## IMPLEMENTASI PEMBELAJARAN BERBASIS PROYEK PADA MATERI PENCEMARAN LINGKUNGAN UNTUK MENINGKATKAN LITERASI STEM SISWA SMA
Ariani Aninda 1) , Anna Permanasari 2) , Didit Ardianto 3)
1). SMAN 1 Cigombong Kab. Bogor
2), 3) Program Studi Pendidikan IPA, Sekolah Pascasarjana Universitas Pakuan
* E-mail: arianianinda@gmail.com
Abstrak: Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  memperoleh  gambaran  penerapan model  pembelajaran  berbasis  proyek  pada  materi  pencemaran  lingkungan  yang dapat  meningkatkan  Literasi  STEM  siswa  SMA  serta  memperoleh  gambaran peningkatan  Literasi  STEM  siswa  setelah  implementasi  model  pembelajaran berbasis  proyek.  Penelitian  ini  menggunakan  metode  kuantitatif  menggunakan desain  penelitian  quasi  eksperimental  dengan  rancangan The  Matching  only Pretest-Posttest  Control  Group  Design. Subjek  pada  penelitian  ini  adalah  siswa kelas X SMAN 1 Cigombong dengan pengambilan menggunakan dua kelompok subjek  dengan  menggunakan  teknik purposive  sampling .  Sampel  kelas eksperimen  berjumlah  35  orang  dan  kelas  kontrol  berjumlah  36  orang  sehingga keseluruhan  subjek  penelitian  berjumlah  71  orang.  Keterlaksanaan  pembelajaran diobservasi  menggunakan  lembar  observasi  aktifitas  guru  dan  siswa.  Hasil Literasi  STEM  setiap  kelompok  diukur  dengan  menggunakan  tes  pilihan  ganda berjumlah 25 soal yang memuat indikator literasi STEM. Respon siswa terhadap model pembelajaran dijaring dengan menggunakan angket skala likert. Dari hasil analisis  observasi  diperoleh  bahwa  keterlaksanaan  pembelajaran  berlangsung dengan  sangat  baik,  prosentase  keaktifan  siswa  juga  menunjukkan  hasil  sangat baik.  Hasil  analisis  data  diketahui  bahwa  pencapaian  rerata N_Gain Literasi STEM pada kelas eksperimen termasuk kategori sedang. Sedangkan kelas kontrol memperoleh pencapaian literasi STEM termasuk dalam kategori rendah. Hasil Uji beda t-test menunjukkan bahwa perolehan STEM literasi lebih baik dibandingkan dengan  kelas  kontrol.  Sebagian  besar  siswa  memberikan  tanggapan  positif terhadap  model  pembelajaran  berbasis  proyek,  mereka  merasa  senang,  puas  dan meningkatkan motivasi dalam belajar.
Kata Kunci:  Literasi  STEM,  Pembelajaran  Berbasis  Proyek,  Pencemaran Lingkungan.

## PENDAHULUAN
Bidang  sains,  teknologi,  enjiniring  dan  matematika  dapat  menjadi  faktor penentu  dan  pendorong  perkembangan  ekonomi,  program  pendidikan  dan perlindungan  yang  kuat  bagi  suatu  negara.  Bidang  tersebut  diharapkan  menjadi kunci  sukses  bagi  pembangunan  suatu  negara,  terutama  negara  berkembang
seperti  Indonesia.  Untuk  tetap  bisa  bersaing  secara  global,  banyak  negara menyerukan  peningkatan  studi  di  bidang  Sains,  Teknologi,  Teknik  dan Matematika (STEM) di semua tingkat pendidikan. Mengajar STEM di pendidikan dasar  dan  menengah  dapat  membantu  siswa  tertarik  pada  karir  STEM  dan membangun  angkatan  kerja  berpendidikan  STEM  yang  dapat  digunakan  untuk memenuhi  tuntutan  bisnis  dan  industri  dalam  ekonomi  yang  kompleks  dan berbasis  teknologi.  Selanjutnya,  angkatan  kerja  berpendidikan  STEM  yang bekerja  dengan  profesional  STEM  lainnya  dari  seluruh  dunia  akan  dibutuhkan untuk  menyelesaikan  banyak  masalah  dan  masalah  global  misalnya  pemanasan global, polusi udara dan air bersih, air minum bersih, dan ketahanan pangan.
Semua mata pelajaran Sains seharusnya memberikan kontribusi pada upaya meningkatkan kemampuan Literasi STEM. Belajar Sains dapat ditempuh dengan menambahkan  teknologi  enjiniring  dan  matematika.  Dalam  mata  pelajaran Biologi ada beberapa pokok bahasan yang dapat digunakan sebagai wahana untuk meningkatkan  Literasi  STEM  Siswa  salah  satunya  yaitu  materi  Pencemaran Lingkungan pada Kelas X semester 2.  Materi ini merupakan materi  biologi  yang sarat  dengan  aplikasi  pengetahuan,  keterampilan  serta  sikap  ilmiah.  Selain  itu, materi  ini  sangat  dekat  dengan  lingkungan  siswa  sehari-hari,  sehingga memudahkan  siswa  untuk  melakukan  analisis  dan  berpikir  tentang  rancangan serta teknologi terkait materi tersebut. Pembelajaran berbasis proyek pada materi pencemaran  lingkungan  sangat  potensial  untuk  memberikan  pembelajaran  yang bermakna, dapat melatih kemampuan siswa untuk melakukan pemecahan masalah melalui  sebuah  proyek  yang  terintegrasi  dengan  satu  atau  beberapa  bidang keilmuan lain seperti sains, enjiniring, dan teknologi.
