaluasinya dalam suatu komunitas, dan komitmennya untuk mempublikasikan temuannya.

Siswa perlu menyusun, menilai, dan mengevaluasi penyelidikan ilmiah, cara menjawab pertanyaan ilmiah dan menafsirkan data, menunjukkan kemampuan untuk:

  • Mengidentifikasi pertanyaan dalam studi ilmiah yang diberikan
  • Mengusulkan desain eksperimen yang sesuai
  • Mengevaluasi sebuah desain ekperimen yang tepat untuk menjawab pertanyaan penelitian
  • Menginterpretasikan data yang disajikan dalam representasi yang berbeda, menarik kesimpulan yang tepat berdasarkan data dan mengevaluasi manfaat relatifnya

Kompetensi ini membutuhkan pengetahuan tentang fitur dan praktik utama dari sebuah penyelidikan eksperimental serta bentuk penyelidikan ilmiah lainnya (pengetahuan konten dan prosedural), serta fungsi prosedur dalam membenarkan klaim apapun yang dikemukakan oleh sains (pengetahuan epistemik). Kompetensi ini mungkin juga membutuhkan penggunaan alat matematika dasar untuk menganalisis atau meringkas data.

Kompetensi Sains

Meneliti, mengevaluasi, dan menggunakan informasi ilmiah untuk pengambilan keputusan dan tindakan

Dalam dekade terakhir telah terjadi lonjakan dalam jumlah dan aliran informasi dan kemampuan individu untuk mengakses informasi ini. Sayangnya, selain lonjakan arus informasi yang valid dan terpercaya, terjadi juga lonjakan pada aliran informasi keliru yang dianggap sebagai kebenaran, dan lebih buruk lagi, informasi yang sepenuhnya salah. Dalam hal informasi ilmiah, baik yang valid maupun informasi yang keliru, semua warga negara membutuhkan kompetensi untuk menilai kredibilitas dan nilai dari informasi yang berhubungan dengan sains di sekitarnya.

Ada peningkatan kekhawatiran tentang betapa mudahnya seseorang menerima keyakinan yang diklaim sebagai sesuatu yang 'ilmiah', meskipun tidak memiliki bukti material substantif dan sebaliknya terbukti kuat tidak ilmiah sama sekali. Seorang yang berpendidikan ilmiah harus memahami pentingnya mengembangkan disposisi skeptis, yang berusaha mempertanyakan apakah ada konflik kepentingan, apakah ada konsensus ilmiah yang kuat dan apakah sumbernya mempunyai keahlian yang relevan.

Inti dari kompetensi ini adalah pemahaman bahwa sains adalah upaya kelompok, dan sains tidaklah sempurna. Sementara seorang atau sekelompok ilmuwan bisa saja salah, kesepakatan bersama dari komunitas lebih dapat dipercaya, karena ini adalah produk dari penelaahan sejawat yang menyeluruh dalam komunitas tersebut yang merepresentasikan pengetahuan yang telah diperiksa ulang berkali-kali.

Siswa perlu meneliti dan mengevaluasi informasi ilmiah, klaim dan argumen dalam berbagai representasi dan konteks, dan menarik kesimpulan yang tepat, menunjukkan kemampuan untuk:

  • Mencari, mengevaluasi, dan mengomunikasikan manfaat relatif dari berbagai sumber informasi (ilmiah, sosial, ekonomis dan etis) yang mungkin bermakna atau bermanfaat dalam mengambil keputusan tentang isu-isu yang berhubungan dengan sains, dan apakah mereka mendukung sebuah argumen atau solusi
  • Membedakan klaim berdasarkan bukti ilmiah yang kuat, ahli vs. bukan ahli, opini, serta memberikan alasan atas perbedaan tersebut
  • Membangun argumen untuk mendukung kesimpulan ilmiah yang tepat dari satu set data
  • Mengkritik kelemahan standar dalam argumen terkait sains, seperti asumsi yang buruk, sebab vs. korelasi, kesalahan penjelasan, kesimpulan dari data yang terbatas
  • Membenarkan keputusan dengan menggunakan argumen ilmiah, baik individu maupun kelompok, yang berkontribusi pada penyelesaian isu-isu kontemporer atau pembangunan berkelanjutan

Kompetensi ini menuntut siswa untuk memiliki pengetahuan prosedural dan pengetahuan epistemik tetapi juga dapat menggambarkan, untuk derajat yang berbeda-beda, pengetahuan konten mereka tentang sains.

