http://jurnal.unsyiah.ac.id/jipi

## PROBLEM BASED LEARNING TERINTEGRASI STEM DI ERA PANDEMI COVID-19 UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS SISWA
Clarissa Desyana Putri 1 , Indarini Dwi Pursitasari *2 , Bibin Rubini 2
1 SMA Pasundan 1 Cianjur. Jawa Barat, Indonesia
2 Program Studi Pendidikan IPA Sekolah Pascasarjana Universitas Pakuan, Bogor, Indonesia *Corresponding Author: indarini.dp@unpak.ac.id

## DOI: 10.24815/jipi.v4i2.17859
Received: 29 Agustus 2020 Revised: 14 November 2020          Accepted: 24 November 2020
Abstrak. Pandemi Covid-19 telah mengubah sistem pembelajaran di sekolah. Pembelajaran yang awalnya berlangsung secara offline berubah menjadi online. Perubahan ini menuntut guru untuk lebih kreatif dalam merancang pembelajaran. Penelitian ini bertujuan meningkatkan keterampilan berpikir kritis  siswa  melalui  pembelajaran problem  based  learning terintegrasi science,  technology, engineering, and mathematics ( PBL-STEM) secara daring. Penelitian dilakukan kepada siswa kelas X IPA di salah satu SMA di Cianjur dengan desain non-equivalent pretest-posttest control group. Data penelitian  dikumpulkan  menggunakan  tes  keterampilan  berpikir  kritis  berjumlah  enam  soal essay yang  valid  dengan  koefisien  reliabilitas  0,913.  Selain  itu  tanggapan  siswa  terhadap  penerapan pembelajaran PBL-STEM dijaring melalui angket. Data yang terkumpul diolah secara deskriptif dan inferensial.  Hasil  penelitian  menunjukkan  penerapan  PBL-STEM  secara  daring  dapat  berlangsung dengan  baik  dan  terjadi  peningkatan  keterampilan  berpikir  kritis  dengan  N-gain  sebesar  72%. Perolehan tertinggi pada indikator explanation dan terendah adalah evaluation . Hasil uji siginfikansi menunjukkan peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa melalui pembelajaran PBL-STEM lebih besar daripada pembelajaran PBL. Siswa juga memberikan respon yang baik terhadap penerapan PBL-STEM dalam pembelajaran di era Covid-19 sebesar 81%.
Keywords: problem based learning; STEM; keterampilan berpikir kritis; usaha dan energi
A bstract. The COVID-19 pandemic has changed the learning system in schools. The learning that initially took place in class spontaneously turned into online learning. This change requires teachers to be more creative in designing learning. This study aims to improve students’ critical thinking skills through  online  problem-based  learning  integrated  into  science,  technology,  engineering,  and mathematics (PBL-STEM). The research was conducted on students of class X IPA (natural science) in a high school in Cianjur with a non-equivalent pretest-posttest control group design. The research data were collected using a test of critical thinking skills in six valid essay questions with a reliability coefficient  of  0.913.  Besides,  students’  responses  to  the  application  of  PBL-STEM  learning  were collected through a questionnaire. The collected data were processed descriptively and inferentially. The results showed that the online application of PBL-STEM went well, and there was an increase in critical thinking skills with an N-gain of 72%. The highest gain is on the indicator of explanation, and the lowest is evaluation. The results of the significance test showed that the increase in students’ critical thinking skills through PBL-STEM learning was more significant than PBL learning. Students also responded well to the implementation of PBL-STEM in learning during the COVID-19 pandemic by 81%.
Keywords: problem-based learning; STEM; critical thinking skills; Work and Energy

## PENDAHULUAN
Pelajaran  Fisika  seringkali  dirasakan  sukar  dipelajari  dan  sering  menjadikan  siswa mengeluh. Hal ini berakibat siswa kurang termotivasi dalam belajar fisika (Minan, 2016). Pembelajaran  fisika  masih  berpusat  pada  guru,  bersifat  hafalan  serta  belum  dikaitkan dengan kehidupan nyata dan perkembangan teknologi. Kehadiran covid 19 membuat siswa merasa  kesulitan  dan  kelelahan  dalam  mengikuti  proses  pembelajaran  yang  dilakukan secara daring.
Pembelajaran fisika memfasilitasi siswa untuk mengembangkan 4C’S  yaitu critical, creative,  colaboration dan communiacation  skills .  Salah  satu  kompetensi  yang  penting dikembangkan  di  abad  21  adalah critical  thinking  skills. Oleh  karena  itu  proses pembelajaran  diharapkan  dapat  melatih  siswa  untuk  berpikir  kritis.  Siswa  mengasah keterampilan berpikir kritisnya jika dihadapkan dengan suatu persoalan dalam kehidupan sehari-hari.  Proses  pembelajaran  yang  mengasah  keterampilan  berpikir  kritis  ini  tidak terlepas  dari  peran  guru  sebagai  fasilitator.  Kenyataannya  guru  masih  mendominasi pembelajaran ( teacher centered ) dan kurang mengembangkan keterampilan berpikir kritis. Hal  ini  sejalan  dengan  pendapat  Hairida  (2016)  yang  menyatakan  bahwa  proses pembelajaran yang berpusat pada guru tidak dapat meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa.
