skip to main content

Teaching and learning activities: Everyday science in the early years Aktivitas belajar dan mengajar: Sains sehari-hari di usia dini

Long reads / Early years
Authors: Jo Earp
Teaching and learning activities: Everyday science in the early years

A new research-based series encourages early years educators to take advantage of teaching and learning opportunities in everyday activities to improve young children’s scientific knowledge, skills and understanding.

Science in the early years, published by the Australian Council for Educational Research (ACER), includes four free resources that educators can use to develop children’s science inquiry skills and monitor their learning. The step-by-step activities – exploring plants, mixing liquids, floating and sinking, and light and shadows – can also be used by parents whose children are learning at home.

The series was co-authored by ACER Research Fellow Christine Rosicka and ACER Senior Research Fellow Gayl O’Connor. It’s aimed at helping preschool and Foundation to Year 2 educators incorporate the latest research into science learning and development into their learning programs.

‘Science isn’t just about learning facts, it is a way of thinking and developing skills so that we can understand the world,’ Rosicka and O’Connor say. ‘Introducing science in the early years can harness children’s curiosity and build on their knowledge of science concepts, which is further developed as they experience the world around them.’

The authors emphasise that science in the early years doesn’t have to be daunting for teachers, or students. ‘It need not involve additional work to develop new activities, or money for special or new equipment. Many common activities in early years education, such as painting, classifying, cooking, building and sorting, have a basis in science.’ The important thing, they explain, is to highlight and discuss the scientific nature of these activities.

Links, integration and learning from mistakes

The first paper in the series, Early years science and integration, discusses the importance of science in the early years. It illustrates how science relates to broader outcomes in the Early Years Learning Framework (EYLF) and the subject-specific strands of learning in the Australian Curriculum ­­– and links between the two. The paper also explores how integrating science into other aspects of learning can help develop literacy and numeracy skills.

Science inquiry skills are a key aspect of the EYLF and F-2 Australian Curriculum, but the authors say they don’t need to be taught in isolation – cleverly integrating science into current teaching programs means that science skills and content can be covered simultaneously.

Research shows that developing the science inquiry skills of observing, predicting, checking, recording and communicating can teach young children that it is acceptable to fail and that learning can come from making mistakes. ‘Young children are more accepting of mistakes and failure and fostering these characteristics from a young age through the experimental nature of science provides opportunities for children to learn from failure,’ the paper says. ‘Introducing science activities to young children and allowing them to make mistakes could build their confidence to take risks in their later education. Scientific learning from the early years also supports young children’s development of critical thinking skills.’

Supporting and developing early science understandings

Part two of the series, Science inquiry skills, explores how to incorporate science contexts and content in the early years, why science inquiry skills are important, and strategies for developing these skills in young learners.

It highlights research suggesting children have started to reason and think in ways that support science understandings, even before they start kindergarten. Science inquiry skills also describes children as active learners who make meaning from their experience – so it’s important to go beyond simply entertaining or amazing them with science, and develop their skills and understanding early on.

The authors say an inquiry-based approach allows children to design and carry out their own investigations, while the strategy ‘observe, predict, check, and record’ can be used to scaffold activities. ‘Science at this level should also include activities in which children can experiment to test their ideas, measure, collaborate and communicate.’ They add that, whatever the approach, it is important to be consistent so that skills and understanding can be developed across different concepts.

When introducing young learners to science inquiry skills, the paper says teaching should be intentional and explicit (such as modelling questioning and prediction), and help students see themselves as scientists and successful learners.

Finally, the authors remind educators they shouldn’t just be focusing on science inquiry skills: ‘… it is also vital that “science content” (topics) and “concepts” (understandings and relationships) are introduced in early years science learning.’ The paper shares examples of common topics, such as the classification of living things, and some cautions when introducing the topic to young learners.

Knowing what children can do and understand

In the third paper, Monitoring children’s learning, Rosicka and O’Connor explain the importance and value of monitoring young children’s science learning, and share developmentally appropriate methods of monitoring.