Kesempatan untuk mempelajari keterampilan digital di sekolah jauh dari universal

  • 54%

    siswa di negara-negara OECD dilaporkan telah dilatih di sekolah tentang cara mengenali apakah informasi bias atau tidak

Siswa di negara-negara OECD dilaporkan telah diajarkan keterampilan digital berikut di sekolah:

Negara/ekonomi teratas Rerata OECD Negara/ekonomi terbawah Cara mendeteksi surat elektronik berisi pengelabuan atau yang dikirim tanpa diminta Cara memanfaatkan deskripsi singkat di bawah tautan-tautan yang ada di daftar hasil pencarian Cara mendeteksi apakah sebuah informasi objektif atau bias Cara memanfaatkan kata kunci ketika menggunakan mesin pencari informasi, seperti Google, Yahoo, dll Cara membandingkan berbagai laman situs berbeda dan menentukan informasi yang lebih relevan untuk tugas sekolah Cara menentukan apakah informasi dari internet dapat dipercaya Memahami dampak menyampaikan informasi yang dapat dilihat publik secara daring di Facebook, Instagram, dll 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Kompetensi ilmu lingkungan

Konteks

  • Personal
  • Lokal/Nasional
  • Global

Mengharuskan individu untuk mampu:

Menjelaskan dampak interaksi manusia dengan sistem Bumi Membuat keputusan berdasarkan informasi untuk bertindak berdasarkan evaluasi berbagai sumber bukti dan penerapan berpikir kreatif dan sistematis untuk meregenerasi dan mempertahankan lingkungan Menunjukkan rasa hormat terhadap beragam perspektif, dan harapan, dalam mencari solusi untuk krisis sosio-ekologis Kompetensi ilmu lingkungan Kompetensi Sains

Bagaimana seseorang melakukannya dipengaruhi oleh:

Pengetahuan

  • Konten
  • Prosedural
  • Epistemik

Identitas sains

  • Menilai perspektif ilmiah dan pendekatan penelitian
  • Elemen afektif dalam identitas sains
  • Kesadaran, kepedulian, dan agen lingkungan

Generasi muda yang tumbuh ke dunia antoposen membutuhkan berbagai kompetensi untuk mengatasi masalah-masalah tentang keberkelanjutan di era perubahan iklim. Kompetensi penting yang mendasari konsep Agen Antroposen dalam PISA 2025 yang unsur-unsurnya akan diukur dalam penilaian sains, antara lain:

Serangkaian kemampuan yang mendasari masing-masing kompetensi ini, merupakan gabungan dari elemen kognitif dan non-kognitif.

Berdasarkan rerata hasil PISA tahun 2018, di negara-negara OECD:

  • 79%

    siswa dilaporkan mengetahui tentang perubahan iklim dan pemanasan global

  • 88%

    kepala sekolah melaporkan bahwa pemanasan global dan perubahan iklim sudah dimuat dalam kurikulum sekolah

‘Penting bagi saya untuk menjaga lingkungan global’

  • 78%

    siswa setuju atau sangat setuju dengan pernyataan tersebut

Apakah siswa mampu melakukan sesuatu terkait permasalahan global seperti perubahan iklim?

  • 57%

    siswa merasa mampu berbuat sesuatu terkait permasalahan global

  • 44%

    siswa merasa kebiasaan mereka mampu mempengaruhi orang-orang di negara lain

Kompetensi ilmu lingkungan

Menjelaskan dampak interaksi manusia dengan sistem bumi

Seorang siswa yang memiliki kompetensi ini mampu:

  • Menjelaskan sistem fisik, kehidupan, dan bumi yang relevan dengan lingkungan dan bagaimana mereka berinteraksi satu sama lain
  • Meneliti dan menerapkan pengetahuan tentang interaksi manusia dengan sistem-sistem ini dari waktu ke waktu
  • Menerapkan pengetahuan ini untuk menjelaskan dampak positif dan dampak negatif keberadaan manusia terhadap sistem-sistem ini dari waktu ke waktu
  • Menjelaskan bagaimana faktor sosial, budaya, atau ekonomi berkontribusi terhadap dampak-dampak tersebut

Unsur kompetensi ini diukur dengan Kompetensi Sains 1 (Menjelaskan fenomena secara ilmiah). Kompetensi ini membutuhkan pengetahuan konten dan pengetahuan prosedural.