Berpikir  kritis  merupakan  proses  berpikir  kompleks  yang  terdiri  atas  interpretasi, analisis,  inferensi,  evaluasi,  eksplanasi,  dan  pengaturan  diri  (Wartono,  dkk.,  2018 ) . Keterampilan  berpikir  kritis  dapat  dilatihkan  dan  dibiasakan  dalam  pembelajaran  (Irnin, 2016;  Diani  dkk.,  2019).  Siswa  membangun,  menemukan,  dan  mengembangkan pengetahuan  melalui  serangkaian  aktivitas  saintifik  (Lia  &  Derlina,  2016) . Berbagai penelitian  telah  dilakukan  untuk  meningkatkan  keterampilan  berpikir  kritis.  Damanik  & Nurdin  (2013)  menerapkan inquiry  training dalam  pembelajaran  Fisika.  Hasil  penelitian menunjukkan  keterampilan  berpikir  kritis  melalui  pembelajaran  dengan inquiry  training lebih  baik  daripada  pembelajaran  dengan direct  instruction. Keterampilan  berpikir  kritis juga  dapat  ditingkatkan  melalui  model  pembelajaran  inkuiri  berbasis  laboratorium (Rahmati, dkk., 2017), pembelajaran problem solving (Anwar, dkk., 2017), pembelajaran dengan  metode  menulis  (Quitadamo  &  Kurtz,  2007),  serta  pembelajaran  kontekstual (Bustami dkk., 2018),
Pada  saat  keadaan  pandemi  Covid-19  seperti  ini,  siswa  dituntut  untuk  mengikuti pembelajaran  daring  yang  dirasakan  menyulitkan  dan  melelahkan  oleh  beberapa  siswa. Dampak  lain  dari  pandemi  Covid-19  adalah  siswa  mengalami  kebosanan  karena  harus belajar di rumah. Situasi demikian menuntut guru untuk lebih kreatif dalam merancang pembelajaran yang dapat dilaksanakan secara daring untuk menumbuhkan kemandirian dan keterampilan berpikir siswa. Pembelajaran daring perlu dilakukan secara efektif tanpa membebani  siswa  dengan  berbagai  tugas  yang  harus  dikumpulkan  (Aji,  2020).  Agar pembelajaran  daring  lebih  bermakna,  guru  dapat  melakukan  berbagai  inovasi  seperti pembelajaran dengan menggunakan permainan (Lay & Osman, 2018; Rahmayanti, dkk., 2020), media pembelajaran (Lee, 2016), atau menggunakan strategi/model pembelajaran yang menarik (Ichsan, 2020).
Salah satu model dan pendekatan yang dapat dikembangkan oleh guru dan berpusat pada siswa adalah model problem based learning (PBL). Menurut Diani, dkk. (2019), PBL merupakan model pembelajaran yang menggunakan permasalahan nyata yang terdapat dalam  kehidupan  sehari-hari  dan bertujuan  agar  siswa  dapat  membangun  pengetahuan tentang sains. Model PBL menuntut siswa untuk menanamkan dasar-dasar berpikir ilmiah, mengembangkan mental berpikir yang sangat dibutuhkan dalam pembelajaran abad 21. Kemampuan  lainnya  yang  dapat  dikembangkan  melalui  penerapan  PBL  dalam pembelajaran  antara  lain:  kemampuan  penyelesaian  masalah,  perencanaan,  bernalar secara kritis dan kreatif, manajemen stress, penilaian diri, kolaborasi dengan tim secara
aktif,  belajar  mandiri,  keterampilan  interpersonal,  pengambilan  keputusan,  manajemen waktu, dan mendefinisikan problem dengan baik dan tepat (Newman, 2005). Penerapan pembelajaran dengan menggunakan PBL juga dapat meningkatkan keterampilan berpikir tingkat  tinggi  (Syam  &  Efwinda,  2017),  keterampilan  proses  sains  dan  motivasi  siswa (Yusmanidar, dkk., 2017).
Model PBL dapat diintegrasikan dengan pendekatan science technology engineering mathematic (STEM).  STEM  merupakan  cara  yang  efektif  untuk  memfasilitasi  dan mempertahankan keterpaduan ilmu sains, teknologi, matematika, dan rekayasa (Estapa & Tank, 2017). Uraian dari keempat istilah tersebut adalah: (1) sains berhubungan dengan konsep-konsep  dan  hukum-hukum  yang  berhubungan  dengan  alam;  (2)  teknologi merupakan keterampilan yang digunakan dalam pengetahuan dengan menggunakan suatu alat  buatan  yang  dapat  memudahkan  pekerjaan;  (3)  teknik/rekayasa/engineering merupakan  pengetahuan  untuk  mendesain  suatu  tahapan/prosedur  yang  dapat menyelesaikan  problem;  dan  (4)  matematika  merupakan  ilmu  yang  mengaitkan  antara besaran,  angka,  dan  ruang  yang  berdasarkan  logika  tanpa  adanya  bukti  empiris (Torlakson,  2014).  Integrasi  PBL  dengan  STEM  sangat  memungkinkan  mengaktualisasi literasi lingkungan dan kreativitas mahasiswa (Farwati, 2017).  Penerapan Project Based Learning terintegrasi  STEM  juga  dapat  meningkatkan  literasi  sains  siswa  berdasarkan gender  (Afriana.  dkk.,  2016),  meningkatkan  kemampuan  kognitif,  psikomotorik,  dan karakter siswa (Yulianti, dkk., 2018). Integrasi PBL dan STEM memerlukan motivasi dan percaya diri siswa dalam meningkatkan karier (LaForce, dkk., 2017).
