p-ISSN 2527-5712  ;  e-ISSN 2722-2195  ;  Vol.8, No.2, Mei 2023 Journal homepage : https://jurnal-dikpora.jogjaprov.go.id/
DOI : https://doi.org/10.51169/ideguru.v8i2.503 Terakreditasi Kemendikbudristek Nomor: 158/E/KPT/2021 (Peringkat 4)
Artikel Penelitian – Naskah dikirim: 03/12/2022 – Selesai revisi: 17/01/2023 – Disetujui: 18/01/2023 – Diterbitkan: 20/01/2023
Peningkatan Keterampilan Berpikir Kritis, Berkomunikasi, Berkolaborasi, dan Kreativitas pada Matriks melalui Kriptografi Menggunakan PjBL-STEM
Suyanto
SMA Negeri 8 Yogyakarta, Yogyakarta, Daerah Istimewa Yogyakarta, Indonesia suyantomry68@gmail.com
Abstrak: Pendampingan  dalam  pembelajaran  membantu  peserta  didik  mencapai  hasil  di  sekolah maupun transfer hasil belajar ke situasi baru dalam kehidupan. Untuk dapat hidup kompetitif mereka membutuhkan penguasaan keterampilan berpikir kritis, berkomunikasi, berkolaborasi, dan kreativitas atau  4C.  Tujuan  dilaksanakan  penelitian  tindakan  kelas  ini  untuk  mengetahui  model  PjBL-STEM melalui penerapan Kriptografi pada Matriks dapat  meningkatkan keterampilan 4C peserta didik di SMA  Negeri  8  Yogyakarta.  Pelaksanaan  penelitian  dalam  dua  siklus  masing-masing  terdiri  atas perencanaan, tindakan, pengamatan, dan refleksi menggunakan tahapan PjBL-STEM yaitu reflection, research, discovery, application, dan communication. Matriks digunakan dalam proses enkripsi maupun dekripsi. Rerata skor keterampilan 4C peserta didik pada siklus I 31,88 menjadi 35,2 pada siklus II dari  skor  maksimum  36.  Penelitian  ini  juga  menghasilkan  data  peningkatan  rerata  capaian  LKPD kelompok dan individu yaitu 88,85 dan 96 pada siklus I serta siklus II adalah 98,88 dan 99,03. Rerata capaian Ulangan Harian maupun ketuntasan klasikal berturut-turut dari 86,10 dan 91,67% pada siklus I menjadi 91,11 dan 100% pada siklus II. Kenaikan rerata persentase pelaksanaan proses pembelajaran oleh pendidik maupun peserta didik pada siklus I masing-masing adalah 96% menjadi 100 % pada siklus II. Rerata capaian nilai produk program “Keamanan Informasi Sensitif” 88,61 dan poster 84,22. Rerata  capaian  dalam  pembuatan  laporan  87,65.  Hasil  penelitian  menunjukkan  PjBL-STEM  dapat digunakan untuk meningkatkan keterampilan 4C peserta didik.
Kata kunci: keterampilan 4C; matriks; kriptografi; PjBL-STEM.
Improving Students' Critical Thinking, Communicating, Collaborating, and Creativity Skills in Matrices Through Cryptography Using PjBL-STEM
Abstract: Assistance  in  learning  helps  students  achieve  results  in  school  as  well  as  transfer  learning outcomes to new situations in life. To be able to live competitively they need mastery of critical thinking skills, communication, collaboration, and creativity or 4C. This classroom action research aims to find out how the PjBL-STEM model through the application of Cryptography on the Matrices can improve the 4C skills of students at SMA Negeri 8 Yogyakarta. The research was carried out in two cycles, each consisting of planning, action, observation, and reflection using the PjBL-STEM stages, namely reflection, research, discovery, application, and communication. The matrix is used in the encryption and decryption process. The average students' 4C skills achievement score is 31,88 in cycle I being 35,2 of a maximum score of 36 in  cycle  II.  This  research  also  produced  data  on  the  increase  in  the  average  achievement  of  Student Worksheet carried out in groups and individuals, namely 88.85 and 96 in the first cycle and 98.88 and 99.03 in the second cycle. The average achievement of learning outcomes test and classical completeness, respectively, from 86.10 and 91.67% in the first cycle to 91.11 and 100% in the second cycle. The increase in the average percentage of the implementation of the learning process by teacher and students  in the cycle I is 96% becomes 100% in cycle II. The average product value achievement in the form of the “Security of Sensitive Information” program is 88,61 and the poster is 84,22. The average achievement in preparing report is 87,65. This research shows that PjBL-STEM can be used to improve students’ 4C skills.