‘It is important for educators to invest their time in improving their knowledge of what children can do and understand,’ the authors say. ‘Evaluating children’s science understandings helps educators to plan for the science skills and knowledge that need to be covered.’ Educators can use this knowledge to correct misconceptions and adapt future teaching and learning activities to better meet children’s needs.

Methods to monitor young children’s science skills and knowledge include educators creating ‘learning stories’ featuring write ups and photos, using narrative stories and cartoons to inspire discussions, and children creating drawings and models. The paper says monitoring tasks can be incorporated into activities, so that educators can respond to children’s actions and discuss their understanding. Keeping portfolios and recordings of discussions and activities has been found to help educators gain a better understanding of a child’s abilities.

Monitoring tasks should be linked to early years science learning outcomes and focus only on science skills and knowledge (rather than, for example, numeracy or literacy skills). Educators are reminded that effective tasks provide children with the opportunity to apply the skills they have learnt and show what they know.

Professional development and working together with children

The final instalment in the series, Educator facilitation, focuses on the critical role of educators as facilitators of science learning, strategies for facilitating learning, and how educators can build their own skills and confidence in this area.

Facilitation can include providing active, hands-on learning opportunities, modelling and supporting children’s language, or scaffolding their interactions with provided materials – such as use of equipment in a science corner. ‘For example, the proper use of a balance scale might not be obvious to young children. Once they are shown it works there is a greater chance that children will develop a related inquiry skill (observing, describing, comparing, questioning, predicting),’ the paper says.

Rosicka and O’Connor emphasise that early years educators aren’t expected to know everything across all science topics, and instead should be open to working together with children to help make connections and find answers collaboratively. On the topic of professional learning, they say educators should be supported by both pre-service and in-service professional development programs, while centre-based or school-based learning opportunities is another strategy to consider.

All four papers in the series and accompanying learning activities are available to download at https://research.acer.edu.au/earlyyearsscience/

Stay tuned: Teacher will be speaking with one of the authors, Gayl O’Connor, for an upcoming podcast episode to further explore the power of integrating science into the early years and how educators can engage children in meaningful science activities and discussions.

References and related reading

O’Connor, G., & Rosicka, C. (2020). Science in the early years. Paper 2: Science inquiry skills. Australian Council for Educational Research.

O’Connor, G., & Rosicka, C. (2020). Science in the early years. Paper 4 Educator facilitation. Australian Council for Educational Research.

Rosicka, C., & O’Connor, G. (2020). Science in the early years. Paper 1: Early years science and integration. Australian Council for Educational Research.

Rosicka, C., & O’Connor, G. (2020). Science in the early years. Paper 3: Monitoring children's learning. Australian Council for Educational Research.

Sebuah seri publikasi baru berbasis riset mendorong para pengajar usia dini agar memanfaatkan sesi belajar sehari-hari serta berbagai peluang belajar demi mengembangkan pemahaman ilmiah anak-anak usia dini.

Sains di usia dini, diterbitkan oleh Australian Council for Education Research (ACER), menyajikan empat kegiatan gratis yang dapat Anda gunakan untuk mengembangkan inkuiri sains anak-anak dan memonitor pembelajaran mereka. Jenis-jenis kegiatan step-by-step berikut — meneliti tumbuh-tumbuhan, mencampur cairan, belajar tentang benda yang mengapung dan tenggelam, juga cahaya dan bayangan — juga dapat digunakan oleh para orangtua yang anak-anaknya belajar dari rumah.

Seri publikasi tersebut ditulis berdampingan oleh Peneliti Utama ACER, Christine Rosicka, dan Peneliti Utama Senior ACER, Gayl O’Connor. Publikasi ini dibuat untuk membantu para pengajar prasekolah hingga Kelas 2 sekolah dasar, untuk menggabungkan riset termutakhir dengan pembelajaran dan pengembangan sains ke dalam program belajar anak.

