Peningkatan Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik pada Materi Energi Terbarukan melalui PjBL-STEM dengan Design Thinking
DOI:
https://doi.org/10.21831/jpms.v13i2.87690Keywords:
Design thinking, Energi terbarukan, Kemampuan berpikir kritis, PjBL-STEMAbstract
Kemampuan berpikir kritis di Indonesia khususnya dalam pembelajaran fisika masih tergolong rendah. Salah satu alternatif yang dinilai efektif untuk mengatasi permasalahan ini adalah model PjBL-STEM dengan Design Thinking (DT). Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh model pembelajaran Project based Learning (PjBL)-STEM yang dipadukan dengan DT terhadap kemampuan berpikir kritis peserta didik pada materi energi terbarukan. Metode yang digunakan adalah quasi-experimental dengan desain penelitian nonequivalent control group design. Sampel terdiri dari 69 peserta didik kelas X dari salah satu SMA swasta di Tangerang Selatan yang dipilih secara teknik purposive sampling. Hasil post-test menunjukkan bahwa nilai rata-rata kelompok eksperimen (M = 59,98) lebih tinggi dibandingkan kelompok kontrol (M = 51,56), dengan nilai signifikansi 0,03 effect size Cohen’s d sedang (r = 0,5) dan skor N-Gain kategori sedang (0,49). Meski terlihat adanya peningkatan, kemampuan berpikir kritis peserta didik secara umum masih tergolong rendah. Temuan ini menunjukkan bahwa penerapan design thinking dalam PjBL STEM dapat membantu meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik, terutama pada topik seperti energi terbarukan.
References
Arini, W., & Juliadi, F. (2018). Analisis kemampuan berfikir kritis pada mata pelajaran fisika untuk pokok bahasan kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan. Berkala Fisika Indonesia, 10(1), 1–11. http://journal.uad.ac.id/index.php/BFI/article/download/9485/4577
Asysyifa, D. S., Jumadi, Wilujeng, I., & Kuswanto, H. (2019). Analysis of students critical thinking skills using Partial Credit Models (PCM) in physics learning. International Journal of Educational Research Review, 4(2), 245–253. https://doi.org/10.24331/ijere.518068
Aulia, H., Hafeez, M., Mashwani, H. U., Careemdeen, J. D., Mirzapour, M., & Syaharuddin. (2024). The Role of Interactive Learning Media in Enhancing Student Engagement and Academic Achievement. International Seminar on Student Research in Education, Science, and Technology, 1(April), 57–67. http://journal.ummat.ac.id/index.php/issrestec
Cynthia, R. E., & Sihotang, H. (2023). Melangkah Bersama di Era Digital : Pentingnya Literasi Digital untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis dan Kemampuan Pemecahan Masalah Peserta Didik. Jurnal Pendidikan Tambusai, 7, 31712–31723.
Devi, N. D. C., Susanti VH, E., & Indriyanti, N. Y. (2018). Analysis of high school students’ argumentation ability in the topic of buffer solution. JKPK (Jurnal Kimia Dan Pendidikan Kimia), 3(3), 141. https://doi.org/10.20961/jkpk.v3i3.23308
Handayani, L., & Zen, E. F. (2025). Penggunaan design thinking dalam mengatasi kebosanan peserta didik di kelas. 3(2). https://doi.org/10.17977/um084v3i22025p333-339
Hasibuan, M. P., Sari, R. P., Syahputra, R. A., & Nahadi, N. (2022). Application of integrated project-based and STEM-based e-learning tools to improve students’ creative thinking and self-regulation skills. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 8(1), 51–56. https://doi.org/10.29303/jppipa.v8i1.1050
Hikmawati, F. (2020). Metodologi penelitian. Rajawali Pers.