Berdasarkan  pentingnya  keterampilan  berpikir  kritis  siswa  dan  perlunya  siswa mengaitkan  sains,  teknologi,  matematika,  dan  rekayasa  dalam  pembelajaran,  maka dilakukan  penerapan  pembelajaran  dengan  PBL-STEM  dalam  pembelajaran  IPA.  Oleh karena  itu,  tujuan  penelitian  ini  untuk  meningkatkan  keterampilan  berpikir  kritis  siswa melalui penerapan pembelajaran dengan model PBL-STEM pada materi usaha dan energi.

## METODE
Penelitian ini merupakan penelitian kuasi eksperimen dengan desain non-equivalent pretest-posttest  control  group (Fraenkel  &  Wallen,  2012) . Kelompok  eksperimen menggunakan pembelajaran PBL-STEM, sedangkan kelompok kontrol menggunakan PBL. Pembelajaran  di  kedua  kelompok  tersebut  dilaksanakan  secara  daring.  Sebelum  dan sesudah perlakuan dilakukan pretest dan posttest untuk mengukur keterampilan berpikir kritis  siswa.  Pada  akhir  pembelajaran  dibagikan  angket  untuk  menentukan  tanggapan siswa  terhadap  pelaksanaan  pembelajaran  PBL-STEM.  Perbedaan  proses  pembelajaran dengan menggunakan PBL-STEM dan PBL ditampilkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Perbandingan proses pembelajaran dengan PBL-STEM dan PBL
Fase PBL-STEM PBL I Orientasi Siswa pada masalah-mengajukan pertanyaan dan mendefinisikan masalah (penggunaan aplikasi Jitsi) Orientasi Siswa pada masalah (penggunaan aplikasi Jitsi) II Mengorganisasikan siswa untuk belajar - merencanakan dan melaksanakan investigasi (Penggunaan Aplikasi Google Classroom) Mengorganisasikan siswa untuk belajar (Penggunaan Aplikasi Google Classroom) III Membimbing pengalaman individual atau kelompok - Merencanakan dan melaksanakan investigasi Membimbing pengalaman individual atau kelompok (Penggunaan Aplikasi Google Classroom)
(laporan berupa video di kirim ke google classroom IV a. Mengembangkan dan menyajikan hasil karya-mengembangkan dan menggunakan pemodelan
b. Mengembangkan dan menyajikan hasil karya--menggunakan matematika dan pemikiran komputasi
c. Mengembangkan dan menyajikan hasil karya-membangun penjelasan dan merancang solusi (laporan berupa video di kirim ke google classroom) Mengembangkan dan menyajikan hasil karya (Penggunaan Aplikasi Google Classroom) V a. Menganalisis dan mengevaluasi proses - menganalisis dan menafsirkan data
b. Menganalisis dan mengevaluasi proses - terlibat dalam argumen dari bukti
c. Menganalisis dan mengevaluasi proses - memperoleh, mengevaluasi, dan mengkomunikasikan informasi (Penggunaan Aplikasi Jitsi dan Google Classroom) Menganalisis dan mengevaluasi proses (Penggunaan aplikasi Jitsi)
Data  keterampilan  berpikir  kritis  dikumpulkan  menggunakan  tes  keterampilan berpikir  kritis  berupa  soal essay yang  terdiri  atas  enam  butir  soal.  Soal  tersebut  telah dilakukan uji validitas ahli dan uji empiris dengan koefisien reliabiltas soal sebesar 0,913. Perolehan keterampilan berpikir kritis siswa, selanjutnya dianalisis secara deskriptif dengan menghitung rata-rata, nilai tertinggi, nilai terendah, simpangan baku, dan perolehan N- gain,  serta  uji  inferensial  menggunakan  uji  independent  t-test.  Perolehan  N-gain selanjutnya dikategorisasikan menurut Hake (2002) seperti tampak pada Tabel 2. Adapun data tanggapan siswa dikuantitatifkan dan dikategorisasikan.
Tabel 2 . Kriteria intepretasi N-gain
N-gain Kategori N-gain > 0,7 0,3 ≤ N-gain ≤ 0,7 N-gain < 0,3 Tinggi Sedang Rebdah

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembelajaran  PBL-STEM  merupakan  suatu  pembelajaran  yang  mengaitkan  antara model pembelajaran Problem Based Learning yang didalamnya menggunakan pendekatan STEM.  STEM  merupakan  disiplin  ilmu  yang  berkaitan  erat  satu  sama  lain.  Sains memerlukan matematika sebagai alat pengolahan data, sedangkan teknologi merupakan aplikasi  dari  sains  itu  sendiri  (Afriana,  dkk.,  2016).  Belajar  sains  juga  memerlukan engineering  design  process yaitu  pengetahuan  untuk  mengoperasikan  atau  mendesain sebuah prosedur untuk menyelesaikan sebuah masalah (Torlakson, 2014). Pembelajaran PBL-STEM merupakan sistem belajar yang didasarkan pada filosofi bahwa siswa mampu menyerap  pelajaran  apabila  siswa  menangkap  makna  dalam  materi  akademis  yang
diperolehnya  dan  tugas-tugas  sekolah  dengan  mengaitkan  informasi  baru  dengan pengetahuan dan pengalaman yang sudah dimiliki sebelumnya (Karim & Normaya, 2015).