Kompetensi ilmu lingkungan

Membuat keputusan berdasarkan informasi untuk bertindak berdasarkan evaluasi berbagai sumber bukti dan penerapan pemikiran kreatif dan sistematis untuk memperbarui dan mempertahankan lingkungan

Seorang siswa yang memiliki kompetensi ini mampu:

  • Mencari dan mengevaluasi bukti dari berbagai sistem dan sumber pengetahuan
  • Mengevaluasi dan merancang solusi potensial untuk masalah sosial, lingkungan, dan ekologi menggunakan pemikiran kreatif dan sistematis, dengan mempertimbangkan implikasi untuk generasi sekarang dan mendatang
  • Terlibat, secara individu dan kolektif, dalam aktivitaskemasyarakatan untuk membuat keputusan berdasarkan informasi dan konsensual
  • Menetapkan tujuan, berkolaborasi dengan generasi muda dan orang dewasa lainnya dalam lintas generasi, dan bertindak untuk perubahan sosio-ekologis yang regeneratif dan bertahan lama pada berbagai skala (lokal hingga global)

Elemen kompetensi ini diukur dengan Kompetensi Ilmiah 2 (Membangun dan mengevaluasi desain untuk pencarian ilmiah dan menginterpretasikan data dan bukti ilmiah secara kritis) dan Kompetensi Ilmiah 3 (Meneliti, mengevaluasi dan menggunakan informasi ilmiah untuk pengambilan keputusan dan tindakan). Kompetensi ini membutuhkan pengetahuan konten, prosedural, dan epistemik

Kompetensi ilmu lingkungan

Menunjukkan rasa hormat terhadap keberagaman perspektif dan harapan dalam mencari solusi untuk krisis sosio-ekologis

Seorang siswa yang memiliki kompetensi ini mampu:

  • Mengevaluasi tindakan berdasarkan etika kepedulian satu sama lain dan semua spesies berdasarkan pandangan dunia di mana manusia adalah bagian dari lingkungan dan tidak terpisah (menjadi ekosentris)
  • Mengakui banyaknya perlakuan masyarakat telah menciptakan ketidakadilan dan berupaya untuk memberdayakan semua orang untuk berkontribusi terhadap kesejahteraan masyarakat dan ekosistem
  • Menunjukkan ketangguhan, harapan,dan keberhasilan, secara individu dan kolektif, dalam merespon krisis sosio-ekologis
  • Menghormati keberagaman perspektif tentang masalah dan mencari solusi untuk memperbarui komunitas dan ekosistem yang terkena dampak

Kompetensi ini mengandung unsur-unsur yang diukur dengan konsep Identitas Sains, antara lain keyakinan epistemik; menempatkanperhatian dan kepedulian terhadap orang lain, spesies lain, dan planet ini; dan merasakan keberhasilan dan agen dalam mengatasi krisis sosio-ekologis. Kompetensi ini membutuhkan pengetahuan konten, prosedural, dan epistemik.

Kompetensi ilmu lingkungan

Agen Antroposen

Kompetensi ilmu lingkungan yang akan diukur dalam PISA 2025 berkaitan dengan capaian pendidikan sains siswa yang berhubungan dengan lingkungan, didefinisikan sebagai ‘Agen Antroposen’.

Agen Antroposen membutuhkan pemahaman bahwa tindakan manusia telah mengubah sistem bumi secara signifikan, dan ini terus berlanjut. Ini merujuk pada keberadaan dan cara bertindak di dunia yang memposisikan manusia sebagai bagian dari (bukan terpisah dari) ekosistem, mengakui dan menghormati semua spesies yang saling ketergantungan dalam kehidupan.

Generasi muda sebagai Agen Antroposen memiliki ciri:

  • Percaya bahwa tindakan mereka akan dihargai, disetujui, dan efektif saat mereka bekerja untuk memitigasi perubahan iklim, hilangnya keanekaragaman hayati, kelangkaan air, serta masalah dan krisis kompleks lainnya.
  • Mengakui banyak tindakan masyarakat yang telah menciptakan ketidakadilan dan berupaya untuk memberdayakan semua orang untuk berkontribusi untuk kesejahteraan masyarakat dan ekosistem.
  • Menunjukkan harapan, ketangguhan, dan keberhasilan dalam menghadapi krisis yang bersifat sosial dan ekologis.
  • Menghormati dan mengevaluasi berbagai perspektif dan beragam sistem pengetahuan.
  • Terlibat dengan sesama generasi muda dan orang dewasa lainnya, lintas generasi, dalam proses kemasyarakatan yang mengarah pada peningkatan kesejahteraan masyarakat dan masa depan yang berkelanjutan.
  • Bekerja secara individu dan dengan orang lain dalam berbagai skala, dari lokal hingga global, untuk memahami dan mengatasi tantangan kompleks yang dihadapi semua makhluk di komunitas kita.