Iskandar, Jaya, A., Warti, R., & Zain. (2022). Statistik pendidikan: Teori dan aplikasi SPSS. Penerbit NEM. https://books.google.co.id/books?id=YW9mEAAAQBAJ
Landis, J. R., & Koch, G. G. (1977). The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics, 33(1), 159–174. http://www.jstor.org/stable/2529310
Lestari, R. V. A., & Hindun. (2023). Penerapan 4C (Communication , Collaboration , Critical Thinking , Creativity) pada kurikulum merdeka di tingkat sma pendahuluan di era globalisasi ini , keterampilan 4C (Communication , Collaboration , Critical Thinking , Creativity) sangat diperlukan. Journal of Indonesian Language Research, 3(2), 15–26.
Mahanal, S., & Zubaidah, S. (2017). Model pembelajaran ricosre yang berpikir kreatif. Jurnal Pendidikan: Teori, Penelitian, Dan Pengembangan, 2(2007), 676–685. http://journal.um.ac.id/index.php/jptpp/article/view/9180/4435
Mardiyah, F. H., Muzakki, N. A., & Supriatno, B. (2025). Inovasi pendekatan pembelajaran kontekstual melalui google site terhadap kemampuan berpikir kritis pada materi perubahan iklim ( Innovation of Contextual Learning Approaches Through The Google Site on Critical Thinking Ability On Climate Change Materials . 11, 104–109.
Muna, N., & Linuwih, S. (2024). Analisis kemampuan berpikir kritis siswa menggunakan two-tier multiple choice test berbasis hots pada materi termodinamika. Prosiding Seminar Nasional Fisika, 35, 307–318. https://proceeding.unnes.ac.id/psnk/article/view/3099
Naf’atuzzahrah, N., Taufik, M., Gunawan, G., & Sahidu, H. (2022). Pengembangan perangkat pembelajaran model learning cycle 5E untuk meningkatkan penguasaan konsep fisika peserta didik. Jurnal Pendidikan Fisika Dan Teknologi, 8(SpecialIssue), 23–30. https://doi.org/10.29303/jpft.v8ispecialissue.3393
Nguyện, L. C., Hoa, H. Q., & Hien, L. H. P. (2025). Integrating design thinking into stem education: enhancing problem-solving skills of high school students. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 21(4), 1–11. https://doi.org/10.29333/ejmste/16084
Pratomo, L. C., Siswandari, & Wardani, D. K. (2021). The effectiveness of design thinking in improving student creativity skills and entrepreneurial alertness. International Journal of Instruction, 14(4), 695–712. https://doi.org/10.29333/iji.2021.14440a
Priyadi, R., Mustajab, A., Tatsar, M. Z., & Kusairi, S. (2018). Analisis kemampuan berpikir kritis siswa SMA Kelas X MIPA dalam pembelajaran fisika. JPFT (Jurnal Pendidikan Fisika Tadulako Online), 6(1), 53. https://doi.org/10.22487/j25805924.2018.v6.i1.10020
Purwaningsih, E., Sari, A. M., Yuliati, L., Masjkur, K., Kurniawan, B. R., & Zahiri, M. A. (2020). Improving the problem-solving skills through the development of teaching materials with STEM-PjBL (science, technology, engineering, and mathematics-project based learning) model integrated with TPACK (technological pedagogical content knowledge). Journal of Physics: Conference Series, 1481(1). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1481/1/012133
Ramadayanti, N., Muderawan, I. W., & Tika, I, N. (2017). Pengaruh model pembelajaran berbasis proyek terhadap keterampilan berpikir kritis dan prestasi belajar siswa. Prosiding Seminar Nasional MIPA, 3(2), 194–204.
Riti, Y. U. R., Degeng, I. N. S., & Sulton, S. (2021). Pengembangan model pembelajaran berbasis proyek dengan menerapkan metode design thinking untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa dalam mata pelajaran kimia. Jurnal Pendidikan: Teori, Penelitian, Dan Pengembangan, 6(10), 1581. https://doi.org/10.17977/jptpp.v6i10.15056
Rochman, C., Hermita, N., & Rokayah. (2019). The challenges of thematic learning in elementary schools for 21 st century and skills. Prosidingg Seminar Nasional Pendidikan Guru Sekolah Dasar Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan Univerversitas Riau Pekanbaru.