Berdasarkan  hasil  observasi  yang  dilakukan  di  kelas  X  salah  satu  SMA  di Kabupaten Bogor, ditemukan permasalahan pembelajaran pada materi lingkungan bahwa guru belum menerapkan strategi belajar yang inovatif dengan menstimulus siswa berperan aktif dan ikut serta dalam pemecahan masalah. Pembelajaran yang dilakukan  masih  menekankan  pada  penguasaan  kemampuan  berpikir  tingkat rendah. Pembelajaran biologi sebagai sekedar transfer of knowledge yang dimiliki guru  kepada  peserta  didik  dengan  hapalan-hapalan  teori  untuk  menjawab  soal ujian  tetapi  seringkali  siswa  tidak  sanggup  untuk  menerjemahkannya  ke  dalam realitas yang ada di sekelilingnya. Oleh karena itu, pembelajaran yang dilakukan perlu  menekankan  pengembangan  kemampuan  berpikir  tingkat  tinggi  agar  siswa mampu  mengembangkan  potensinya  secara  utuh,  dan  diharapkan  dapat meningkatkan  literasi  STEM.  Untuk  mengatasi  permasalahan  di  atas pembelajaran  di  sekolah  hendaknya  merancang  pembelajaran  yang  efektif.  Hal- hal  yang  perlu  dipertimbangan  guru  dalam  merancang  pembelajaran  dengan memilih  pendekatan,  strategi,  metode,  dan  teknik  pembelajaran  yang  bisa menjawab tantangan yang akan dihadapi siswa di masa yang akan datang.
Kurikulum  2013  telah  memberikan  acuan  dalam  pemilihan  model pembelajaran yang sesuai dengan pendekatan saintifik dan mempersiapkan siswa menghadapi tantangan jaman. Model pembelajaran yang dimaksud salah satunya adalah  pembelajaran  berbasis  proyek.  Penerapan  pembelajaran  berbasis  proyek dalam  pembelajaran  sains  dari  hasil  penelitian  dapat  meningkatkan  hasil  belajar kognitif (Baran dan Maskan, 2010), membentuk sikap dan prilaku peduli terhadap lingkungan  (Kılınç,  2010;  Tseng,  et  al,  2013),  keterampilan  proses  sains  (Özer dan Özkan, 2012), dan pembelajaran yang efektif (Cook, 2012).
Penelitian  Craig  (2015:  hlm  4)  menyebutkan  bahwa  salah  satu  model pembelajaran  yang  efektif  untuk  memfokuskan  kemampuan  di  bidang  STEM adalah  pembelajaran  berbasis  proyek.  Pembelajaran  berbasis  proyek  lebih  cocok untuk  pengajaran  interdisipliner  karena  secara  alami  melibatkan  banyak keterampilan akademik yang berbeda, seperti membaca, menulis, dan matematika dan  cocok  untuk  membangun  pemahaman  konseptual  melalui  asimilasi  mata pelajaran  yang  berbeda  (Capraro,  2013,  hlm.  52).  Selain  model  Pembelajaran berbasis  proyek,  pembelajaran  saat  ini  perlu  mengikuti  perkembangan  zaman  di era  globalisasi  dengan  mengintegrasikan Science,  Technology,  Engineering,  dan Mathematics (STEM)  dalam  membangun  keterampilan  abad  21.  “  Beberapa keuntungan  dari  pembelajaran  STEM  yaitu  membuat  peserta  didik  menjadi pemecah masalah yang lebih baik, inovator, penemu, pemikir logis, mandiri, dan seorang  yang  mempunyai  kemampuan  literasi  teknologi  (Morrison  dalam Stohlmann, et al., 2012, hlm. 29).
Pertanyaan penelitian:
1. Bagaimana  keterlaksanaan  pembelajaran  berbasis  proyek  pada  materi pencemaran lingkungan untuk meningkatkan literasi STEM siswa SMA?
2. Bagaimana  peningkatan  literasi  STEM  siswa  SMA  setelah  mendapatkan pembelajaran berbasis proyek pada materi Pencemaran Lingkungan?

## METODE
Penelitian  ini  menggunakan  metode  kuantitatif  yaitu  quasi  eksperimen. Penelitian  yang  digunakan  adalah  menggunakan  desain  penelitian  quasi eksperimental  dengan  rancangan The  Matching  only  Pretest-Posttest  Control Group  Design (Fraenkel  &  Wallen,  2009:  271)  Rancangan  penelitian menggunakan  dua  kelompok  subjek  yaitu  kelompok  eksperimen  dan  kelompok kontrol,  kelompok  eksperimen  tersebut  diberi  perlakuan  selanjutnya  dilakukan pengamatan.
Penelitian ini dilakukan untuk memperoleh informasi  Literasi STEM siswa melalui  penerapan  model  pembelajaran  berbasis  proyek.  Desain  penelitian  quasi eksperimental  dengan  rancangan The  Matching  only  Pretest-Posttest  Control Group Design dapat digambarkan sebagai berikut :
Tabel 1. Desain Penelitian Kelas Pretest Variabel Bebas Posttest Peningkatan Eksperimen T1 X (dengan perlakuan) T2 Y Kontrol T3 X’ (tanpa perlakuan) T4 Y’ X =   Pembelajaran biologi dengan model pembelajaran berbasis proyek
X’  =   Pembelajaran biologi konvensional
T1 =   Instrumen untuk melihat kemampuan awal Literasi STEM siswa
T3 =   Instrumen untuk melihat kemampuan awal Literasi STEM siswa
T2 =  Instrumen  untuk  melihat  kemampuan  akhir  Literasi  STEM  siswa setelah mendapatkan model pembelajaran berbasis proyek
T4 =   Instrumen untuk melihat kemampuan akhir Literasi STEM siswa   setelah mendapatkan pembelajaran konvensional

## Subjek Penelitian
Mengacu  pada  Fraenkel  dan  Wallen  (2009:90)  Populasi  adalah  kelompok besar  yang  mengaplikasikan  seluruh  hasil  penelitian.  Populasi  penelitian  ini adalah  siswa  kelas X  Peminatan  MIPA  SMA  Negeri  1  Cigombong  Kabupaten Bogor . Teknik  pengambilan  sampel  dalam  penelitian  ini  adalah  teknik pengambilan Purposive  Sampling (Fraenkel  &  Wallen.  2009:  99)  yaitu  sampel dipilih  dengan  tujuan  tertentu.  Peneliti  memilih  sampel  untuk  kelas  eksperimen yaitu  kelas  X-1  sebanyak  35  orang  dan  untuk  kelas  kontrol  yaitu  kelas  X-4 sebanyak 36 0rang.

## Teknik Pengumpulan Data
Penelitian  ini  menggunakan  teknik  penilaian  yaitu  tes  dan  nontes.  Untuk instrumen tes  yaitu Tes  Literasi STEM sedangkan untuk instrumen non tes yaitu Tanggapan respon siswa terhadap model pembelajaran berbasis proyek.