“Sains tidak selalu berkutat tentang mempelajari fakta semata, namun juga tentang cara berpikir serta mengembangkan keterampilan sehingga kita dapat memahami dunia,” jelas Rosicka dan O’Connor. “Memperkenalkan sains di usia dini akan bermanfaat untuk membangun rasa penasaran anak dan pengetahuan mereka tentang konsep-konsep sains, yang nantinya akan terus berkembang mengikuti bertambahnya pengalaman mereka terhadap dunia sekitar.”

Para penulis menekankan bahwa sains di usia dini tidak mesti menjadi momok bagi para guru maupun siswa. “Tidak berarti bahwa Anda harus mengeluarkan uang lebih untuk membeli perangkat baru yang khusus untuk mengembangkan aktivitas belajar baru, ataupun kerja ekstra. Banyak kegiatan sehari-hari dalam proses belajar usia dini, misalnya melukis, mengelompokkan atau menyeleksi benda, memasak, dan membangun sesuatu, sesungguhnya berakar dari sains.” Yang paling penting adalah, jelas Rosicka dan O’Connor, menggarisbawahi dan mendiskusikan unsur sains dari kegiatan-kegiatan tersebut.

Menghubungkan, mengintegrasikan, serta belajar dari kesalahan

Tulisan pertama dalam seri tersebut, Sains usia dini dan integrasi, mengangkat pentingnya sains di usia dini. Tulisan ini menggambarkan bagaimana sains berkaitan dengan pencapaian yang lebih luas dalam Early Years Learning Framework (EYLF) atau Kerangka Pembelajaran Usia Dini, serta keterhubungannya dengan capaian belajar yang sifatnya subject-specific dalam Kurikulum Australia. Tulisan ini juga menjelaskan bagaimana integrasi sains ke dalam aspek pembelajaran lain dapat membantu perkembangan keterampilan literasi dan numerasi.

Keterampilan inkuiri sains adalah aspek kunci dari EYLF dan Kurikulum F-2 Australia. Para penulis berpendapat bahwa pengajaran keterampilan tersebut tidak harus dilakukan secara tunggal — sesederhana mengintegrasikan sains ke dalam program pengajaran Anda saat ini menunjukkan bahwa keterampilan sains dan konten pelajaran dapat diajarkan secara sekaligus.

Riset membuktikan bahwa pengembangan keterampilan inkuiri sains yang berupa observasi, prediksi, periksa, rekam, serta komunikasi, dapat mengajarkan anak-anak usia dini bahwa tidak apa-apa jika gagal, dan bahwa kesalahan selalu dapat dijadikan bahan pembelajaran. “Anak-anak usia dini dapat lebih menerima terjadinya kegagalan dan kesalahan, dan memelihara karakteristik tersebut sejak usia dini melalui sains yang sifatnya eksperimental dapat menjadi peluang bagi anak-anak untuk belajar dari kegagalan,” jelas makalah tersebut. “Memperkenalkan kegiatan sains kepada anak-anak usia dini dan membiarkan mereka membuat kesalahan dapat membangun rasa percaya diri mereka untuk nantinya berani mengambil risiko dalam proses belajar di masa depan. Pembelajaran sains di usia dini juga dapat mendukung anak-anak untuk mengembangkan keterampilan berpikir secara kritis.”

Mendukung dan mengembangkan pemahaman sains usia dini

Bagian kedua dalam seri tersebut, Keterampilan inkuiri sains, membahas tentang cara menerapkan konteks dan konten ilmiah di usia dini, mengapa keterampilan inkuiri sains itu penting, serta strategi seperti apa yang dapat Anda gunakan untuk mengembangkan keterampilan tersebut pada pelajar usia dini.

Tulisan tersebut menyoroti riset yang berpendapat bahwa anak-anak sudah mulai menggunakan akal dan berpikir dengan cara tertentu untuk mendukung pemahaman sains, bahkan sebelum mereka mulai bersekolah di taman kanak-kanak. Keterampilan inkuiri sains juga mendeskripsikan anak-anak sebagai pelajar aktif yang selalu mengambil makna dari setiap pengalaman mereka — sehingga penting bagi Anda untuk melakukan lebih dari sekadar menghibur dan membuat mereka takjub dengan sains. Penting juga bagi Anda untuk mengembangkan keterampilan dan pemahaman mereka sejak dini.

