Terbang Lebih Jauh dengan STEM: Dosen Pendidikan Fisika UIN Sunan Kalijaga Ajak Siswa SMA N 3 Klaten Belajar Sains Lewat Engineering Design Process Pesawat Kertas
Kegiatan PkM di SMA N 3 Klaten
Klaten, 27 Oktober 2026 – Suasana Aula SMA Negeri 3 Klaten, Jawa Tengah, tampak berbeda pada Selasa (27/10/2026). Puluhan pesawat kertas meluncur di udara, diiringi sorak-sorai dan antusiasme para siswa yang berlomba menghasilkan rancangan dengan performa terbang terbaik. Di balik keseruan tersebut, para siswa tengah mempraktikkan konsep-konsep fisika sekaligus belajar berpikir dan bekerja layaknya seorang insinyur melalui pendekatan Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM).
Aktivitas menarik ini merupakan bagian dari kegiatan Pengabdian kepada Masyarakat (PkM) Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Ilmu Tarbiyah dan Keguruan (FITK), UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. Melalui kegiatan bertema “Belajar Sains Seru untuk Masa Depan Berkelanjutan: Implementasi Pembelajaran STEM Berbasis Engineering Design Process pada Siswa SMA dalam Mendukung SDG 4 (Pendidikan Berkualitas)”, tim dosen mengajak siswa merasakan pengalaman belajar sains yang lebih aktif, kontekstual, dan menyenangkan.
Kegiatan yang diikuti oleh 50 siswa kelas X dan XI SMA Negeri 3 Klaten ini menghadirkan Puspo Rohmi, M.Pd., dosen Pendidikan Fisika UIN Sunan Kalijaga yang memiliki bidang kepakaran Pendidikan IPA Berkelanjutan, sebagai salah satu pemateri. Kegiatan tersebut juga melibatkan dosen Pendidikan Fisika lainnya, yaitu Drs. Untoro, M.Si. dan Ari Cahya Mawardi, M.Pd., yang menyampaikan materi pendukung dalam rangkaian kegiatan dengan tema yang sama.
Selain melibatkan para guru Fisika kelas X dan XI sebagai pendamping, kegiatan ini turut didukung oleh dua mahasiswa Pendidikan Fisika UIN Sunan Kalijaga, Lionel Dias Carleta dan Citha Farichatul Istiqomah. Kolaborasi antara dosen, mahasiswa, dan pihak sekolah tersebut menjadi bagian dari komitmen perguruan tinggi dalam menghadirkan pembelajaran sains yang relevan dengan kebutuhan pendidikan masa kini.
Belajar Fisika dengan Cara Berpikir Seorang Insinyur
Dalam sesi pembelajaran, Puspo Rohmi memperkenalkan pendekatan STEM yang dipadukan dengan Engineering Design Process (EDP), yaitu proses perancangan rekayasa yang mengajak siswa menemukan solusi atas suatu permasalahan melalui tahapan yang sistematis.
Melalui pendekatan ini, siswa tidak hanya mempelajari teori, tetapi juga ditantang untuk mengidentifikasi masalah, mengembangkan ide, merancang solusi, membuat prototipe, melakukan pengujian, hingga mengevaluasi dan menyempurnakan hasil rancangannya.
Pesawat kertas dipilih sebagai media pembelajaran karena sederhana, mudah dibuat, dan dekat dengan keseharian siswa. Meskipun hanya menggunakan selembar kertas, aktivitas ini menyimpan berbagai konsep fisika yang menarik untuk dieksplorasi, mulai dari gaya gravitasi, gaya angkat, gaya hambat udara, hingga pengaruh bentuk dan keseimbangan terhadap gerak pesawat.
Melalui kegiatan tersebut, siswa diajak memahami bahwa keberhasilan suatu rancangan tidak selalu diperoleh dalam satu kali percobaan. Proses menguji, menemukan kekurangan, dan melakukan perbaikan justru menjadi bagian penting dalam pembelajaran sains dan rekayasa.
Pendekatan ini sekaligus memberikan ruang bagi siswa untuk mengembangkan keterampilan abad ke-21, khususnya berpikir kritis, kreativitas, kolaborasi, dan komunikasi. Keterampilan tersebut menjadi bekal penting bagi generasi muda dalam menghadapi berbagai tantangan masa depan, termasuk persoalan pembangunan berkelanjutan.
Dari Selembar Kertas Menjadi Tantangan Rekayasa
Keseruan kegiatan semakin terasa ketika para siswa mulai mengerjakan proyek desain pesawat kertas secara berkelompok. Setiap kelompok ditantang untuk menghasilkan pesawat dengan performa terbang terbaik melalui penerapan prinsip-prinsip fisika yang telah dipelajari.
Beragam strategi pun dicoba. Ada kelompok yang bereksperimen dengan bentuk dan lebar sayap, sementara kelompok lain berfokus pada teknik lipatan, keseimbangan badan pesawat, serta cara peluncuran. Setiap keputusan desain menjadi kesempatan bagi siswa untuk menghubungkan konsep sains dengan hasil percobaan secara langsung.