Tabel 2. Teknik Pengumpulan Data Sumber Data Jenis Data Teknik Pengumpulan data Keterangan Siswa Literasi STEM Tes  pilihan ganda ( pretest dan posttest ) Dilakukan di awal dan di akhir proses pembelajaran Guru Aktivitas guru dalam mengelola pembelajaran Observasi guru dalam mengelola pembelajaran Selama pembelajaran Siswa Frekuensi aktivitas siswa selama proses pembelajaran Observasi aktivitas siswa selama proses pembelajaran Selama pembelajaran Siswa Respon siswa terhadap model pembelajaran Angket respon siswa Setelah seluruh proses pembe- lajaran selesai

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Keterlaksanaan Pembelajaran dengan Menggunakan Model

## Pembelajaran berbasis proyek
Implementasi  pembelajaran  biologi  menggunakan  model  pembelajaran berbasis  proyek  pada  materi  Pencemaran  Lingkungan  dilakukan  pada  bulan  Mei semester  II.  Pembelajaran  ini  dilakukan  selama  3  pertemuan  masing-masing  3JP (1  JP  @45  menit)    yang  terdiri  dari  6  sintaks  pembelajaran  berbasis  proyek. Pertemuan pertama merupakan fase 1, pertemuan kedua terdiri dari fase 2 dan 3 kemudian  pertemuan  ketiga  terdiri  dari  fase  4,5  dan  6.  Selama  proses pembelajaran Biologi dengan materi pencemaran lingkungan menggunakan model pembelajaran  berbasis  proyek  dilakukan  observasi  terhadap  keterlaksanaan pembelajaran  dengan  menggunakan  lembar  observasi  yang  dilakukan  oleh observer  sebanyak  satu  orang.  Selain  itu  dilakukan  pula  perekaman  dengan menggunakan  alat  dokumentasi.  Aspek  yang  diamati  dalam  keterlaksanaan pembelajaran  yaitu  aktivitas  guru  dalam  mengelola  pembelajaran  dan  aktivitas siswa  selama  mengikuti  proses  pembelajaran  yang  diterapkan  dalam  kelas  serta kesesuaiannya  dengan  RPP  yang  dirancang.  Berikut  ini  hasil  dan  pembahasan keterlaksanaan  pembelajaran  biologi  dengan  menggunakan  model  pembelajaran berbasis proyek.
Keterlaksanaan  pembelajaran  ini  diobservasi  untuk  mengetahui  apakah sintaks  pembelajaran  yang  dirancang  terlaksana  atau  tidak  dalam  setiap pembelajaran,  sehingga  dapat  dilihat  kemungkinan  pengaruhnya  terhadap  hasil akhir  literasi  STEM  siswa.  Berikut  adalah  data  hasil  observasi  keterlaksanaan sintaks pembelajaran dengan model pembelajaran berbasis proyek.
Tabel 3. Keterlaksanaan Sintaks Model Pembelajaran Berbasis Proyek
No Sintaks Pembelajaran Berbasis Proyek Persentase Keterlaksanaan Kategori 1. Start with the essential questions 100% Sangat baik 2. Design a plan for the project 100% Sangat baik 3. Monitoring the students and the progress of the project 100% Sangat baik 4. Assess the outcome 100% Sangat baik 5. Evaluate the experience 100% Sangat baik RERATA 100% Sangat baik
Data  pada  Tabel  4.  menunjukkan  bahwa  secara  keseluruhan  sintaks pembelajaran  pembelajaran  berbasis  proyek  terlaksana  dengan  persentase  100% yaitu  dengan  kategori  sangat  baik.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  dalam  proses
pembelajaran peneliti konsisten menerapkan sintaks model  pembelajaran berbasis proyek.
Tabel 4. Hasil Observasi Aktifitas Siswa Aktifitas Siswa (%) Rerata % No Aktifitas Siswa Pertemuan I Pertemuan II Pertemuan III 1 Mengemukakan Ide baru 82,86 76,19 76,19 78,41 2 Bertukar Informasi 83,81 85,71 83,81 84,44 3 Mempresentasikan hasil diskusi kelompok 79,05 80,95 84,76 81,59 4 Memberikan masukan/pendapat (pemikiran) yang luwes 79,05 86,67 85,71 83,81 Rerata 82,06
Data  pada  tabel  4  menunjukkan  rerata  keseluruhan  aktifitas  siswa  sebesar 82,06%  dan  berada  dalam  kategori  sangat  baik.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa sebagian besar siswa terlibat secara aktif dalam seluruh kegiatan pembelajaran.

## 2. Data Literasi STEM Kelas Eksperimen dan Kontrol
Penelitian quasi  experiment ini  melibatkan  dua  kelompok  yaitu  kelompok eksperimen  dan  kelompok  kontrol.  Dalam  pelaksanaan  penelitian  kelas eksperimen dan kontrol diberikan treatment yang berbeda. Pembelajaran berbasis proyek untuk  kelas  eksperimen  dan  pembelajaran  menggunakan  model cooperative learning tipe Group Investigation untuk kelas kontrol selama tiga kali pertemuan.  Kelompok  eksperimen  berjumlah  35  orang  sedangkan  kelompok kontrol berjumlah 36 orang.
Literasi  STEM  diukur  dengan  menggunakan  soal  pilihan  ganda  berjumlah 25  butir.  Literasi  STEM  siswa  dilihat  melalui  nilai gain yang  dinormalisasi  dari hasil  skor pretest dan posttest dari  kedua  kelas  yang  berlaku  sebagai  kelompok eksperimen dan kontrol.
