PENGARUH MODEL PROBLEM BASED LEARNING TERINTEGRASI STEM TERHADAP KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA KELAS XI SMA NEGERI 1 KUALA LANGKAT PADA MATERI GELOMBANG BUNYI
DOI:
https://doi.org/10.23969/jp.v11i02.53732Keywords:
Problem Based Learning, STEM, kemampuan berpikir kritis, gelombang bunyi, pembelajaran fisika.Abstract
This study aimed to analyze the effect of the Problem Based Learning (PBL) model integrated with Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) on students’ critical thinking skills in sound wave topics. The study employed a quasi-experimental method using a pretest–posttest control group design. The population consisted of all eleventh-grade students of SMA Negeri 1 Kuala Langkat in the 2025/2026 academic year. The sample was selected through simple random sampling, resulting in one experimental class and one control class. The experimental class was taught using the STEM-integrated PBL model, while the control class received conventional instruction. The research instrument was a validated critical thinking skills test consisting of 15 essay questions. Data were analyzed using normality and homogeneity tests, Independent Sample t-Test, Cohen’s d effect size, and N-Gain analysis. The results revealed a significant effect of the STEM-integrated PBL model on students’ critical thinking skills, as indicated by the posttest significance value of 0.000 (p < 0.05). The effect size value of 2.18 indicated a large effect. Furthermore, the N-Gain score of the experimental class was 0.7501 (75.01%), categorized as high, while the control class obtained an N-Gain score of 0.3701 (37.01%), categorized as moderate. Therefore, the STEM-integrated PBL model was proven to be more effective than conventional learning in improving students’ critical thinking skills on sound wave material.
Downloads
References
Buku:
Arends, R. I. (2008). Learning to Teach (9th Ed.). McGraw-Hill.
Arikunto, S. (2018). Dasar-Dasar Evaluasi Penelitian. Semarang: Bumi Aksara.
Asmara, A., & Septiana, A. (2023). Model Pembelajaran Berkonteks Masalah. Azka Pustaka.
Ennis, R. H. (1996). Critical Thinking. Prentice Hall.
Fais, F. (2012). Thinking Skill: Pengantar Menuju Berpikir Kritis. SUKA-Press UIN Sunan Kalijaga.
Helmiati, H. (2012). Model Pembelajaran. Aswaja Pressindo.
Kamajaya, K. (2016). Aktif dan Kreatif Belajar Fisika SMA Kelas XI. Bandung: Grafindo.
Lismaya, L. (2019). Berpikir Kritis & PBL (Problem Based Learning). Media Sahabat Cendekia.
Radjawane, M. M., Tinambunan, A., & Jono, S. (2022). Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi.
Riyanto, Fauzi, R., Syah, I. M., & Muslim, U. B. (2021). Model STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) dalam Pendidikan. Widina Bhakti Persada.
Simeru, A., Nasution, T., Takdir, M., Siswati, S., Susanti, W., Karsiwan, W., Suyani, K., Mulya, R., Friadi, J., & Nelmira, W. (2023). Model-Model Pembelajaran. Lakeisha.
Sugiyono. (2013). Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D. Bandung: Alfabeta.
Suherman, E. (2003). Evaluasi Pembelajaran Matematika. Bandung: JICA UPI.
Surip, M. (2017). Berpikir Kritis: Analisis Kajian Filsafat Ilmu. Jakarta: Halaman Merdeka.
Wena, M. (2008). Strategi Pembelajaran Inovatif Kontemporer: Suatu Tinjauan Konseptual Operasional. Jakarta: Bumi Aksara.
Jurnal:
Afifah, G., & Malik, A. (2025). Peran Pembelajaran Fisika dalam Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis dan Kepedulian Lingkungan: Tinjauan Literatur. UIN Sunan Gunung Djati Bandung.
Dewi, N. K., & Nisa’, K. (2025). Penerapan Model Problem Based Learning berbantuan Media Interaktif untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa pada Pembelajaran Fisika. Jurnal Pendidikan Fisika dan Aplikasinya, 15(1), 45–53.
Eris, E., Sitompul, S. S., & Oktavianty, E. (2024). Penerapan Model Problem Based Learning Terintegrasi STEM terhadap Keterampilan Berpikir Kritis pada Materi Hukum Archimedes. Jurnal Pendidikan Fisika FKIP UM Metro, 12(2), 226–240.
Fadhilasari, J., & Wahyuningsih, D. (2025). Improving Students’ Critical Thinking Through Problem-Based Learning in Physics: A Quasi-Experimental Study at SMA Negeri 7 Surakarta. Jurnal Materi dan Pembelajaran Fisika, 15(2), 38–46.
Fahrudin, F., Ansari, A., & Ichsan, A. S. (2021). Pembelajaran Konvensional dan Kritis Kreatif dalam Perspektif Pendidikan Islam. Hikmah, 18(1), 64–80.
Fajarna, R., Siregar, M., & Putri, A. (2025). Pengaruh Model Problem Based Learning terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Siswa pada Pembelajaran Sains. Jurnal Kajian Pendidikan dan Ekonomi, 10(2), 112–120.