Lebih lanjut tentang ini dapat dibaca di jurnal OECD, di sini.

Berdasarkan hasil PISA tahun 2018, siswa di negara-negara OECD dilaporkan mendukung keberlangsungan lingkungan secara aktif dalam kehidupan sehari-hari:

  • 71%

    mengurangi konsumsi energi di rumah dengan mematikan pemanas atau pendingin udara

  • 46%

    membaca isu sosial di kancah internasional melalui berbagai situs

  • 45%

    memilih produk tertentu untuk alasan etis atau lingkungan meskipun harganya lebih mahal

  • 39%

    berpartisipasi dalam kegiatan yang mendukung perlindungan lingkungan

  • 27%

    menolak produk atau perusahaan dengan alasan politis, etis, atau lingkungan

  • 25%

    menandatangani petisi daring terkait lingkungan atau sosial

Pengetahuan ilmiah

Tiga kompetensi yang dikembangkan dalam pendidikan sains membutuhkan tiga bentuk pengetahuan:

Orang-orang memerlukan ketiga bentuk pengetahuan ilmiah tersebut untuk menguasai tiga kompetensi sains yang menjadi fokus Kerangka Sains PISA 2025.

Pengetahuan ilmiah

Pengetahuan konten

Hanya sampel dari domain konten sains yang dapat dinilai dalam asesmen sains PISA 2025. Pengetahuan yang akan dinilai dipilih dari materi-materi utama dalam ilmu fisika, kimia, biologi, ilmu bumi dan antariksa, pengetahuan tersebut di antaranya:

  • memiliki relevansi dengan situasi kehidupan nyata
  • merepresentasikan konsep penting ilmiah dari teori yang telah teruji, terkini dan bermanfaat dalam waktu lama
  • sesuai dengan tingkat perkembangan anak usia 15 tahun

Kerangka ini menggunakan istilah "sistem" alih-alih "ilmu" dalam penjelasan pengetahuan konten, untuk menyampaikan gagasan bahwa warga negara harus memahami konsep-konsep ilmu fisika dan kehidupan, ilmu bumi dan antariksa, serta penerapannya dalam konteks di mana unsur-unsur pengetahuan saling tergantung dan berkaitan antar disiplin ilmu.

Gunakan panah di bawah ini untuk meninjau pengetahuan konten utama secara mendetail.

  • Sistem Fisik

    • Struktur dan sifat materi (misalnya model partikel, ikatan, perubahan keadaan, konduktivitas termal dan listrik)
    • Perubahan kimia materi (misalnya reaksi kimia, perpindahan energi, asam/basa)
    • Gerak dan gaya (misalnya kecepatan, gesekan) dan aksi tanpa sentuhan (misalnya gaya dan interaksi magnetik, gravitasi, serta elektrostatik)
    • Energi dan perpindahannya (misalnya konservasi, disipasi, reaksi kimia)
    • Interaksi antara energi dan materi (misalnya gelombang cahaya dan gelombang radio, gelombang suara dan gelombang seismik, penyerapan oleh karbon dioksida)

  • Sistem Kehidupan

    • Konsep organisme (termasuk hewan, tumbuhan dan mikroorganisme, (misalnya virus, bakteri)
    • Gen (misalnya ekspresi, hereditas/pewarisan sifat, bioteknologi) dan interaksinya dengan lingkungan
    • Sel (termasuk struktur dan fungsi, energi, respirasi (pengoksidasian karbon), fotosintesis (pengikatanan karbon), pertumbuhan, dll)
    • Sistem tumbuhan dan hewan (misalnya peredaran darah/transport, reproduksi, pernapasan, transportasi, ekskresi, pencernaan/nutrisi) dan keterkaitannya
    • Evolusi biologis (keanekaragaman hayati, variasi genetik, adaptasi dan seleksi alam)
    • Ekosistem (misalnya aliran materi dan energi, rantai makanan, habitat, disrupsi, misalnya polusi)
    • Biosfer (misalnya keberlanjutan dalam ekosistem global)
    • Interaksi-interaksi manusia dan dampak serta pengaruhnya terhadap lingkungan, spesies lain, dan keberlanjutan