Pelaksanaan  penelitian  kelas  eksperimen  dan  kontrol  diberikan treatment yang  berbeda.  Pembelajaran  berbasis  proyek untuk  kelas  eksperimen  dan pembelajaran menggunakan model cooperative learning tipe Group Investigation untuk  kelas  kontrol  selama  tiga  kali  pertemuan.  Hasil pretest dan posttest kedua kelas secara rinci disajikan dalam tabel 5. berikut ini
Tabel 5. Perbandingan Hasil Pretest dan Posttest Kelas Eksperimen dan Kontrol Data Kelas Eksperimen Kelas Kontrol Pretest Posttest Pretest Posttest Nilai terendah ( min ) 20 44 20 32 Nilai tertinggi ( max ) 60 84 64 76 Rata-rata ( mean ) 37,37 64,11 39,78 52,78 Nilai tengah ( median ) 36 64 40 52 Modus 36 64 36 52 Standar deviasi 9,1 9,91 10,43 10,29 Varians 82,77 98,3 108,75 105,89
Secara  keseluruhan,  nilai  rata-rata pretest,  posttest dan gain literasi  STEM pada kelas eksperimen maupun kelas kontrol disajikan pada tabel 6 berikut ini.
Tabel 6. Perbandingan Nilai Rerata Pretest , Posttest dan N_gain Literasi STEM Siswa Kelas Nilai Rata-Rata Kategori Pretest Posttest N_gain (%) Kelas Eksperimen 37,37 64,11 43,00 Sedang Kelas Kontrol 39,78 52,78 22,00 Rendah Berdasarkan  data  pada  table  6.  tersebut,  nilai  rata-rata pretest untuk  kelas eksperimen  yaitu  37,3  dan  untuk  kelas  kontrol  sebesar  39,78.  Nilai  rata-rata pretest tersebut menunjukkan bahwa kemampuan awal literasi STEM siswa antara kelompok  eksperimen  dan  kontrol  hampir  sama.  Setelah  masing-masing  kelas diberikan treatment, terjadi peningkatan literasi STEM pada kedua kelas tersebut.
Untuk  kelas  eksperimen  terjadi  peningkatan  literasi  STEM  sebesar  43,00% dengan  nilai  rata-rata posttest 64,11  dan  peningkatan  tersebut  termasuk  pada kategori sedang. Sedangkan untuk kelas kontrol terjadi peningkatan literasi STEM sebesar  22,00%  dengan  nilai  rata-rata posttest 52,78  dan  peningkatan  tersebut termasuk  dalam  kategori  rendah.  Berikut  ini  disajikan  diagram  perbandingan persentase  nilai  rata-rata pretest,  posttest dan N_gain literasi  STEM  antara  kelas eksperimen dan kontrol.
Gambar 1. Histogram Persentase Nilai Rata-rata Pretest , Posttest dan N_gain

## Literasi STEM

## 3. Capaian Literasi STEM Siswa Tiap Indikator
Deskripsi  peningkatan  Literasi  STEM  pada  tiap  indikator  aspek  Literasi STEM yang diwakili oleh rata-rata N_gain masing-masing indikator dapat dilihat pada gambar 2. di bawah ini.
Gambar 2. Histogram Peningkatan Literasi STEM tiap Indikator
Keterangan:
1. Mengajukan pertanyaan ( science ) dan mendefinisikan masalah ( engineering );
2. Mengembangkan dan menggunakan model;
3. Merencanakan dan melakukan investigasi;
4. Menganalisis dan menafsirkan data ( Mathematics );
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 Pretest Posttest N-Gain 37.37 64.11 43.00 39.78 52.78 22.00 % L it e ra si S TE M Eksperimen Kontrol 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 1 2 3 4 5 6 7 8 39.1 42.9 37.9 47.7 41.0 25.0 50.0 52.2 31.5 18.6 44.9 15.7 7.6 18.3 48.3 23.1 % NI LA I/ RA TA -RA TA N_gain EKSPERIMEN KONTROL
5. Menggunakan matematika; teknologi informasi dan komputer; dan berpikir komputasi;
6. Membangun eksplanasi (S cience ) dan merancang solusi (engineering);
7. Terlibat dalam argumen berdasarkan bukti;
8. Memperoleh, mengevaluasi dan mengkomunikasikan informasi.

## UJI HIPOTESIS
Untuk  mengetahui  perbedaan    nilai pretest dan posttest literasi  STEM kelas eksperimen dan kelas kontrol dilakukan  uji  t dua pihak . Uji ini dilakukan dengan  menggunakan  statistik  parametrik  yaitu independent  sample  t-test pada program SPSS 23.0.   Hal ini  dilakukan  karena data pretest dan posttest Literasi STEM berdistribusi normal dan homogen.
Tabel 7. Hasil Uji Perbedaan Hasil Pretest dan Posttest Literasi STEM Data Kelas N Mean Sig ( 2-tailed ) α Kesimpulan Pretest Eksperimen  35  37,37 0,304 0,05 Tidak berbeda signifikan Kontrol 36  39,78 Posttest Berbeda signifikan Eksperimen 35  64,11 0,00 Kontrol 36  52,78 Dari  tabel  7.  dapat  dilihat  bahwa    nilai  sig  ( 2-tailed )  untuk  hasil pretest adalah  0,304  atau  >  0,05  oleh  karena  itu  H 0 diterima  artinya  tidak  terdapat perbedaan  literasi  STEM  siswa  yang  menggunakan  model  pembelajaran Pembelajaran  berbasis  proyek  dengan  siswa  yang    tidak  menggunakan  model pembelajaran berbasis proyek. Nilai Posttest dapat dilihat mempunyai nilai sig (2- tailed )  0,00 atau  <  0,05  maka  H 0 ditolak  H 1 diterima  artinya  terdapat  perbedaan literasi  STEM  siswa  yang  menggunakan  model  pembelajaran  berbasis  proyek dengan siswa yang  tidak menggunakan model pembelajaran berbasis proyek.
Literasi  STEM  siswa  dijaring  melalui  soal  berbentuk  pilihan  ganda berjumlah  25  soal  yang  dikembangkan  meliputi  8    indikator  (National  Academy of  Science,  2015)    diantaranya:  (1)  Mengajukan  pertanyaan  ( science )  dan mendefinisikan  masalah  ( engineering );  (2)  mengembangkan  dan  menggunakan model;  (3)  merencanakan  dan  melakukan  investigasi;  (4)  Menganalisis  dan menafsirkan  data  ( Mathematics );  (5)  Menggunakan  matematika;  teknologi informasi  dan  komputer;  dan  berpikir  komputasi;  (6)  Membangun  eksplanasi (S cience )  dan  merancang  solusi  (engineering);  (7)  Terlibat  dalam  argumen berdasarkan  bukti;  (8)  Memperoleh,  mengevaluasi  dan  mengkomunikasikan informasi.