Rancangan yang telah dibuat kemudian diuji melalui dua kategori perlombaan, yaitu pesawat dengan waktu terbang terlama dan pesawat dengan jarak terbang terjauh.
Suasana aula semakin meriah ketika pesawat-pesawat kertas mulai diluncurkan. Para siswa dengan antusias mengamati lintasan penerbangan, membandingkan hasil, dan mendiskusikan faktor-faktor yang memengaruhi performa masing-masing rancangan.
Namun, lebih dari sekadar kompetisi, kegiatan ini memberikan pengalaman belajar bahwa sebuah desain perlu diuji berdasarkan bukti. Pesawat yang terbang lebih jauh belum tentu mampu bertahan paling lama di udara. Perbedaan tersebut menjadi bahan diskusi untuk memahami hubungan antara bentuk rancangan, gaya-gaya yang bekerja, dan karakteristik gerak pesawat.
Dengan demikian, kegiatan yang tampak sederhana ini menjadi sarana untuk memperkenalkan cara kerja sains dan rekayasa secara nyata, sekaligus menunjukkan bahwa pembelajaran fisika dapat berlangsung melalui aktivitas yang menyenangkan dan penuh eksplorasi.
Siswa Antusias, Guru Mendapat Inspirasi Pembelajaran
Kegiatan PkM ini mendapat respons positif dari para peserta maupun guru pendamping. Salah satu guru Fisika SMA Negeri 3 Klaten, Bibit Supardi, S.Pd., M.T., mengapresiasi pendekatan pembelajaran yang mampu mengajak siswa terlibat aktif sekaligus menikmati proses belajar fisika.
“Kegiatan ini bagus karena mengajak siswa belajar fisika dengan kegiatan yang aktif dan menyenangkan. Ini juga bisa memberikan inspirasi bagi kami para guru dalam membelajarkan fisika kepada anak-anak,” ungkapnya.
Respons serupa disampaikan oleh Farhan Dian Arif, siswa kelas X F SMA Negeri 3 Klaten, yang mengaku mendapatkan pengalaman belajar fisika yang berbeda melalui kegiatan tersebut.
“Materi yang disampaikan sangat menarik. Dari sini saya jadi tahu kalau fisika tidak semenakutkan itu. Kami jadi paham konsepnya dan bisa praktik langsung,” tutur Farhan.
Ia juga berharap kegiatan pembelajaran serupa dapat kembali diselenggarakan dengan durasi yang lebih panjang agar siswa memiliki lebih banyak kesempatan untuk bereksperimen dan mengeksplorasi konsep-konsep sains.
Antusiasme tersebut menunjukkan bahwa pembelajaran yang memberikan kesempatan kepada siswa untuk mencoba, mengamati, dan menemukan sendiri konsep-konsep ilmiah dapat menjadi alternatif dalam membangun pengalaman belajar fisika yang lebih bermakna.
Mendukung Pendidikan Berkualitas untuk Masa Depan Berkelanjutan
Kegiatan ini tidak hanya bertujuan memperkenalkan konsep STEM dan Engineering Design Process, tetapi juga menjadi bagian dari kontribusi Program Studi Pendidikan Fisika UIN Sunan Kalijaga dalam mendukung pencapaian Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya SDG 4: Pendidikan Berkualitas.
Melalui pembelajaran yang berpusat pada siswa, kegiatan ini mendorong terciptanya pengalaman pendidikan yang lebih partisipatif, inovatif, dan relevan dengan kehidupan sehari-hari. Siswa tidak lagi diposisikan hanya sebagai penerima informasi, melainkan sebagai pembelajar aktif yang mampu merancang, menguji, mengevaluasi, dan mengembangkan solusi berdasarkan pengetahuan ilmiah.
Pendekatan tersebut juga sejalan dengan semangat Pendidikan untuk Pembangunan Berkelanjutan (Education for Sustainable Development atau ESD), yang menekankan pentingnya membekali peserta didik dengan pengetahuan, keterampilan, dan cara berpikir untuk menghadapi tantangan masa depan secara bertanggung jawab.
Melalui kolaborasi dengan SMA Negeri 3 Klaten, Program Studi Pendidikan Fisika FITK UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta berharap dapat terus memperluas kontribusinya dalam pengembangan pembelajaran sains yang inovatif dan berkelanjutan di sekolah.
Pada akhirnya, pesawat-pesawat kertas yang melayang di Aula SMA Negeri 3 Klaten hari itu bukan sekadar hasil lipatan sederhana. Di dalamnya terdapat proses berpikir, keberanian mencoba, kerja sama, dan semangat untuk terus memperbaiki diri. Sebuah pengalaman belajar yang menunjukkan bahwa dari selembar kertas pun, siswa dapat mulai membangun cara berpikir seorang ilmuwan dan insinyur masa depan.