Sari, S., Rohmah, S., Sobandi, O., & Nasrudin, D. (2020). Project based learning to develop student’s creativities and characters in designing experiments. Journal of Physics: Conference Series, 1521(4). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1521/4/042086
Satria, A. B. A., & Muntaha, A. A. (2022). Inovasi pendidikan abad 21: penerapan design thinking dan pembelajaran berbasis proyek dalam pendidikan Indonesia. Jurnal Pendidikan Dasar, 9(2). https://doi.org/10.20961/jpd.v9i2.59940
Shalihah, P. R. (2019). Peningkatan kemampuan berpikir kritis dan rasa ingin tahu melalui inkuiri terbimbing improving critical thinking skills and inquiry. Pendidikan Guru Sekolah Dasar, 6, 521.
Suastra, I. W., & Ristiati, N. P. (2019). Developing critical thinking, scientific attitude, and self-efficacy in students through project based learning and authentic assessment in science teaching at junior high school. Journal of Physics: Conference Series, 1233(1). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1233/1/012087
Sugiyono. (2019). Metode penelitian kuantitatif, kualitatif, dan R&D. Alfabeta.
Sumardiana, S., Hidayat, A., & Parno, P. (2019). Kemampuan berpikir kritis pada model project based learning disertai stem siswa sma pada suhu dan kalor. Jurnal Pendidikan: Teori, Penelitian, Dan Pengembangan, 4(7), 874. https://doi.org/10.17977/jptpp.v4i7.12618
Sundari, P. D., & Sarkity, D. (2021). Keterampilan berpikir kritis siswa SMA pada materi suhu dan kalor dalam pembelajaran fisika. Journal of Natural Science and Integration, 4(2), 149. https://doi.org/10.24014/jnsi.v4i2.11445
Suryadi, A., & Kurniati, E. (2021). Teori dan Implementasi Pendidikan STEM. Bayfa Cendekia Indonesia. https://books.google.co.id/books?id=lqlVEAAAQBAJ
Susantini, E., Puspitawati, R. P., Raharjo, & Suaidah, H. L. (2021). E-book of metacognitive learning strategies: design and implementation to activate student’s self-regulation. Research and Practice in Technology Enhanced Learning, 16(1). https://doi.org/10.1186/s41039-021-00161-z
Suwarna, I. P. (2016). Laporan penelitian pengembangan tata kelola kelembagaan “pengembangan instrumen ujian komprehensif mahasiswa melalui computer based test pada program studi pendidikan fisika. Pusat Penelitian dan Pengembangan (PUSLITPEN) LP2M UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
Syamsudin. (2020). Based learning dalam mengembangkan ELSE (Elementary School Education Journal). Jurnal ELSE, 4, 81–99.
Syukria, M., Basri, M., Halim, A., & Maghfirah, S. (2025). Improving students ability to evaluate and conclude through a scientific approach. 3(1), 1–12.
Tiruneh, D. T., De Cock, M., Weldeslassie, A. G., Elen, J., & Janssen, R. (2017). Measuring critical thinking in physics: development and validation of a critical thinking test in electricity and magnetism. International Journal of Science and Mathematics Education, 15(4), 663–682. https://doi.org/10.1007/s10763-016-9723-0
Downloads
Additional Files
Published
How to Cite
Issue
Section
Citation Check
License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Jurnal Pendidikan Matematika dan Sains allows readers to read, download, copy, distribute, print, search, or link to its articles' full texts and allows readers to use them for any other lawful purpose. The journal allows the author(s) to hold the copyright without restrictions. Finally, the journal allows the author(s) to retain publishing rights without restrictions
- Authors are allowed to archive their submitted article in an open access repository
- Authors are allowed to archive the final published article in an open access repository with an acknowledgment of its initial publication in this journal
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 Generic License.