Pada  dasarnya  tingkat  literasi  STEM  kedua  kelas  sebelum  mendapatkan perlakuan  adalah  setara.  Hal  ini  terlihat  dari  hasil  nilai  rata-rata pretest kedua kelompok sekitar 38,6% (Tabel 6) dan hasil uji perbedaan terhadap nilai rata-rata pretest tersebut yang tidak berbeda secara signifikan. Setelah diberikan treatment berupa  pembelajaran  berbasis  proyek  di  kelas  eksperimen  dan  pembelajaran menggunakan model pembelajaran kooperatif tipe group investigation pada kelas kontrol, literasi STEM  pada kedua kelas tersebut mengalami peningkatan.  Untuk kelas  eksperimen  terjadi  peningkatan  literasi  STEM  sebesar  43  %  dengan  nilai rata-rata posttest 64,11  %  dan  peningkatan  tersebut  termasuk  pada  kategori sedang. Sedangkan untuk kelas kontrol terjadi peningkatan literasi STEM sebesar 22  %  dengan  nilai  rata-rata posttest 52,  78%  dan  peningkatan  tersebut  termasuk dalam kategori rendah.
Berdasarkan  tabel  7,  secara  keseluruhan  terjadi  peningkatan  literasi  STEM baik di kelas eksperimen maupun pada kelas kontrol. Namun setelah dilakukan uji perbedaan  terhadap  nilai  rata-rata posttest pada  kedua  kelas  tersebut,  ternyata hasil uji menunjukkan bahwa terdapat perbedaaan yang signifikan  literasi STEM antara kelas eksperimen dan kontrol. Hasil analisis tersebut menunjukkan bahwa penerapan  pembelajaran  berbasis  proyek  dapat  digunakan  dalam  meningkatkan literasi STEM siswa. Hal ini sejalan dengan penelitian Craig (2015: hlm 4) yang menyebutkan  bahwa  salah  satu  model  pembelajaran  yang  efektif  untuk memfokuskan kemampuan di bidang STEM adalah pembelajaran berbasis proyek.
Deskripsi  peningkatan  Literasi  STEM  pada  tiap  indikator  aspek  Literasi STEM yang diwakili oleh rata-rata N_gain masing-masing indikator. Dari gambar 4.16  dapat  dilihat  indikator  yang  menonjol  peningkatannya  di  kelas  eksperimen dibandingkan  kelas  kontrol  yaitu  indikator  2,  4,  5  dan  8.  Sedangkan  indikator yang  peningkatannya  lebih  baik  di  kelas  kontrol  dibandingkan  kelas  eksperimen terdapat pada indikator 3. Berikut adalah penjelasan tiap indikator Literasi STEM.
Indikator pertama mengajukan pertanyaan dan mendefinisikan masalah pada kelas  eksperimen  lebih  baik  dengan  rerata N_gain 39,1%  sedangkan  di  kelas kontrol sebesar 31,5%. Nilai N_gain yang lebih baik di kelas Eksperimen karena siswa  menjalani  sintaks  pembelajaran  berbasis  proyek  yang  diawali  dengan mengajukan  pertanyaan  essensial  dan  mendefinisikan  masalah  dimana  siswa bertanya  dan  merumuskan  masalah  berkenaan  dengan  fenomena  pencemaran lingkungan yang terjadi di lingkungan sekitar. Peningkatan ini tidak jauh berbeda dengan kelas kontrol artinya kelas kontrol juga memiliki peningkatan kemampuan mengajukan  pertanyaan  yang  hampir  sama  karena  keduanya  menggunakan pendekatan  saintifik  dimana  dalam  proses  inti  pembelajaran  diawali  dengan mengajukan pertanyaan.
Kegiatan  mengajukan  pertanyaan  mendukung  proses  inkuiri  siswa  dengan mencari tahu sendiri hal yang ingin diketahuinya kemudian
mengimplementasikannya  dalam  kegiatan  pembelajaran.  Hal  ini  sejalan  dengan penelitian Bell (2010) bahwa pembelajaran berbasis proyek dapat menuntun siswa membangun pengetahuannya sendiri melalui proses inkuiri dan
mengimplementasikannya  dalam  kegiatan  penelitian  dan  mendisain  proyek  yang menggambarkan hasil pengetahuan mereka.
Indikator  kedua  mengembangkan  dan  menggunakan  model  pada  kelas eksperimen  memiliki N_gain yang  jauh  lebih  baik  dibandingkan  kelas  kontrol yaitu sebesar 42,9% sedangkan kelas kontrol sebesar 18,6%. Hal ini terjadi karena pada  pembelajaran  berbasis  proyek  siswa  melakukan  sintaks  ke-3  pembelajaran berbasis  proyek  yaitu  mendesain  atau  merancang  proyeknya  sendiri  berupa  alat daur  ulang  limbah  secara  mandiri,  membuat  inovasi  atau  mengembangkan  dari alat yang sudah ada. Pembelajaran berbasis proyek mampu meningkatkan kualitas pembelajaran  siswa  dalam  materi  tertentu  dan  menjadikan  siswa  mampu mengaplikasikan  satu  pengetahuan  tertentu  dalam  konteks  tertentu  (Doppelt, 2005, hlm. 10). Kegiatan ini berlangsung pada pertemuan ke-2  siswa merancang proyeknya  kemudian  sketsa  model  rancangan  alat  daur  ulang  limbah  dituangkan dalam LKS.
Indikator  ketiga  yaitu  merencanakan  dan  melakukan  investigasi  kelas eksperimen  memiliki  nilai N_gain yang  lebih  rendah  37,9%  dibandingkan  kelas kontrol 44,9%. Hal ini bisa terjadi dikarenakan siswa pada kelas eksperimen lebih fokus  pada  perancangan  alat  pengolahan  limbah  dibandingkan  melakukan investigasi  terhadap  penyebab  permasalahan  lingkungan.  Siswa  pada  kelas eksperimen  melakukan  kegiatan  investigasi  dengan  menganalisis  macam-macam limbah  di  sekolah  mengidentifikasi  kemudian  melakukan  rancangan  alat penanggulangan limbah. Berbeda halnya dengan kelas kontrol yang menggunakan model  pembelajaran  kooperatif  tipe  grup  investigasi  dimana  setiap  kelompok menjalankan  sintaks  pembelajaran  grup  investigasi  yaitu  melaksanakan investigasi  permasalahan  lingkungan  dengan  cara  mengumpulkan  informasi melalui observasi dan wawancara, menganalisis data, serta membuat kesimpulan.