Pembelajaran  PBL-STEM  yang  dilakukan  dalam  penelitian  ini  dilaksanakan  secara daring dengan menggunakan aplikasi Jitsi, google classroom, dan Whatsapp pada materi Usaha  dan  Energi.  Tahapan  pembelajaran  dilaksanakan  sesuai  dengan  tahapan  yang terdapat pada Tabel 1. Penerapan pembelajaran dilaksanakan secara daring karena terjadi pandemi Covid-19 yang tidak memungkinkan terjadinya proses pembelajaran secara tatap muka  langsung.  Pembelajaran  dilakukan  selama  4  kali  pertemuan.  Setiap  minggunya terdiri dari dua pertemuan dengan alokasi waktu 2 jam pelajaran. Pembelajaran dibantu dengan  penyelesaian  LKPD  dan  proyek  serta  pembelajaran  daring  tatap  muka  melalui aplikasi  Jitsi.  Selama  pelaksanaan  pembelajaran  PBL-STEM  dilakukan  pengamatan terhadap aktivitas siswa dengan hasil terdapat pada Tabel 3.
Tabel 3. Aktivitas siswa dalam pembelajaran PBL-STEM
Aspek yang Diamati
Rerata (%) 1. Orientasi Masalah (aplikasi meeting Jitsi)
a. Siswa menyimak penayangan dengan rasa ingin tahu yang tinggi b. Siswa menanyakan tentang penayangan video yang diberikan dan memberikan hipotesis awal 84 2.  Mengorganisasikan siswa untuk belajar (aplikasi meeting Jitsi) Siswa berdiskusi dalam kelompok secara virtual 86 3.  Membimbing pengalaman individu/kelompik (offline, pembuatan video di kirim aplikasi classroom): Siswa merencanakan dan melaksanakan investigasi (waktu pengerjaan 1 hari hasilnya dipantau oleh observer 86 4.  Mengembangkan dan menyajikan hasil karya (offline, pembuatan video di kirim aplikasi classroom):
a. Siswa mengembangkan alat berdasarkan kekurangan yang ditemukan b. Siswa mengembangkan alat peraga menggunakan pemikiran matematis 80 5.  Menganalisis dan mengevaluasi proses (aplikasi meeting Jitsi): Siswa  menganalisis  dan  mengevaluasi  proses,  menafsirkan data,  terlibat  dalam  argumentasi  dan  bukti,  serta mengkomunikasikan informasi 70 Rata-rata 81,2%
Tabel  3  menunjukkan  perolehan  aktivitas  siswa  yang  terendah  adalah  pada  saat siswa  melakukan  analisis  dan  evaluasi.  Hal  ini  disebabkan  siswa  belum  terbiasa  dalam melakukan evaluasi terhadap kegiatan yang telah dilakukan dan hasil yang diperoleh. Bagi siswa,  penyelesaian  tugas  sudah  selesai  ketika  berhasil  mengumpulkan  hasil  kerjanya kepada  guru.  Adapun  perolehan  tertinggi  adalah  pada  tahap  siswa  berdiskusi  serta merencanakan dan melaksanakan investigasi. Pada saat diskusi, siswa  tampak antusias dan  saling  mengemukakan  pendapat.  Berdasarkan  video  yang  terkumpul,  ketika  siswa melakukan perencanaan dan pelaksanan investigasi tampak semangat dan berusaha keras dalam  menyelesaikan  problem  yang  dihadapinya.  Setelah  selesai  pembelajaran dilaksanakan  posttest  untuk  mengukur  keterampilam  berpikir  kritis  siswa.  Pengukuran tersebut  juga  dilaksanakan  sebelum  pembelajaran  untuk  menganalisis  peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa. Perolehan keterampilan berpikir kritis siswa pada kelas PBL-STEM dan PBL ditunjukkan pada Tabel 4.
Tabel 4. Keterampilan berpikir kritis siswa di Kelompok PBL-STEM dan PBL
Tabel 4 menunjukkan rata-rata dan peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa pada  kelompok  yang  menggunakan  PBL-STEM  (kategori  tinggi)  lebih  besar  daripada kelompok PBL. Pembelajaran PBL-STEM memfasilitasi siswa untuk mengembangkan sikap sains,  serta  mendorong  siswa  untuk  selalu  kritis  dalam  menemukan  konsep  dan mengaitkan  antara  pengalaman  yang  dimiliki  siswa  dengan  materi  yang  dipelajari. Peningkatan keterampilan berpikir kritis ini didapatkan dari kegiatan siswa melalui sebuah rancangan alat peraga dalam pembelajaran. Siswa dituntut lebih kritis dalam pembuatan alat sebagai solusi terhadap permasalahan yang dihadapi. Hal ini sesuai dengan pernyataan dari Han, dkk. (2015)  yang menyebutkan bahwa  dalam kelas PBL-STEM,  siswa dituntut untuk memecahkan masalah dunia nyata dan terlibat dalam ill-defined tasks menjadi well- defined outcome melalui kerja sama dalam kelompok maupun perorangan. Tak hanya itu, Maulida, dkk. (2019) dan Sarnita, dkk. (2019) juga menyatakan bahwa pembelajaran PBL dengan  menggunakan  pendekatan  STEM  dapat  meningkatkan  hasil  belajar  fisika  dan keterampilan  berpikir  kreatif  siswa.  Proses  pembelajaran  menggunakan  PBL-STEM  juga dapat memotivasi siswa untuk mempelajari materi dan merangsang keterampilan berpikir kritis siswa secara bermakna dan mempermudah siswa mempelajari materi pembelajaran.