  • Sistem Bumi dan Antariksa

    • Struktur sistem Bumi (misalnya atmosfer, hidrosfer, geosfer mis. lempeng tektonik, seismologi)
    • Sifat sumber daya mineral yang terbatas, penggunaannya, dan pengaruhnya terhadap lingkungan dalam eksploitasinya
    • Energi dalam sistem Bumi (misalnya sumber-sumber energi, pemanasan global, lempeng tektonik, siklus geologis, siklus air)
    • Air, pasokan dan konservasinya (misalnya air tawar, lapisan akuifer)
    • Interaksi dan perubahan di antara sistem Bumi (misalnya perubahan iklim, siklus geokimia, kekuatan konstruktif dan destruktif, pengasaman laut)
    • Sejarah bumi (misalnya fosil, asal & evolusi, erosi dan pengendapan)
    • Bumi di luar angkasa (misalnya fase bulan, tata surya, galaksi)
    • Asal usul Alam Semesta dan Tata Surya (misalnya evolusi bintang, pembentukan planet, teori ledakan besar)

Pengetahuan ilmiah

Pengetahuan Prosedural

Kita dapat menyatakan pengetahuan prosedural sebagai pengetahuan tentang prosedur dan praktik standar yang digunakan para ilmuwan untuk mendapatkan data yang tepat dan valid. Pengetahuan semacam itu dibutuhkan baik untuk melakukan penyelidikan ilmiah maupun terlibat dalam tinjauan kritis terhadap bukti yang digunakan untuk mendukung klaim yang dibuat dari data.

Contoh-contoh pengetahuan prosedural yang dapat diuji meliputi:

  • Konsep variabel yang meliputi variabel bebas, terikat, dan kontrol
  • Konsep pengukuran misalnya kuantitatif [pengukuran], kualitatif [pengamatan], penggunaan skala, variabel kategori dan bersambungan
  • Cara menilai dan meminimalkan ketidakpastian misalnya dengan pengukuran berulang dan menghitung rata-ratanya
  • Mekanisme untuk memastikan ketepatan (dekatnya kesesuaian hasil pengukuran berulang dari suatu besaran), dan akurasi data (dekatnya kesesuaian antara hasil pengukuran dengan nilai sebenarnya dari besaran tersebut)
  • Cara umum mengabstraksi dan merepresentasikan data menggunakan tabel, grafik, dan bagan serta penggunaannya yang sesuai
  • Strategi pengendalian variabel dan perannya dalam desain eksperimen atau penggunaan uji coba terkontrol secara acak untuk menghindari temuan yang campur-aduk dan mengidentifikasi kemungkinan mekanisme penyebab
  • Desain yang cocok untuk penyelidikan terhadap suatu pertanyaan ilmiah, misalnya eksperimental, berbasis lapangan atau pencarian pola; peran kontrol untuk membangun kausalitas
  • Proses penelaahan sejawat apa yang digunakan oleh komunitas ilmiah untuk memastikan klaim-klaim pengetahuan yang dapat dipercaya

Pengetahuan ilmiah

Pengetahuan Epistemik

Pengetahuan epistemik adalah pengetahuan tentang pengonstruksian dan pendefinisian fitur-fitur esensi untuk proses konstruksi pengetahuan dalam sains dan perannya dalam justifikasi pengetahuan yang dihasilkan oleh sains. Dengan demikian, pengetahuan epistemik memberikan landasan berpikir untuk prosedur dan praktik di mana para ilmuwan terlibat, pengetahuan tentang struktur dan fitur-fitur yang memandu penyelidikan ilmiah, serta landasan untuk dasar kepercayaan pada klaim yang dibuat sains tentang alam. Hal ini melibatkan pemahaman tentang:

  • Sifat pengamatan ilmiah, fakta, hipotesis, model dan teori
  • Maksud dan tujuan ilmu pengetahuan (untuk menghasilkan penjelasan yang dapat diandalkan tentang dunia alam dan untuk memprediksi kejadian di masa depan) yang dibedakan dari teknologi (untuk menghasilkan solusi optimal bagi kebutuhan manusia)
  • Nilai-nilai sains misalnya komitmen untuk penelaahan sejawat (peer-review), objektivitas dan penghapusan bias.

Pengetahuan epistemik kemungkinan besar akan diuji secara pragmatis dalam konteks di mana seorang siswa diminta untuk menafsirkan dan menjawab pertanyaan yang membutuhkan pengetahuan epistemik. Misalnya, siswa mungkin diminta untuk mengidentifikasi apakah kesimpulan didukung oleh data atau bukti apa yang paling mendukung hipotesis yang diuraikan dan menjelaskan alasannya.