Indikator  keempat  yaitu  menganalisis  dan  menafsirkan  data  pada  kelas eksperimen  memiliki  perolehan N_gain lebih  tinggi  yaitu  sebesar  47,7% sedangkan  pada  kelas  kontrol  sebesar  15,7%.  Hal  ini  bisa  terjadi  dikarenakan siswa  pada  kelas  ekperimen  mengalami  pembelajaran  berbasis  proyek  dituntut untuk  menganalisa  fenomena  lingkungan  yang  terjadi  dengan  menganalisis macam-macam limbah, kategori limbah, jenis dan penanggulangannya kemudian menuangkannya  dalam  bentuk  display  data,  diagram  dan  tabel  sehingga  siswa dapat memahami hubungan antar data yang telah mereka kumpulkan.
Indikator  kelima  yaitu  Menggunakan  matematika  pada  kelas  eksperimen memiliki N_gain lebih  tinggi  yaitu  sebesar  41,0%  sedangkan  pada  kelas  kontrol sebesar 7,6%. Hal ini bisa terjadi karena pada siswa kelas eksperimen melakukan
sintaks  pembelajaran  mendesain  atau  merancang  alat  penanggulangan  limbah dimana  mereka  mengerahkan  kemampuan  matematikanya  dalam  menghitung ukuran alat yang dirancang, menghitung komposisi bahan, membuat perbandingan bahan yang digunakan, menghitung rincian biaya yang dibutuhkan. Dalam proses mendesain ini dapat memotivasi siswa untuk belajar matematika dan konsep sains yang memungkinkan terciptanya teknologi baru (Stohlmann, 2012). Pembelajaran berbasis  proyek lebih cocok untuk pengajaran interdisipliner karena secara alami melibatkan  banyak  keterampilan  akademik  yang  berbeda,  seperti  membaca, menulis,  dan  matematika  dan  cocok  untuk  membangun  pemahaman  konseptual melalui asimilasi mata pelajaran yang berbeda (Capraro, 2013, hlm. 52).
Indikator  keenam  yaitu  membangun  eksplanasi  dan  merancang  solusi memiliki N_gain lebih tinggi di kelas eksperimen yaitu sebesar 25,0% sedangkan pada  kelas  kontrol  sebesar  18,3%  hal  ini  bisa  terjadi  karena  lingkungan  belajar pada  pembelajaran  berbasis  proyek  membuat  siswa  menjadi  lebih  aktif memecahkan  masalah-masalah  yang  kompleks.  Siswa  mempunyai  pilihan  untuk menyelidiki  topik-topik  yang  berkaitan  dengan  masalah  dunia  nyata,  saling bertukar  pendapat  antara  kelompok  yang  membahas  topik  yang  berbeda, mempresentasikan proyek atau hasil diskusi mereka. Siswa juga lebih menghargai lingkungannya karena keterampilan memecahkan masalah yang mereka dapatkan bermanfaat bagi kehidupan sehari-hari.
Guru  tidak  membedakan  perlakuan  di  kedua  kelas  dengan  memberikan kesempatan  seluas-luasnya  kepada  siswa  dalam  membangun  eksplanasi  dan memunculkan  berbagai  macam  perspektif  yang  berbeda  pada  siswa  hal  tersebut juga  bisa  mengembangkan  keterampilan  berpikir  tingkat  tinggi  siswa (Kemdikbud,  2015).  Menurut  Thomas,  2000,  hlm.  8-18,  pembelajaran  berbasis proyek  juga  lebih  efektif  dalam  peningkatan  kemampuan  pemecahan  masalah siswa.  Hal  ini  sejalan  dengan  penelitian  Tseng,  et  al.  (2013)  yang  menunjukkan hasil  bahwa  dengan  pembelajaran  berbasis  proyek  dapat  meningkatkan kemampuan siswa memecahkan masalah yang ada di dunia  nyata. Penelitian Bell (2010)  juga  menyimpulkan  pembelajaran  berbasis  proyek  meningkatkan kemampuan  pemecahan  masalah    atau  melatih  siswa  menjadi  seorang problem solver .
Indikator  ketujuh  yaitu    terlibat  dalam  argumen  berdasarkan  bukti  pada kelas eksperimen memperoleh N_gain yaitu sebesar 50,0% sedangkan pada kelas kontrol sebesar 48,3%. Peningkatan ini tidak jauh berbeda di kedua kelas ini bisa terjadi  karena  kedua  kelas  sudah  memiliki  kemampuan  berargumen  yang  baik, siswa sudah terbiasa terlibat aktif dalam diskusi dan menyatakan pendapat. Pada kelas  eksperimen  yang  menggunakan  pembelajaran  berbasis  proyek  mempunyai kelebihan  yaitu  peningkatan  kemampuan  berpikir  siswa  berargumen  tidak  hanya berdasar  informasi  yang  dibaca  saja,  tetapi  melibatkan  siswa  untuk  belajar
mengembangkan  masalah,  mencari  jawaban  dengan  mengumpulkan  informasi, berkolaborasi dan menerapkan pengetahuan  yang dipahami untuk menyelesaikan permasalahan dunia nyata (Kemdikbud, 2015).
Indikator kedelapan yaitu memperoleh mengevaluasi dan mengkomunikasikan informasi pada kelas eksperimen  memperoleh N_gain lebih tinggi  yaitu  sebesar  52,2%  sedangkan  pada  kelas  kontrol  sebesar  23,1%. Pembelajaran  dengan  menggunakan  model  pembelajaran  berbasis  proyek mengarahkan siswa untuk membuat sebuah proyek. Hasil dari pengerjaan proyek, siswa  secara  mandiri  akan  membangun  pengetahuannya,  meningkatkan kemampuan  memecahkan  masalah,  mengembangkan  keterampilan  berpikir  dan komunikasi.  Siswa  yang  mempunyai  kemampuan  di  bidang  STEM  dapat mengembangkan  keterampilan  yang  dibutuhkan  di  abad  21  seperti  keterampilan teknologi,  mahir  berkomunikasi  dan  pemecahan  masalah  (Bell,  2010,  hlm.  39). Penelitian  lainnya  yaitu  penelitian  Jaka  Afriana  (2016)  dimana  siswanya memberikan respon pembelajaran berbasis proyek menarik dan memotivasi, dapat membantu  memahami  materi  ajar,  membentuk  sikap  kreatif,  dan  siswa  semakin menyadari pentingnya menjaga lingkungan.