Para penulis menjelaskan bahwa sebuah pendekatan berbasis inkuiri akan membantu anak-anak untuk merancang dan menjalankan penelitian mereka sendiri, sedangkan strategi ‘observasi, prediksi, periksa, dan rekam’ dapat Anda gunakan sebagai kerangka atau acuan kegiatan. “Sains pada level ini harus menyertakan kegiatan yang memungkinkan anak-anak untuk bereksperimen dengan ide-ide mereka, juga untuk mengukur, berkolaborasi, dan berkomunikasi.” Para penulis menambahkan bahwa, bagaimanapun pendekatannya, penting sekali bagi Anda untuk selalu konsisten agar keterampilan dan pemahaman dapat berkembang dalam berbagai macam konsep.

Ketika memperkenalkan keterampilan inkuiri sains kepada pelajar usia dini, makalah tersebut menjelaskan bahwa proses pengajaran Anda harus jelas tujuannya serta eksplisit (misalnya dengan bersama memodelkan proses munculnya pertanyaan dan prediksi), dan untuk membantu para siswa untuk memandang diri mereka sendiri sebagai ilmuwan serta pelajar yang sukses.

Pada akhirnya, para penulis juga mengingatkan Anda agar untuk tidak selalu berfokus kepada keterampilan inkuiri sains: “… sangat penting bahwa ‘konten sains’ (topik) dan ‘konsep’ (pemahaman dan keterhubungan) diperkenalkan dalam proses pembelajaran usia dini.” Tulisan tersebut menyajikan contoh-contoh topik yang umum, misalnya pengelompokan makhluk hidup, juga beberapa peringatan yang harus Anda perhatikan ketika mengenalkan topik tersebut kepada pelajar usia dini.

Mengetahui apa yang dapat anak-anak pahami dan lakukan

Di bagian ketiga dalam tulisannya, Memonitor pembelajaran anak, Rosicka dan O’Connor menerangkan arti serta pentingnya memonitor pembelajaran sains anak usia dini, sekaligus membagikan metode pemantauan yang sesuai dengan tahap perkembangan anak.

“Penting sekali bagi para pengajar untuk menginvestasikan waktu mereka demi mengembangkan pengetahuan mereka sendiri akan hal-hal yang dapat anak-anak lakukan dan pahami,” sebut para penulis. “Mengevaluasi pemahaman sains anak dapat membantu para pengajar untuk merancang keterampilan dan pengetahuan sains mana saja yang perlu dibahas.” Anda dapat menggunakan pengetahuan tersebut untuk mengoreksi berbagai kesalahpahaman dan mengadaptasi kegiatan belajar-mengajar Anda menjadi lebih baik serta lebih disesuaikan dengan kebutuhan anak.

Metode yang dapat Anda lakukan untuk memantau pengetahuan dan keterampilan sains anak-anak usia dini termasuk diantaranya membuat ‘cerita belajar’. Di dalamnya Anda bisa menampilkan tulisan dan foto serta menggunakan cerita naratif dan gambar-gambar kartun untuk memancing diskusi. Anak-anak juga dapat membuat gambar dan model-model benda. Tulisan ini menjelaskan bahwa Anda dapat menggabungkan kegiatan monitor dengan bermacam kegiatan, sehingga Anda dapat memberi respon terhadap apa yang anak-anak lakukan sembari mendiskusikan apa yang mereka pahami. Buatlah portfolio dan rekaman dari diskusi serta kegiatan tersebut, agar dapat membantu Anda untuk bisa memahami kemampuan seorang anak dengan lebih baik ke depannya.