Keywords: 4C Skills; matrices; cryptography; PjBL-STEM.
Hak Cipta ©2023 Suyanto Lisensi: CC BY 4.0 internasional

## 1. Pendahuluan
Peserta  didik  membutuhkan  bekal  yang memadai  agar  kompetitif  hidup  dalam  suasana yang  berubah  dengan  sangat  cepat.  Pendidik didesak  agar  bertambah  kreatif  dan  inovatif sehingga  hasil  belajar  peserta  didik  optimal dalam menjawab kebutuhan tersebut. Salah satu diantaranya  adalah  melalui  pembelajaran  yang membantu  peserta  didik  memiliki  keterampilan yang  sangat  diperlukan  untuk  dapat  bersaing hidup pada abad ke-21. Era Revolusi Industri 4.0 identik dengan semakin pesatnya perkembangan di bidang teknologi.   Kemajuan ini menyebabkan semakin  banyak  pekerjaan  manusia  dapat digantikan  dengan  robot.  Peserta  didik  perlu dibekali dengan keterampilan yang tidak dimiliki robot  yaitu  keterampilan  4C  (Critical  Thinking, Creativity, Communication, Collaborative) (Partono dkk, 2021).
Pada  tahun  pelajaran  sebelumnya  peserta didik  tidak  mengalami  hambatan  yang  berarti dalam  mempelajari  materi  Matriks  terutama pada KD 3.4 dan KD 4.4. Suasana kelas kurang bersemangat, kurang tertantang, menjadi gaduh, dan membuka gawai tetapi tidak memanfaatkan untuk  pembelajaran.  Melihat  fakta  ini  maka pendidik  ingin  mengubah  agar  terjadi  suasana baru berupa pembelajaran yang lebih menyenangkan, menantang, dan bermakna bagi peserta  didik.  Pembelajaran  Matriks  dikaitkan dengan keamanan pengiriman informasi melalui teknologi  elektronik  yang  biasa  dilakukan peserta didik sebagai proses diteruskan dari satu orang  ke  orang  lain  atau  dari  satu  individu  ke suatu organisasi.
Beberapa  penelitian  telah  dilakukan  dan hasil  yang  diperoleh  pada  penerapan  model pembelajaran  PjBL-STEM  adalah  peserta  didik diharuskan  berpikir  kritis,  analitis  dan meningkatkan  kemampuan  berpikir  tingkat tinggi.  Dalam  pelaksanaannya  membutuhkan kolaborasi, komunikasi, kemampuan pemecahan masalah,  dan  mengharuskan  peserta  didik belajar  mandiri  (Capraro,  2013:2).  Model  ini menghasilkan  peningkatan  minat  belajar. Pembelajaran lebih bermakna bagi peserta didik. Peserta didik dibantu memecahkan masalah yang ditemui  dalam  kehidupan  dunia  nyata  serta menunjang karir masa depan (Tseng, 2011:87). Hasil  penelitian  Widana  dan  Septiari  (2021) menyajikan adanya pengaruh
model pembelajaran dengan pendekatan PjBL berbasis pendekatan STEM secara bersama-sama terhadap  hasil  belajar  matematika.  Selain  itu juga  menghasilkan  adanya  pengaruh  terhadap kemampuan  berpikir  kreatif  peserta  didik. Kebaruan  dalam  penelitian  ini  adalah  tentang
penggunaan model PjBL-STEM dalam pembelajaran  matematika  pada  materi  Matriks melalui kriptografi untuk meningkatkan keterampilan  4C  belum  dilakukan  oleh  peneliti lain.
Sejarah  panjang  tentang  keberadaan kriptografi  telah  dimulai  dari  zaman  Yunani kuno,  Romawi,  Perang  Dunia  II  dan  sampai sekarang  telah  sangat  berkembang.  Kriptografi menjadi salah satu jawaban untuk digunakan di kehidupan  sehari-hari masyarakat untuk menjaga informasi sensitif. Kriptografi berperan besar  dalam  teknologi  komunikasi  elektronik seperti pengiriman email, pembuatan password, pengiriman  uang,  kartu  ATM,  tanda  tangan elektronik, dan lain-lain.