Rata-rata  skor  tanggapan  siswa  terhadap  penerapan  pembelajaran  berbasis proyek  pada  materi  pencemaran  lingkungan  secara  keseluruhan  adalah  sebesar 84,11%.  Dengan  demikian  dapat  disimpulkan  bahwa  hampir  seluruh  siswa memberikan respon positif, senang, percaya diri dan puas terhadap  pembelajaran berbasis  proyek  pada  materi  pencemaran  lingkungan  selama  kegiatan  penelitian. Hal  ini  sejalan  dengan  penelitian  Tseng,  et.al.  (2013)  yang  menyatakan  bahwa pembelajaran  berbasis  proyek  dapat  meningkatkan  minat  siswa  mempelajari bidang keilmuan Sains Teknologi Enjiniring  dan Matematika. Penelitian ini juga sejalan dengan penelitian Baran & Maskan (2010: 252)  yang menyatakan bahwa siswa  lebih  aktif  diajar  dengan  menggunakan  pembelajaran  berbasis  proyek  dan pembelajaran  menjadi  lebih  menyenangkan.  pembelajaran  berbasis  proyek  juga dapat  meningkatkan  motivasi  siswa  untuk  belajar  (Bell,2010).  Pembelajaran berbasis  proyek  memberikan  tantangan  baru  bagi  siswa,  memancing  rasa  ingin tahu  yang  besar,  mengembangkan  imajinasi  dan  sukses  belajar  di  bidang teknologi (Doppelt, 2005).
Kegiatan  refleksi  di  akhir  pembelajaran  siswa  mengakui  kesulitan  dalam menentukan  alat  penanggulangan  limbah  kemudian  keterbatasan  waktu  dan menentukan  waktu  untuk  bekerja  kelompok  menjadi  kendala  mengingat pembelajaran  berbasis  proyek  tidak  hanya  mengandalkan  waktu  di  dalam  kelas mereka  juga  harus  menyelesaikan  proyek  di  luar  jam  pelajaran.  Pada  kelompok yang  menangani  limbah  beracun  B3  juga  merasa  kesulitan  dalam  mencari referensi  alat  di  internet  karena  banyaknya  referensi  tersebut  membuat  siswa bingung menentukan alat yang paling tepat.
Ketika  siswa  telah  menemukan  ide  dalam  menentukan  alat  pengolahan limbah  sebagian  besar  siswa  merasa  senang,  lega  dan  merasa  bangga.  Siswa sangat  berharap  rancangan  alat  pengolahan  limbah  yang  mereka  buat  bisa ditindaklanjuti  dalam  kegiatan  ekstrkurikuler  KIR  yang  ada  di  SMAN  1 Cigombong.
Model pembelajaran berbasis proyek memberikan kesempatan kepada siswa untuk  terlibat  secara  langsung  dan  bertanggung  jawab  penuh  atas  pembelajaran. Karena  semuanya  dilakukan  berdasarkan  hasil  diskusi  siswa  dengan  anggota kelompok  maupun  dengan  guru.  Seperti  contohnya deadline penyerahan  tugas. Bukan guru yang menentukan deadline tersebut tetapi didiskusikan bersama-sama antara  guru  dan  siswa.  Hal  ini  agar  siswa  tidak  merasa  terbebani  dengan  tugas proyek  yang  mereka  kerjakan.  Proses  kolaborasi  antar  siswa  juga  terlihat  dari tanggungjawab  semua  anggota  kelompok  dalam  mengerjakan  intruksi  yang diberikan,  tidak  ada  anggota  kelompok  yang  tidak  bekerja,  terlihat  semua kelompok  membagi  tugas  anggotanya  secara  proporsional  tapi  tetap  saja  ada anggota kelompok yang terlihat pasif.
Salah  satu  tahap  dalam  pembelajaran  berbasis  proyek adalah  pemberian evaluasi.  Hal  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  tingkat  pemahaman  setiap  anggota kelompok  terhadap  proyeknya  dan  juga  untuk  memberikan  informasi  kepada kelompok  lain.  Dalam  hal  ini  bukan  hanya  perwakilan  kelompok  saja  yang mengerjakan dan menguasai materi proyek tetapi semua anggota kelompok harus menguasai materi proyek yang dibuatnya. Dengan demikian siswa akan lebih aktif untuk mencari referensi, membaca dan menganalisis sumber-sumber yang relevan dengan proyeknya untuk menambah informasi dan pengetahuan. Tetapi masih ada siswa  yang  kurang  berpartisipasi  dalam  kelompok,  akibatnya  siswa  kurang menguasai materi proyek.  Hal ini dapat terlihat pada saat dilakukan evaluasi dan saat  presentasi  hasil  proyek  masih  ada  siswa  yang  kurang  menguasai  materi presentasi. Hal ini menjelaskan bahwa penumbuhan karakter tanggungjawab tidak bisa dilakukan dalam waktu singkat. Butuh pembiasaan dalam jangka waktu yang panjang  dan  senantiasa  selalu  ditanamkan  oleh  guru  melalui  pendidikan penguatan karakter.
Dengan pembelajaran berbasis proyek dapat disimpulkan siswa mempunyai kesadaran  pentingnya  Literasi  STEM  dan  mampu  mengembangkan  keterampilan abad  ke-21  yang  tercermin  dari  indikator  STEM  yang  muncul  selama pembelajaran  seperti  keterampilan  inkuiri  ilmiah,  memecahkan  masalah, mempunyai kemampuan untuk mendesain alat untuk menangani permasalahan di dunia  nyata,  berkolaborasi  dan  mengkomunikasikan  informasi.  Penggunaan model  pembelajaran  berbasis  proyek  diharapkan  mampu  mencetak  siswa  yang kompetitif  dan  diperhitungkan  di  dunia  kerja  khususnya  pada  bidang  STEM  di masa  yang  akan  datang.  Siswa  yang  punya  kemampuan  di  bidang  STEM    dapat
mengembangkan  keterampilan  yang  dibutuhkan  dalam  berkompetisi  pada  abad ke-21 (Sanders, 2009; Becker & Park, 2011).