Kegiatan pemantauan Anda harus dikaitkan dengan hasil yang ingin dicapai dari pembelajaran sains usia dini dan ingatlah untuk tetap fokus di aspek keterampilan dan pengetahuan sains (dibandingkan, misalnya, keterampilan numerasi atau literasi). Tulisan ini mengingatkan Anda bahwa tugas-tugas yang efektif akan membuka peluang bagi siswa untuk mengaplikasikan keterampilan yang telah mereka pelajari, juga membantu mereka untuk menunjukkan apa saja yang sudah mereka tahu.

Perkembangan profesional dan bekerja bersama anak-anak

Bagian terakhir dalam seri tersebut, Pengajar sebagai fasilitator, berfokus pada peran penting Anda para pengajar sebagai fasilitator dalam pembelajaran sains, strategi-strategi untuk memfasilitasi pembelajaran, serta bagaimana Anda akan bisa membangun kemampuan dan kepercayaan diri Anda sendiri dalam bidang ini.

Kegiatan fasilitasi ini dapat berupa pembimbingan secara aktif atas peluang belajar yang ada, pendukungan terhadap perkembangan bahasa anak, atau penyediaan materi sebagai pemicu interaksi di antara mereka — misalnya Anda bisa membuat pojok khusus untuk peralatan sains. “Sebuah contoh: cara bekerja suatu timbangan pada umumnya bukanlah hal yang secara otomatis dimengerti anak-anak, tapi sekali saja Anda menunjukkan caranya, akan besar kemungkinan anak-anak sendiri yang kemudian mengembangkan keterampilan inkuiri berkaitan (mengamati, mendeskripsikan, membandingkan, mempertanyakan, memprediksikan),” demikian tulisan tersebut dikutip.

Rosicka dan O’Connor menekankan bahwa Anda para pengajar usia dini tidak diharapkan untuk menjadi mahatahu mengenai semua topik sains, alih-alih Anda diharapkan untuk terbuka dalam bekerjasama dengan anak-anak agar dapat membantu mereka menjawab pertanyaan sains dan memahami konsep tersebut secara kolaboratif. Mengenai topik pembelajaran profesional, mereka berpendapat bahwa Anda para pengajar harus didukung baik oleh program pengembangan profesional pre-service dan in-service. Pemanfaatan pusat pengembangan profesi ataupun membentuk suatu komunitas pengembangan di sekolah adalah strategi lain yang juga dapat dipertimbangkan.

Keempat tulisan dalam seri ini berikut kegiatan-kegiatan belajar yang menyertainya dapat diunduh di https://research.acer.edu.au/earlyyearsscience/

Referensi dan bacaan terkait

O’Connor, G., & Rosicka, C. (2020). Science in the early years. Paper 2: Science inquiry skills. Australian Council for Educational Research.

O’Connor, G., & Rosicka, C. (2020). Science in the early years. Paper 4 Educator facilitation. Australian Council for Educational Research.

Rosicka, C., & O’Connor, G. (2020). Science in the early years. Paper 1: Early years science and integration. Australian Council for Educational Research.

Rosicka, C., & O’Connor, G. (2020). Science in the early years. Paper 3: Monitoring children's learning. Australian Council for Educational Research.

The authors of this series say ‘it is important for educators to invest their time in improving their knowledge of what children can do and understand’. As an early years educator: What strategies do you use to monitor children’s science understanding? Do you use the knowledge you’ve gained to discuss and correct any misconceptions with young learners? How does you knowledge of what children can do and understand inform your future planning?

Para penulis di seri ini berpendapat bahwa “penting sekali bagi Anda untuk menginvestasikan waktu dan mengembangkan pengetahuan tentang apa yang anak-anak dapat lakukan dan pahami”. Sebagai seorang pengajar usia dini, tanyakanlah pada diri Anda: Strategi seperti apa yang bisa dipakai untuk memonitor pemahaman sains anak? Apakah Anda sudah menerapkan pengetahuan yang Anda miliki untuk berdiskusi dengan anak serta bereaksi dengan tepat saat terjadi kesalahpahaman? Bagaimana menggunakan pengetahuan Anda tentang apa yang anak bisa lakukan dan pahami dalam rencana pengajaran Anda di masa depan?


Skip to the top of the content.