Berdasarkan  latar  belakang  yang  telah disebutkan sebelumnya maka rumusan masalah dalam  penelitian  tindakan  kelas  ini  adalah: 1)  Apakah  model  pembelajaran  PjBL-STEM melalui  penerapan  Kriptografi  pada  Matriks dapat  meningkatkan  keterampilan  4C  peserta didik kelas XI MIPA 5 SMA Negeri 8 Yogyakarta Tahun  Pelajaran  2022/2023?                        2) Bagaimanakah  model  pembelajaran  PjBL-STEM melalui  penerapan  Kriptografi  pada  Matriks dapat  meningkatkan  keterampilan  4C  peserta didik  kelas  kelas  XI  MIPA  5  SMA  Negeri  8 Yogyakarta Tahun Pelajaran 2022/2023?
Tujuan penelitian tindakan kelas ini adalah untuk: 1) Meningkatkan keterampilan 4C peserta didik  pada  materi  Matriks  melalui  Kriptografi menggunakan  PjBL-STEM  di  kelas  XI  MIPA  5 SMA  Negeri  8  Yogyakarta  Tahun  Pelajaran 2022/2023,  2)  Menjelaskan  proses  penerapan model pembelajaran PjBL-STEM untuk meningkatkan  keterampilan  4C  peserta  didik pada materi Matriks melalui Kriptografi di kelas XI  MIPA  5  SMA  Negeri  8  Yogyakarta  Tahun Pelajaran 2022/2023.
Manfaat  penelitian  ini  adalah  memberikan kontribusi  dalam  mengembangkan  penerapan, dan menjadi acuan penelitian model pembelajaran  PjBL-STEM  pada  materi  Matriks melalui  Kriptografi  dalam  meningkatkan keterampilan  4C  peserta  didik.  Manfaat  bagi peserta  didik  adalah  mendapat  wawasan  baru tentang  pembelajaran  Matematika  terintegrasi dengan Science,  Technology ,  dan Engineering , serta membantu peserta didik lebih bersemangat mengikuti  pembelajaran  Matematika  pada materi Matriks. Sedangkan manfaat bagi sekolah adalah  sebagai  masukan  untuk  pengembangan melaksanakan  pembelajaran  dan  menjadi  salah satu  bahan  pertimbangan  bagi  sekolah  untuk mengambil  kebijakan  dalam  rangka  perbaikan
dan peningkatan mutu pembelajaran Matematika.
Berpikir  kritis  dihubungkan  dengan  cara baru dalam  melihat masalah  atau keterampilan seseorang dalam mengkaitkan hasil pembelajaran  lintas  mata  pelajaran  maupun antar disiplin ilmu. Berpikir kritis berupa proses mental  mengorganisasikan  dan  mengambil peran  dalam  proses  pengambilan  keputusan untuk  memecahkan  masalah  (Rasiman,  2015). Kreativitas  berupa  keterampilan  melakukan upaya  pendekatan  baru  dalam  menangani sesuatu hal baru maupun inovasi. Berpikir secara kreatif  berarti  cara  mengamati  suatu  masalah atau  situasi  dari  perspektif  baru  dengan  solusi yang  tidak  biasa  (Gafour  &  Gafour,  2020). Pengembangan  kecerdasan  kolektif  melalui interaksi  dengan  orang  lain  dalam  hal membantu, memberi saran, menerima pendapat berbeda,  maupun  bernegosiasi  merupakan tujuan  keterampilan  kolaborasi  (Brown,  2015). Greenstein  (2012)  berpendapat  keterampilan kolaborasi  digunakan  untuk  mencapai  tujuan bersama melalui latihan bekerja bersama secara efektif, ada rasa hormat antar anggota tim yang majemuk,  serta  kemauan  dalam  membuat keputusan.  Terdapat  dua  ciri  keterampilan komunikasi. Ciri pertama mencakup pemahaman pada  informasi  yang  diberikan.  Sedangkan  ciri kedua  berupa  kemampuan  mengekspresikan secara  efektif  ide  atau  konsep.  (Partnership  for 21st  Century  Learning,  2015).  Pendapat Zubaidah  (2018)  bahwa  komunikasi  mencakup keterampilan  seseorang  dalam  menyampaikan dan  berbagi  tentang  pemikiran,  pertanyaan, gagasan, maupun cara terbaik dalam mendapatkan solusi.