Fedi, S., Gunsi, A. S., Ramda, A. H., & Gunur, B. (2019). Pengaruh Model Pembelajaran Berbasis Masalah terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Siswa. JKPM (Jurnal Kajian Pendidikan Matematika), 4(1), 11–20.
Hanum, W. N., Prastiwi, Z. N., & Wahyuni, S. (2023). Integrasi Problem Based Learning dengan STEM dalam Pembelajaran IPA terhadap Keterampilan Berpikir Kritis Siswa. Jurnal Ilmiah Wahana Pendidikan, 9(16), 153–158.
Hasanah, T. A. N., Huda, C., & Kurniawati, M. (2017). Pengembangan Modul Pembelajaran Fisika Berbasis Problem Based Learning (PBL) pada Materi Gelombang Bunyi untuk Siswa SMA Kelas XII. Momentum: Physics Education Journal, 56–65.
Herman, D. F., Hanum, W. N., Prastiwi, Z. N., & Wahyuni, S. (2023). Integrasi Problem Based Learning dengan STEM dalam Pembelajaran IPA terhadap Keterampilan Berpikir Kritis Siswa. Jurnal Ilmiah Wahana Pendidikan, 9(16), 153–158.
Humairah, W., Suyidno, S., & Qamariah, Q. (2025). Sound Wave Teaching Module Using STEM-PBL to Improve Students’ Critical Thinking Skills. Jurnal Ilmiah Pendidikan Fisika, 9(2), 215–225.
Ihsan, H. (2023). Validity Isi Alat Ukur Penelitian: Konsep dan Panduan Penilaiannya. Pedagogia, 21(1), 1–15.
Ketut, D. I., Made, K. I. G., & Made, A. S. I. (2022). Rancangan Blended Learning Matematika Bagi Pendidikan Vokasional Masa Pandemi Covid-19. Jurnal Pembelajaran dan Pengembangan Matematika, 2(1), 1–20.
Khoirunnissa, R., Suwarma, I. R., & Muslim, M. (2024). The Implementation of STEM-PBL Learning to Enhance Students' Critical Thinking Skills. Jurnal Pendidikan Fisika dan Teknologi, 10(1), 175–185.
Langi, J. P. (2024). Penerapan Model Problem Based Learning Terintegrasi STEM terhadap Keterampilan Berpikir Kritis pada Materi Hukum Newton. Edu Cendikia: Jurnal Ilmiah Kependidikan, 4(3), 1647–1655.
Lestari, I. F., & Muhajir, S. N. (2021). Pendekatan STEM untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa pada Materi Fluida Statis. Jurnal Pendidikan dan Ilmu Fisika, 1(2), 62–68.
Monika, P. S., Suharno, S., & Rahmasari, L. (2023). Effectiveness of Science Technology Engineering Mathematics Problem Based Learning (STEM-PBL) and Science Technology Engineering Mathematics Project Based Learning (STEM-PjBL) to Improve Critical Thinking Ability. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 9(11), 9593–9599.
Nurazmi, N., & Bancong, H. (2021). Integrated STEM-Problem Based Learning Model: Its Effect on Students' Critical Thinking. Kasuari: Physics Education Journal (KPEJ), 4(2), 70–77.
Nuzula, F., & Jatmiko, B. (2023). Pembelajaran Fisika dengan Model PBL Berbasis STEM untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Peserta Didik SMA. Student Scientific Creativity Journal, 1(5), 311–323.
Putri, C. D., Pursitasari, I. D., & Rubini, B. (2020). Problem Based Learning Terintegrasi STEM di Era Pandemi Covid-19 untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa. JIPI (Jurnal IPA dan Pembelajaran IPA), 4(2), 193–204.
Rosidah, C. T. (2018). Penerapan Model Problem Based Learning untuk Menumbuhkembangkan Higher Order Thinking Skill Siswa Sekolah Dasar. INVENTA: Jurnal Pendidikan Guru Sekolah Dasar, 2(1), 62–71.
Selamat, I. N. (2021). Keterampilan Abad Ke-21 pada Pembelajaran Sains dengan Konteks Socio-Scientific Issues di Indonesia: Tinjauan Literatur Sistematis. Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran IPA Indonesia, 11(2), 14–21.
Situmeang, C. K., & Sirait, M. (2023). Pengaruh Model Problem Based Learning Berbasis Pendekatan STEM terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Siswa pada Materi Gelombang Bunyi. Jurnal Inovasi Pembelajaran Fisika (INPAFI), 11(2), 53–62.
Utami, V., Viyanti, V., & Permadi, D. (2025). Enhancing Students’ Critical Thinking Skills: A STEM-Integrated Problem-Based Learning Model. Jurnal Materi dan Pembelajaran Fisika, 15(1), 17.
Winarti, W., Sulisworo, D., & Kaliappen, N. (2021). Evaluation of STEM-Based Physics Learning on Students' Critical Thinking Skills: A Systematic Literature Review. Indonesian Review of Physics, 4(2), 61–69.
Zakiyah, R. N., Ramli, Y., & Irawan, F. (2023). Pengaruh Pembelajaran PBL Terintegrasi STEM terhadap Keterampilan Berpikir Kritis Siswa. Jurnal Jeumpa, 10(2), 269–277.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Pendas : Jurnal Ilmiah Pendidikan Dasar
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