Pembelajaran  PBL-STEM  dengan  metode  daring  ini  lebih  efektif,  karena  siswa menyelesaikan problem yang dihadapi di rumah. Siswa lebih tertantang dan tertarik untuk merancang  alat  sebaik  mungkin.  Siswa  juga  mengkritisi  sumber  informasi  yang diperolehnya dan memutuskan informasi yang diperlukan dalam menyelesaikan problem. Kemampuan  siswa  dalam  menganalisis  problem,  merancang  alat,  mengintepretasi  data yang  diperolehnya,  dan  memberikan  penjelasan  dapat  terlatihkan  melalui  proses pembelajaran  dengan  PBL-STEM.  Misalkan  dalam  menyelesaikan  permasalahan  konsep energi mekanik, siswa merancang alat miniatur lintasan roller coaster untuk menentukan faktor yang mempengaruhi besarnya energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik. Pada  saat  merancang  alat  tersebut,  siswa  melakukan  perhitungan  matematis  untuk menentukan  besarnya  energi  potensial,  energi  kinetik  dan  energi  mekanik  pada  setiap lintasan  dengan  ketinggian  yang  berbeda.  Siswa  juga  mengaplikasikan  pemahaman tentang konsep energi mekanik yang merupakan perpaduan antara energi potensial dan energi  kinetik.  Siswa  membuat  desain  lintasan roller  coaster dengan  ketinggian  yang berbeda, dan perbedaan massa benda yang melintasi roller coaster tersebut. Keterampilan siswa dalam mengaitkan antara technology, engineering, dan mathematics dalam belajar Fisika  ternyata  dapat  meningkatkan  pemahaman  konsep,  pemecahan  masalah  dan keterampilan berpikir kritis.
Signifikansi  perbedaan  rata-rata  peningkatan  keterampilan  berpikir  kritis  siswa  di kelompok  PBL-STEM  dan  PBL  ditampilkan  pada  Tabel  5.  Hasil  uji  normalitas  dan homogenitas menunjukkan data keterampilan berpikir kritis di kedua kelompok tersebut terdistribusi normal dan homogen.
Parameter PBL-STEM PBL Pre-test Post-test Pre-test Post-test Nilai rata-rata Nilai tertinggi Nilai terendah Simpangan baku Varians 47,4 57 37 6,04 36,5 85,1 92 75 4,21 17,8 54,8 66 40 6,9 46,9 74,2 83 65 4,8 23,0 N-gain 0,72 0,43
Tabel 5 . Hasil pengujian independent t-test keterampilan berpikir kritis siswa di kelas PBL- STEM dan PBL
Kelompok Uji normalitas Uji homogenitas Uji t PBL-STEM Pretest 0,200 0,346 0,000 Posttest 0,143 PBL Pretest 0,200 Posttest 0,200
Tabel  5  menyimpulkan  terdapat  perbedaan  yang  signifikan  rata-rata  peningkatan keterampilan  berpikir  kritis  siswa  di  kelompok  PBL-STEM  dan  kelompok  PBL.  Hal  ini disebabkan oleh pembelajaran PBL-STEM mendorong  siswa  untuk  selalu kritis  dalam menemukan    konsep    dan  mengaitkan  antara  pengalaman  yang  dimiliki  siswa  dengan materi yang dipelajari. Pembelajaran PBL-STEM merupakan sistem belajar yang didasarkan pada filosofi bahwa siswa mampu menyerap pelajaran apabila dapat menangkap makna dalam materi akademis yang diperolehnya. Siswa dapat menangkap makna dalam tugas- tugas  sekolah  ketika  mengaitkan  informasi  baru  dengan  pengetahuan  dan  pengalaman yang sudah dimiliki sebelumnya. Pengambilan keputusan diambil setelah dilakukan refleksi dan  evaluasi  pada  apa  yang  dipercayai.  Sejalan  dengan  itu,  Fachrurazi  (2017) mengemukakan  bahwa  berpikir  kritis  adalah  proses  sistematis  yang  memberikan kesempatan  kepada  siswa  untuk  merumuskan  dan  mengevaluasi  keyakinan  dan pendapatnya.  Sementara  itu,  Kusumaningsih  &  Marta  (2017)  mengemukakan  bahwa berpikir  kritis  merupakan  proses  berpikir  secara  tepat,  terarah,  beralasan,dan  reflektif dalam pengambilan keputusan yang dapat dipercaya.