Pada intinya, pengetahuan epistemik memiliki empat elemen:

  • Peran model dalam sains
  • Peran data dan bukti dalam sains
  • Sifat penalaran ilmiah
  • Sifat penyelidikan ilmiah kolaboratif dan berkelompok

Gunakan panah di bawah untuk meninjau elemen kunci ini secara mendetail

  • Model

    • Bagaimana pemahaman tentang dunia materi dibangun menggunakan model fisik, konseptual, sistem, dan matematis dalam sains
    • Perbedaan antara model dan kenyataan, misalnya model adalah representasi dari sesuatu yang mungkin terlalu kecil untuk dilihat atau terlalu besar untuk dibayangkan
    • Bagaimana model memungkinkan prediksi dan penjelasan
    • Bagaimana keterbatasan model (misalnya jumlah variabel, model sederhana vs kompleks, kualitas data yang disediakan) membatasi penggunaannya

  • Data dan bukti dalam klaim ilmiah

    • Bagaimana klaim ilmiah didukung oleh data, metode, penalaran dan evaluasi dalam sains
    • Bagaimana bukti ilmiah dihasilkan, misalnya sifat praktik yang dilakukan oleh para ilmuwan
    • Bagaimana kesalahan pengukuran mempengaruhi tingkat kepercayaan pada pengetahuan ilmiah

  • Sifat penalaran ilmiah

    • Beberapa bentuk penyelidikan empiris yang berbeda, misalnya eksperimen, kerja lapangan dan perannya, eksperimen terkontrol, pencarian pola
    • Jenis-jenis penalaran (deduksi, abduksi, induksi, pemikiran probabilistik) yang digunakan dalam menetapkan pengetahuan dan tujuannya (untuk menguji pernyataan hipotesis, atau mengidentifikasi pola dan entitas) dan contoh masing-masing mis. Hukum Gerak Newton (deduksi), Genetika Mendel (induksi), Teori Evolusi (abduksi)
    • Dilema etis yang muncul dalam praktik ilmiah, misalnya eksperimen hewan, konflik kepentingan
    • Peran pengetahuan ilmiah, bersama dengan bentuk pengetahuan lainnya, dalam mengidentifikasi dan mengatasi masalah sosial dan teknologi serta batasannya

  • Sifat kolaboratif dan komunal dari sains

    • Bagaimana penelitian ilmiah tertentu didanai dan didukung, misalnya pemerintah, swasta, dan mekanisme penetapannya
    • Pentingnya konsensus dalam menjamin kepercayaan
    • Bagaimana penelaahan sejawat (peer review) membantu membangun kepercayaan pada klaim ilmiah dan kebergantungannya pada komunitas ilmiah
    • Praktik ilmiah penting yang dilakukan oleh para ilmuwan untuk menghasilkan pengetahuan, peran mereka, dan sifat kolaboratif mereka
    • Batas kepastian dan keyakinan dalam temuan ilmiah, bagaimana hal itu diungkapkan, evolusi kepastian, dan peran konsensus
    • Bagaimana temuan ilmiah dikomunikasikan dalam komunitas dan publik (misalnya pracetak, penelaahan sejawat (peer review) di jurnal, komunikasi publik)

Identitas sains

Dimasukkannya identitas sebagai dimensi utama dalam kerangka PISA 2025 untuk pendidikan sains didasarkan pada prinsip bahwa meskipun pengetahuan dan kompetensi ilmiah penting dan berharga bagi masa depan generasi muda, identitas juga tak kalah penting warganegara untuk berpartisipasi aktif dalam dunia yang berubah dengan cepat.

Identitas sains dianggap sebagai ciri individu yang terpelajar secara ilmiah. Dari perspektif pengukuran, penilaian PISA 2025 mengevaluasi elemen identitas sains berikut ini:

Konstruksi modal sains:
1. Keyakinan epistemik – nilai umum dalam sains dan penyelidikan ilmiah
2. Modal sains (pengetahuan terkait sains, sikap, disposisi, sumber daya, perilaku, dan hubungan sosial)

Konstruksi sikap:
3. Konsep diri sains (perasaan diri dalam kaitannya dengan sains termasuk partisipasi di masa depan)
4. Efikasi diri terhadap sains
5. Kesenangan terhadap sains
6. Motivasi instrumental

Konstruksi lingkungan:
7. Kesadaran lingkungan
8. Kepedulian lingkungan
9. Agen lingkungan

Konstruksi ini dibangun menjadi tiga dimensi utama identitas:

  • Menghargai perspektif dan pendekatan ilmiah pada penelitian
  • Elemen afektif dari identitas sains
  • Kesadaran, kepercayaan, dan agen lingkungan

Gunakan tanda panah di bawah untuk meninjau dimensi ini secara lebih mendetail.