Penelitian ini mengambil pasangan KD 3.4 Menganalisis  sifat-sifat  determinan  dan  invers matriks  berordo  2×2  dan  3×3  dan  KD  4.4 Menyelesaikan  masalah  yang  berkaitan  dengan determinan dan invers matriks berordo 2×2 dan matriks berordo 3×3.
Kriptografi  didefinisikan  sebagai  seni  juga pengetahuan tentang melindungi pesan, dengan cara  mengonversi plaintext menjadi ciphertext (Nugraha,  I  &  Aribowo,  E,  2015).  Kriptografi memuat  dua  proses  dasar  yaitu  enkripsi  dan dekripsi.  Enkripsi  merupakan  proses  mengolah plaintext (pesan  yang  dapat  dibaca)  menjadi ciphertext (pesan acak yang tidak dapat dibaca). Dekripsi  merupakan  kebalikan  proses  enkripsi yaitu  proses  mengolah ciphertext menjadi plaintext. Proses  dekripsi  menggunakan  kunci yang sama dan algoritma pembalik. Matriks yang digunakan  untuk decoding disebut decryption
matrix ( decoding  matrix ).  Peserta  didik  belajar mengkodekan  pesan  menggunakan  perkalian matriks  dan  sebaliknya  mendekode  pesan berkode  menggunakan  invers  matriks  dan perkalian matriks.
Terdapat  lima  tahap  dalam  pelaksanaan pembelajaran menggunakan PjBL-STEM (Laboy- Rush, 2015). Proses yang spesifik menjadi tujuan pada setiap tahap. Tujuan pada Reflection peserta didik  menghubungkan  apa  yang  telah  mereka diketahui  dengan  apa  yang  perlu  dipelajari. Penelitian  berbagai  sumber  menjadi  penanda tahap Research. Selanjutnya peserta  didik memasuki  tahap  penemuan  atau discovery. Belajar  menghubungkan  antar  bidang  dalam STEM  atau  konteks  yang  lebih  luas  merupakan ciri Application. Tahap  akhir  dari  model  ini adalah Communication antar  peserta  didik  di kelas  atau  pada  skala  yang  lebih  luas  tentang produk  atau  solusi  untuk  permasalahan  yang ada.

## 2. Metode Penelitian
Penelitian  ini  merupakan  penelitian kualitatif  berupa  Penelitian  Tindakan  Kelas (PTK).  Tempat  pelaksanaan  penelitian  adalah SMA Negeri 8 Yogyakarta pada kelas XI MIPA 5 Tahun Pelajaran 2022/2023 yang terdiri atas 36 peserta  didik.  Penelitian  dilaksanakan  pada bulan  Agustus  sampai  dengan  November  2022 menggunakan model spiral Kemmis dan Taggart dalam  dua  siklus  masing-masing  siklus  terdiri atas  perencanaan,  tindakan,  pengamatan  dan refleksi. Sintak pembelajaran mengikuti tahapan PjBL-STEM.
Dua  sumber  data  dalam  penelitian  yaitu berasal dari aspek pengetahuan dan keterampilan peserta didik selama pembelajaran maupun  dari  tes  hasil  belajar.  Data keterlaksanaan  kegiatan  pendidik  maupun kegiatan  peserta  didik  diperoleh  selama berlangsungnya  pembelajaran  di  kelas.  Alat untuk  memperoleh  data  berupa  instrumen  tes dan  non  tes.  Tes  digunakan  untuk  mengukur prestasi belajar peserta didik. Instrumen non tes digunakan  sebagai  alat  dalam  mengukur keterlaksanaan  pembelajaran,  capaian  peserta didik dalam menuntaskan tugas yang tercantum dalam  Lembar  Kegiatan  Peserta  Didik  (LKPD) kelompok maupun individu, proyek, pembuatan produk, presentasi produk, serta dokumentasi.
Dokumentasi  foto  maupun  video  proses pembelajaran  digunakan  untuk  mendapatkan gambaran visual berbagai aktivitas pendidik dan peserta didik selama pembelajaran berlangsung. Dokumentasi  foto  akan  dimanfaatkan  menjadi lampiran pada laporan keterlaksanaan
pembelajaran  yang  didesain  oleh  peneliti. Dokumen  ini  juga  merupakan  salah  satu  bukti pelaksanaan penelitian.