Pembelajaran dengan model PBL-STEM menyebabkan siswa lebih berpikir kritis dan memahami materi yang dipelajari karena siswa menyelesaikan problem yang dihadapinya dengan  mengaitkan  antara  pengetahuan  sains  dengan  teknologi,  matematika,  dan engineering (Cahyaningsih & Roektiningroem, 2018). Pemahaman materi yang baik dari siswa  juga  disebabkan  adanya  peningkatan  keterampilan  berpikir  kritis  siswa  dalam menyelesaikan  permasalahan  tentang  usaha  dan  energi.  Peninjauan  lebih  lanjut peningkatan  keterampilan  berpikir  kritis  siswa  di  sebelum  dan  sesudah  mengikuti pembelajaran pada materi usaha dan energi menggunakan  PBL-STEM pada setiap aspek keterampilan berpikir kritis disajikan pada Gambar 1.
Gambar 1. Peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa pada setiap indikator
Berdasarkan hasil analisis terhadap setiap aspek keterampilan berpikir kritis pada Gambar 1  menunjukan  peningkatan  keterampilan  berpikir  kritis  tertinggi  adalah explanation . Tingginya perolehan tersebut disebabkan selama pembelajaran secara online, siswa diberi kesempatan untuk mengemukakan pendapatnya terhadap suatu problem. Problem yang diberikan  juga  memfasilitasi  siswa  untuk  terlibat  aktif  memberikan  penjelasan  terhadap penyelesaian masalah yang dilakukannya. Keterlibatan aktif siswa tersebut sejalan dengan hasil penelitian Yogantari, dkk. (2014) yang menyatakan bahwa keterampilan berpikir kritis dapat terbangun melalui pembelajaran yang melibatkan siswa secara aktif (student center learning) dan integrasi STEM (Lou, dkk., 2011). Penerapan STEM dalam pembelajaran juga telah  meningkatkan  keterampilan  berpikir  kritis  siswa  (Lai,  2018;  Soros,  dkk.,  2017). Indikator  lainnya  yang  juga  memperoleh  peningkatan  dengan  kategori  tinggi  yaitu interpretasi, analisis, dan inferensi. Hal ini menunjukan bahwa pada saat menyelesaikan problem,  siswa  dapat  melakukan  interpretasi  dengan  baik  terhadap  data  yang diperolehnya. Siswa juga dapat membuat kesimpulan, serta mengemukakannya dengan baik. Hal ini dikarenakan pembelajaran PBL-STEM mengajak siswa ke keadaan nyata dalam kehidupan  sehari-hari  untuk  memecahkan  suatu  permasalahan  dengan  pemikiran  kritis dan  logis,  serta  menyimpulkan  hasil  yang  didapatkan  dengan  beragam  jenis  cara. Kurniawan (2014) mengungkapkan bahwa dengan pembelajaran yang aktif, siswa akan berinisiatif untuk memecahkan permasalahan serta bertanggung jawab atas pembelajaran sehingga dapat menyimpulkan hasil yang sesuai dengan konsep.
Berdasarkan  analisis  terhadap  data  angket  yang  disebarkan  kepada  siswa, didapatkan  informasi  pelaksanaan  pembelajaran  PBL-STEM  mendapat  respon  dan tanggapan yang positif dari siswa dengan rata-rata sebesar 81%. Siswa sangat antusias terhadap  pelaksanaan  pembelajaran  PBL-STEM  yang  ditandai  dengan  perolehan persentase  paling  tinggi.  Tingginya  antusias  siswa  disebabkan  pembelajaran  PBL-STEM secara  daring  membiasakan  siswa  untuk  inovatif  dan  kritis  dalam  menghadapi  dan menyelesaikan problem.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  dapat  disimpulkan  bahwa  pembelajaran  Fisika  dapat dilakukan secara daring dengan menggunakan PBL-STEM di era Pandemi Covid-19. Siswa dapat merancang beberapa alat yang berkaitan dengan permasalahan dalam materi usaha dan energi. Hasil penerapan PBL-STEM menunjukkan peningkatan sebesar 72% dengan perolehan  tertinggi  pada  aspek explanation dan  terendah  pada  aspek evaluation. Peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa di kelas yang menggunakan PBL STEM juga berbeda secara signifikan dibandingkan dengan kelas kontrol. Efektivitas penggunaan PBL- STEM juga mendapatkan tanggapan positif dari siswa dengan memberikan penilaian yang sangat baik.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Direktorat Riset dan Pengabdian kepada Masyarakat Kementerian Riset dan Teknologi, Badan Riset dan Inovasi Nasional yang telah memberikan  dukungan  dana  penelitian  melalui  Hibah  Penelitian  Tesis  Magister.  Ucapan terima  kasih  juga  ditujukan  kepada  pimpinan  LPPM  Universitas  Pakuan  serta  Kepala Sekolah,  Guru,  dan  siswa  SMA  Pasundan  1  Cianjur  yang  telah  memberikan  dukungan terhadap pelaksanaan penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Afriana,  J.,  Permanasari,  A.,  &  Fitriani,  A.  2016.  Penerapan project  based  learning terintegrasi STEM untuk meningkatkan literasi sains siswa ditinjau dari gender . Jurnal Inovasi Pendidikan IPA, 2(2):202–212.
Agnafia, D.N. 2018. Analisis kemampuan berpikir kritis siswa dalam pembelajaran Biologi. Florea , 5(1):45-53.