  • Menghargai perspektif dan pendekatan ilmiah pada penelitian

    Dimensi identitas ilmiah ini dilihat berdasarkan:

    • Komitmen terhadap bukti sebagai dasar keyakinan untuk penjelasan dunia material
    • Komitmen terhadap pendekatan ilmiah serta menyelidiki hal ilmiah yang sesuai
    • Menilai kritik sebagai cara untuk menetapkan validitas berbagai macam gagasan
    • Mengembangkan minat pada fenomena ilmiah dan model serta penjelasan terkait
    • Percaya pada klaim yang dibuat oleh konsensus para ilmuwan dan pakar di bidangnya dibandingkan dari sumber informasi lainnya
    • Mengakui bahwa ketidakpastian merupakan sifat bawaan dari setiap penyelidikan ilmiah dan implikasinya
    • Pengakuan bahwa pengetahuan ilmiah terus berkembang dan berubah
    • Memahami bahwa sains dapat memberikan kontribusi penting untuk memecahkan masalah sosial dan lingkungan

  • Elemen afektif dari identitas sains

    Dimensi identitas ilmiah ini dilihat berdasarkan: 

    • Modal sains siswa - yaitu pengetahuan, sikap, disposisi, sumber daya, perilaku, dan kontak sosial mereka yang terkait dengan sains
    • Kemauan untuk terlibat dengan isu-isu terkait sains dan mempertimbangkan isu-isu tersebut secara kritis menggunakan sains dan bentuk pengetahuan atau nilai lainnya
    • Seberapa dekat individu mengidentifikasi diri dengan sains: pengakuan oleh diri sendiri dan orang lain atas kompetensinya untuk terlibat dengan fenomena terkait sains
    • Seberapa mampu siswa merasakan diri mereka berada di dalam sains
    • Tingkat minat siswa dalam mengejar karir ilmiah atau studi sains setelah lulus sekolah
    • Berbagai kegiatan sains ekstrakurikuler dan di luar sekolah yang diikuti siswa
    • Seberapa besar siswa menyukai belajar tentang sains baik di dalam maupun di luar sekolah

  • Kesadaran, kepedulian, dan agen lingkungan

    Untuk PISA 2025, kesadaran lingkungan dan optimisme lingkungan sebelumnya telah dimodifikasi dan diperluas ke kesadaran lingkungan, kepedulian lingkungan, dan agen lingkungan.

    Dimensi ini dilihat berdasarkan:

    • Mengambil perspektif yang kritis dan berdasarkan bukti terkait dengan isu lingkungan yang relevan secara personal dan sosial (termasuk kesadaran, kepedulian, dan agen lingkungan)
    • Kesadaran akan masalah lingkungan dan kompleksitas ilmiah dan sosial yang mendasari tindakan ramah lingkungan
    • Kepedulian terhadap lingkungan dan kehidupan berkelanjutan serta isu kesetaraan dan keadilan sosial yang mengikutinya
    • Evaluasi kritis terhadap peran sains dan faktor lain dalam praktik keberlanjutan
    • Disposisi untuk melakukan dan mempromosikan praktek-praktek lingkungan yang berkelanjutan
    • Keinginan untuk beraksi secara personal sebagai bentuk pemahaman ilmiah dan lingkungan

Konteks

PISA 2025 menilai kompetensi dan pengetahuan dalam konteks spesifik yang mengangkat isu dan pilihan yang relevan dengan pendidikan sains dan lingkungan. Konteksnya tidak terbatas pada konteks sains sekolah. Sebaliknya, konteks dipilih berdasarkan pengetahuan dan pemahaman yang cenderung telah diperoleh siswa berusia 15 tahun dan dianggap relevan dengan minat dan kehidupan siswa. Konteks ini umumnya konsisten dengan area penerapan literasi sains dalam kerangka kerja PISA sebelumnya.

Fokus penilaiannya adalah pada situasi yang berkaitan dengan:

  • Diri sendiri, keluarga, dan kelompok sebaya (personal)
  • Masyarakat (lokal dan nasional)
  • Kehidupan di seluruh dunia (global)

Teknologi dan topik berbasis lingkungan dapat digunakan sebagai konteks umum. Konteks sejarah dapat digunakan untuk menilai pemahaman siswa tentang proses dan praktik yang terlibat dalam memajukan pengetahuan ilmiah. Penerapan sains dan teknologi, dalam lingkup personal, lokal, nasional, dan global yang digunakan sebagai konteks untuk item penilaian meliputi:

  • Kesehatan dan penyakit
  • Sumber daya alam
  • Kualitas lingkungan (termasuk dampak lingkungan dan perubahan iklim)
  • Bahaya
  • Garda depan sains dan teknologi (termasuk kemajuan dan tantangan terkini)

  • Personal

    • Menjaga kesehatan
    • Kecelakaan
    • Nutrisi
    • Vaksinasi
    • Konsumsi bahan, jenis makanan dan energi pribadi
    • Mengkonsumsi makanan produksi lokal
    • Memilih makanan non-susu dan vegetarian
    • Praktik keberlanjutan dengan daur ulang dan pengurangan penggunaan sumber daya
    • Penilaian risiko pilihan gaya hidup
    • Aspek ilmiah dari penggunaan teknologi baru, misalnya rekayasa gen, realitas maya

  • Lokal dan nasional

    • Pengendalian penyakit
    • Transmisi sosial
    • Pilihan makanan
    • Obesitas
    • Kesehatan masyarakat
    • Pelestarian populasi manusia
    • Kualitas hidup
    • Keamanan, produksi, dan distribusi makanan
    • Pasokan energi
    • Dampak lingkungan dari penambangan dan ekstraksi sumber daya
    • Produksi energi terbarukan
    • Distribusi populasi
    • Pengelolaan sampah
    • Dampak lingkungan
    • Penggunaan pertanian regeneratif
    • Perubahan cepat (misalnya gempa bumi, cuaca buruk)
    • Perubahan lambat dan progresif (misalnya erosi pantai, sedimentasi)
    • Asesmen resiko
    • Pengenalan wajah
    • Bahan baru
    • Perangkat dan proses
    • Modifikasi genetik
    • Teknologi kesehatan
    • Transportasi
    • Penggunaan kecerdasan buatan

  • Global

    • Pandemi
    • Ketahanan pangan
    • Pola hidup sehat
    • Sumber energi terbarukan dan tak terbarukan
    • Sistem alami
    • Pertumbuhan populasi
    • Pemanfaatan spesies dan lahan secara berkelanjutan
    • Keanekaragaman hayati dan nilainya
    • Ketahanan lingkungan
    • Pengelolaan polusi dan kualitas udara
    • Kehilangan tanah / biomassa
    • Kepunahan massal spesies
    • Pengasaman laut
    • Ancaman yang ditimbulkan oleh perubahan iklim
    • Dampak komunikasi modern
    • Energi dan produksinya, misalnya rekahan hidrolik, nuklir, gas
    • Eksplorasi ruang angkasa
    • Asal dan struktur alam semesta

Contoh

Berikut adalah beberapa contoh soal yang akan dikerjakan siswa pada asesmen Sains PISA 2025. Setiap tombol di bawah membuka tampilan yang menunjukkan contoh soal dari aplikasi asesmen

Contoh 1: Rumah kaca

Contoh ini berkaitan dengan peningkatan suhu rata-rata atmosfir bumi. Area penerapannya adalah Kualitas Lingkungan dalam konteks global.

Contoh 2: Berlari dalam cuaca panas

Contoh ini menyajikan penyelidikan ilmiah tentang pengaturan suhu tubuh dalam konteks latihan pelari jarak jauh. Area penerapan simulasi ini adalah Sumber Daya Alam dalam konteks personal.

Contoh 3: Dampak lingkungan dari memakan daging

Soal ini, yang berkaitan dengan pilihan makanan dan pertanian berkelanjutan, adalah contoh dari jenis soal yang dapat digunakan untuk mengukur Agen dalam Antroposen. Area penerapannya adalah Dampak Lingkungan dan Perubahan Iklim dalam konteks pribadi dan global.

Contoh 4: Merokok

Contoh ini berkaitan dengan merokok dan bahayanya. Area penerapannya adalah Kesehatan dan Penyakit dan Bahaya Kesehatan dalam konteks lokal/nasional dan global.

Contoh 5: Siapa yang harus kita percaya?

Contoh ini berkaitan dengan mengidentifikasi pengetahuan yang dapat dipercaya tentang vaksinasi. Area penerapannya adalah Bahaya Kesehatan dalam konteks global.

Contoh 6: Penelitian kanker

Contoh ini menyajikan penelitian yang menggunakan modifikasi genetik dalam penelitian kanker. Area penerapannya adalah Garda Depan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi dalam konteks lokal/nasional.

Contoh 7: Meteoroid dan kawah

Contoh ini berkaitan dengan pembentukan kawah oleh dampak meteoroid. Area penerapannya adalah Garda Depan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi dalam konteks global.