## PENUTUP
Berdasarkan  hasil  penelitian,  analisis  dan  pembahasan  maka  diperoleh kesimpulan  bahwa  keterlaksanaan  pembelajaran  biologi  menggunakan  model pembelajaran  berbasis  proyek  pada  materi  pencemaran  lingkungan  sudah terlaksana  sesuai  dengan  yang  direncanakan.  Karakteristik  model  pembelajaran berbasis proyek 1) Meningkatkan literasi STEM siswa karena di setiap sintaksnya melatihkan  aspek-aspek  literasi  STEM  siswa;  2)  Bersifat student  centered ;  3)
Melatih  kemampuan  inkuiri  siswa;  4)  Menjadikan  siswa  seorang  pemecah masalah  atau problem  solver; 5)  Membuat  siswa  mahir  mengkomunikasikan informasi yang diperoleh; 6) Melatih kemampuan mendesain alat untuk mengatasi permasalahan lingkungan.
Dari  hasil  analisis  uji  hipotesis  terdapat  perbedaan  yang  signifikan  hasil akhir.  Literasi  STEM  pada  kelas  eksperimen  dengan  kelas  kontrol  yang  artinya hasil  akhir  Literasi  STEM  kelas  Eksperimen  lebih  baik  dibandingkan  dengan  di kelas  kontrol.  Literasi  STEM  siswa  dengan  menggunakan  model  pembelajaran berbasis  proyek  pada  materi  Pencemaran  Lingkungan  meningkat  secara signifikan.  Peningkatan  literasi  STEM  pada  kelas  eksperimen  termasuk  dalam kategori sedang, sedangkan untuk kelas kontrol termasuk dalam kategori rendah. Siswa  memberikan  tanggapan  positif  terhadap  model  pembelajaran  berbasis proyek pada materi pencemaran lingkungan dalam meningkatakan literasi STEM siswa  walaupun  terdapat  kendala  dalam  manajemen  waktu  dan  kesulitan  dalam menentukan rancangan alat pengolahan limbah.
Bagi  guru  model  pembelajaran  berbasis  proyek  dapat  dijadikan  sebagai salah satu alternatif model pembelajaran harus sering dilatihkan pada siswa untuk menumbuhkan literasi STEM. Untuk penelitian lebih lanjut diharapkan penerapan model  pembelajaran  berbasis  proyek  pada  konsep  lainnya  serta  diharapkan  ada penelitian  yang  melibatkan  kolaborasi  mata  pelajaran  lain  yang  mendukung ketercapaian literasi STEM yang lebih tinggi.

## REFERENSI
Afriana,  Jaka.  (2016).  Project  Based  Learning  Integrated  to  STEM  to  Enchance Elementary  School’s  Students  Scientific  Literacy. Jurnal  Pendidikan  IPA Indonesia , 5 (2), 261-267.
Baran,  M.  &  Maskan,  A.  (2010).  The  Effect  of  Project-Based  Learning  On  Pre- Service  Physics  Teachers’  Electrostatic  Achievements. Cypriot  Journal  of Educational Sciences , 5, 243-257
Becker,  K.  &  Park,  K.  (2011).  Effects  of  integrative  approaches  among  science, technology, engineering, and mathematics (STEM) subjects on students’learning:  A  preliminary  meta-analysis. Journal  of  STEM Education , 12, (5& 6), 23-37.
Bell, S. (2010). Project Based Learning for the 21th Century: Skills for the Future. The Clearing House , 83, 39-43. Capraro.  (2013). STEM  Project-Based  Learning  :  An  Integrated  Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Approach (second ed). Rotterdam : Sense Publishers.
Cook. (2012). Preparing Biology Teachers to Teach Evolution in a Project- Based Approach. Winter , 21 (2) , 18-30 Craig, T. T. (2015). A Statistical Analysis of the Effects of Project-Based Learning on  Student  High  School  and  College  Outcomes. (Dissertation).The University of Texas at Austin.
Doppelt,  Y.  (2005).  Assessment  of  Project  Based  Learning  in  a  mechatronics context . Journal of Technology Education , 16 (2), 7-24. Fraenkel  J  R  &  Wallen  N  E.  (2009). How  to  Design  and  Evaluate  Research  in Education (7th ed). Boston : Mc. Graw-Hill Publishing Company. Kemdikbud.  (2015). Materi  pelatihan  guru  implementasi  kurikulum  2013  tahun 2015:  Mata  pelajaran  BIOLOGI  SMA/SMK .  Jakarta:  Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.
Kılınç,  A.  (2010).  Can  Project-Based  Learning  Close  the  Gap?. Turkish  Student Teachers  and  Proenvironmental  Behaviours.  International  Journal  of Environmental & Science Education , 5, 495-509. National  Academy  of  Science.  (2015). National  Academy  of  Science .  [Online]. Retrieved from http://www.nap.edu/openbook.php?re cord_id=4962
Özer,  D.,  Z.,  &  Özkan,  M.  (2012).  The  Effect  of  the  Project  Based  Learning  on the Science Process Skills of the Prospective Teachers of Science. Journal of Turkish Science Education, 9 (3), 131-136. Sanders,  M.  (2009).  STEM,  STEM  education,  STEMmania. The  Technology Teacher, 68 (4), 20-26.
Stohlmann,  M.;  Moore,  T.  J.;  &  Roehrig,  G.  H.  (2012).  Considerations  for Teaching Integrated STEM Education. Journal of Pre-College Engineering Education Research (J-PEER) , 2 (1), 4. Thomas, J. W. (2000). A review of Research on PBL. Vol/2 . [Online]. Retrieved from http://www.bobpearlman.org/BestPractices/PBLResearch.pdf.
Tseng,  et  al.  (2013).  Attitudes  Towards  Science,  Technology,  Engineering  and Mathematics  (STEM)  in  a  Project  Based  Learning  (PjBL)  Environment. International Journal Technology and Design Education , 23, 87–102.