Aji, R.H.S. 2020. Dampak Covid-19 pada pendidikan di Indonesia: Sekolah, keterampilan, dan proses pembelajaran. SALAM: Jurnal Sosial & Budaya Syar-i, 7(5):395-402.
Anwar,  A.,  Yusrizal,  Y.,  &  Jalil,  Z.  2017.  Implementasi  strategi  problem  solving  dengan menggunakan  metode  eksperimen  untuk  meningkatkan  minat  dan  ketrampilan berpikir kritis siswa di MAN Gandapura pada Materi Gerak Harmonik. JIPI (Jurnal IPA dan Pembelajaran IPA) , 1(1):16-25.
Bustami, Y., Syafruddin, D., & Afriani, R. 2018. The implementation of contextual learning to  enhance  biology  students’  critical  thinking  skills. Jurnal  Pendidikan  IPA Indonesia , 7(4):451-457.
Cahyaningsih, F. & Roektiningroem, E. 2018. Pengaruh pembelajaran IPA berbasis STEM- PBL  terhadap  keterampilan  berpikir  kritis  dan  hasil  belajar  kognitif .  E-Journal Pendidikan IPA , 7(5):239-244.
Damanik, D.P. & Bukit, N. 2013. Analisis kemampuan berpikir kritis dan sikap ilmiah pada pembelajaran  Fisika  menggunakan  model  pembelajaran Inquiry  Training  (IT) dan Direct Instruction (DI). Jurnal Pendidikan Fisika, 2(1):16-24.
Diani, R., Khotimah, K., Khasanah, U., & Ridho, M.S. 2019. Scaffolding in physics learning based on Problem Based Instruction (PBL): The effect on concept understanding and self efficacy. Indonesian Journal of Science and Mathematics Education, 2(3):310– 319.
Estapa, A.T. & Tank, K.M. 2017. Supporting integrated STEM in the elementary classroom: a professional development approach centered on an engineering design challenge. International Journal of STEM Education , 4(6):1–16.
Fachrurazi,  S.  2017.  Pengaruh  model  pembelajaran kooperatif  tipe  Team  Games Tournament (TGT) dan Numbered Head Together (NHT) terhadap hasil belajar siswa SMP. Tesis tidak dipublikasikan. Bandar Lampung: Universitas Negeri Lampung.
Farwati,  R.,  Permanasari,  A.,  Firman,  H.,  &  Suhery,  T.  2017.  Integrasi Problem  Based Learning dalam STEM education berorientasi pada aktualisasi literasi lingkungan dan kreativitas.  Prosiding  Seminar  Nasional  Pendidikan  IPA  2017-STEM  untuk Pembelajaran Sains Abad 21, Palembang 23 September 2017, p.198-206.
Fraenkel, J.R. & Wallen, N.E. 2012. How to Design and Evaluate Research in Education . Boston: McGraw Hill .
Han, S., Capraro, R., & Capraro, M.M. 2015. How science, technology, engineering, and mathematics  (STEM)  project-based  learning  (PBL)  affect  high,  midle,  and  low
achievers  differently:  The  impact  of  student  factors  on  achievement. International Journal of Science and Mathematics Education , 13(5):1089-1113.
Hairida,  H.  (2016).  The  effectiveness  using  inquiry  based  natural  science  module  with authentic assessment to improve the critical thinking and inquiry skills of Junior High School Students. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia , 5(2):209-215.
Hake, R.R. 2020. Relationship of individual student normalized learning gains in mechanics with gender gender, High-School Physics, and pre test scores on mathematics and spatial  visualization  visualization Physics  Education  Research  Conference.; Boise, Idaho,  2002.  [Online]  (http://www.physics.indiana.edu/-hake)  diunduh  pada  18 Agustus 2020.
Ichsan, I., Rahmayanti, H., Purwanto, A., Sigit, D., Kurniawan, E., Dewi, A., Wirdianti, N., Hermawati, F., & Marhento, G. 2020. Covid-19 dan E-Learning: Perubahan strategi pembelajaran  sains  dan  lingkungan  di  SMP. JINoP  (Jurnal  Inovasi  Pembelajaran) , 6(1):50-61.
Irnin,  A.D.A.  2016.  Peningkatan  kemampuan  berpkir  kritis  mahasiswa  melalui  model pembelajaran Problem  Based  Intruction (PBI)  pada  mata  pelajaran  kuliah  Filsafat Sains. Jurnal Pendidikan Fisika Universitas Muhammadiyah Metro, 4(2):68–75.
Karim  &  Normaya.  2015. Kemampuan  berpikir  kritis  siswa  dalam  pembelajaran matematika  dengan  menggunakan  model  Jucama  di  Sekolah  Menengah  Pertama . Banjarmasin: Jurnal Pendidikan Matematika , 3(1):92–164.
Kurniawan,  D.T.  (2014).  Model  pembelajaran  berbasis  masalah  berbantuan  website interaktif  pada  konsep  Fluida  Statis  untuk  meningkatkan  penguasaan  konsep  dan keterampilan proses sains siswa Kelas XI. Jurnal Pengajaran MIPA, 19(2):206–213.
Kusumaningsih,  W.  &  Marta,  R.P.  2017.  Pengaruh  pembelajaran  berbasis  masalah  dan Discovery Learning terhadap kemampuan representasi matematis siswa SMP. Jurnal Ilmiah Pendidikan Matematika , 1(2):202-209.
LaForce, M., Noble, E., & Blackwell, C. 2017. Problem-Based Learning (PBL) and student interest  in  STEM  Careers:  The  Roles  of  motivation  and  ability  beliefs .  Education Sciences, 7(4):92:1-22.
Lai, S.C. (2018). Using inquiry-based strategies for enhancing students’ STEM education learning. Journal  of  Education  in  Science,  Environment  and  Health  (JESEH) ,  4(1): 110-117.
Lay, A.N. & Osman, K. 2018. Developing 21st century chemistry learning through designing digital Games. Journal of Education in Science, Environment and Health, 4(1):81–92.
Lee, A.Y.L. 2016. Media education in the School 2.0 era: Teaching media literacy through laptop computers and iPads . Global Media and China, 1(4):435–449 .
Lia,  A.  &  Derlina.  2016.  Efek  penggunaan  pembelajaran  Inquiry  Trainning  berbantuan media  visual  dan  kreativitas  terhadap  keterampilan  proses  sains  siswa. Cakrawala Pendidikan, 35(2):153-163.
Lou, S.J., Shih, R.C., Diez, C.R., & Tseng, K.H., 2011. The impact of Problem Based learning strategies on STEM knowledge integration and attitude, an exploratory study among female Taiwanese senior high school students. International Journal of Thechnology and Design Education, 21(2):195-215.
Maulida,  A.,  Lesmono,  A.D.,  &  Supriadi,  B.  2019.  Inovasi  pembelajaran  Fisika  melalui penerapan model PBL (Problem based Learning) dengan pendekatan STEM Education untuk meningkatkan hasil belajar siswa pada materi Elastilitas dan Hukum Hooke di SMA. Prosiding Seminar Nasional Pendidikan Fisika , 4(1):185-190.
Minan,  C.M.  2016.  Penerapan  pendekatan  inkuiri  terbimbing  dengan  metode Pictorial Riddle untuk  meningkatkan  pemahaman  konsep  Fisika  siswa. Jurnal  Pendidikan Fisika , 4(2):111–123.
Newman,  M.J.  2005.  Problem  based  Learning:  An  introduction  and  overview  of  the  key features of the approach. Journal of Veterinary , 32(1):12–20.
Quitadamo, I. & Kurtz, M.J. 2007. Learning to improve: Using writing to increase critical thinking  performance  in  general  education  Biology. CBE—Life  Sciences  Education, 6(2):140–154.
Rahmati, R., Yusrizal, Y., & Hasan, M. 2017. Critical thinking skills enhancement of students through inquiry learning model laboratory based on reflection of the light. JIPI (Jurnal IPA dan Pembelajaran IPA) , 1(1):34-41.
Rahmayanti,  H.,  Oktaviani,  V.,  &  Syani,  Y.  2020.  Development  of  sorting  waste  game android  based  for  early  childhood  in  environmental  education. Journal  of  Physics: Conference Series, 1434(1):12029.
Sarnita, F., Fitriani, A., & Widia. 2019. Pengembangan perangkat pembelajaran model PBL berbasis STEM untuk melatih keterampilan berfikir kreatif siswa tuna netra. Jurnal Pendidikan MIPA , 9(1):38-44.
Soros, P., Ponkham, K., & Ekkapin, S. (2017). The results of STEM education methods for enhancing critical thinking and problem solving skill in physics the 10th grade level. International Conference for Science Educators and Teachers (ISET), 1-11.
Syam,  M.  &  Efwinda,  S.  2019.  Analisis  keterampilan  berpikir  tingkat  tinggi  dengan menerapkan model Problem Based Learning (PBL) pada mata kuliah Fisika Dasar di FKIP  Universitas  Mulawarman. Laporan  Penelitian ,  Lampung:  FKIP  Universitas Mulawarman.
Torlakson,  T.  2014. Innovate:  A  Blueprint  for  Science,  Technology,  Engineering,  and Mathematics in California Public Education . California: State Superintendent of Public Instruction.
Wartono, W., Diantoro, M., & Bartlolona , J.R . 2018. Influence of Problem Based Learning model on student creative thinking on elasticity Topics a Material. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 14(1):32–39.
Yogantari,  P.,  Yulianti,  L.,  &  Suyudi,  A.,  2014.  Pengaruh  model integrative  learning terhadap kemampuan berpikir kritis siswa pada mata pelajaran Fisika Kelas X MIA
(Matematika dan Ilmu-ilmu Alam) SMAN 3 Malang, Jurnal Online Pendidikan Fisika Universitas Malang, 2(1):1-7.
Yulianti, D., Wiyanto, Rusilowati, A., Nugroho, S.E., & Supardi, K. 2018. Problem Based Learning  models  based  on  science  technology  engineering  and  mathematics  for developing student’s character. Journal of Physics: Conf. Series, 1170-012032.
Yusmanidar,  Khaldun,  I.  &  Mudatsir.  2017.  Penerapan  pembelajaran  berbasis  masalah menggunakan metode praktikum dalam upaya meninggkatkan keterampilan proses sains dan motivasi siswa pada Pokok Bahasan Hidrolisis Garam. JIPI (Jurnal IPA dan Pembelajaran IPA), 1(1):73-78