Dua  jenis  teknik  dalam  menganalisis  data yang  dilakukan  dalam  PTK  yaitu  analisis  data kuantitatif  maupun  kualitatif.  Analisis  secara kuantitatif dilakukan pada data-data berupa nilai yang  dikumpulkan  menggunakan  instrumen pengumpulan data. Sedangkan data berasal dari proses  pelaksanaan  tindakan  maupun  hasil semua  temuan  di  kelas  saat  pembelajaran berlangsung dilakukan secara kualitatif.
Data  prestasi  belajar  peserta  didik  secara deskriptif merupakan gambaran capaian peserta didik secara individu maupun perolehan bersama teman  sekelas  dianalisis  mengacu  pada ketuntasan  belajar  yaitu  minimal  nilai  75 dan tuntas secara klasikal apabila minimal 75% peserta didik telah tuntas.
Analisis  data  keterampilan  4C  yang digunakan  adalah  analisis  deskriptif  untuk menggambarkan  keterampilan  4C  individu peserta  didik  maupun  secara  kelompok.  Data diperoleh  dari  pengamatan  bersama  kolaboran menggunakan  konversi  dalam  skala  lima diadaptasi  dari  Arifin  (2012:  292).  Indikator keberhasilan penelitian pada capaian keterampilan 4C adalah rerata skor sangat tinggi. Analisis  hasil  observasi  keterlaksanaan pembelajaran  dengan  menghitung  persentase keterlaksanaan.  Untuk  melihat  keefektifan pelaksanaan  pembelajaran  ditunjukkan  adanya peningkatan  keterlaksanaan  pembelajaran  oleh pendidik  maupun  peserta  didik.  Indikator keberhasilan penelitian apabila persentase rerata keterlaksanaan  baik  oleh  pendidik  maupun peserta didik ≥ 95%.
Analisis  penilaian  laporan  proyek  yang digunakan adalah analisis deskriptif. Penentuan ukuran dalam penilaian tugas berbentuk laporan proyek memakai interval penilaian keterampilan yang digunakan di sekolah. Indikator keberhasilan  penelitian  pada  laporan  proyek adalah  rerata  capaian  kelompok  ≥  83  atau minimal baik.
Analisis produk berupa program “Keamanan Informasi Sensitif” dilakukan atas capaian kerja kelompok.  Penilaian  dilaksanakan  pada  akhir siklus II. Indikator keberhasilan penelitian pada produk  berupa  program  adalah  rerata  capaian kelompok ≥ 83 atau minimal baik.
Analisis  produk  poster  dilakukan  atas capaian kerja kelompok. Penilaian dilaksanakan pada  akhir  siklus  II.  Indikator  keberhasilan penelitian  pada  produk  poster  adalah  rerata capaian kelompok ≥ 83 atau minimal baik.
Unjuk  kerja  berupa  presentasi  tentang produk  yang  dihasilkan  dari  proyek  hasil  kerja kelompok. Analisis dilakukan dalam dua bagian yaitu  capaian  individu  dan  capaian  kelompok yang  diperoleh  dari  rerata  capaian  anggota kelompok.    Indikator  keberhasilan  penelitian pada unjuk kerja berupa presentasi adalah rerata capaian kelompok ≥ 83 atau minimal baik.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Hasil tahap reflection siklus  I  berupa kemampuan  menghubungkan  apa  yang  telah diperoleh dari pengetahuan sebelumnya dengan apa yang harus dipelajari dalam materi matriks sebagai  prasyarat  untuk  siklus  II.  Sedangkan pada  siklus  II  tahap  ini  menghasilkan kemampuan  prasyarat  mengirim  maupun membaca pesan rahasia. Siklus I tahap research peserta  didik  menghasilkan  referensi  tentang determinan  dan  invers  matriks  dari  berbagai sumber  sedangkan  siklus  II  berupa  wawasan tentang  sejarah  kriptografi,  proses  enkripsi  dan dekripsi.  Hasil  tahap discovery siklus  I  berupa sifat-sifat  determinan  dan  cara  menentukan invers  matriks  berupa  aturan  konversi  dan matriks  kunci  pada  siklus  II. Tahap Application siklus  I  menggunakan  konsep  determinan  dan invers  matriks  untuk  menyelesaikan  masalah matematika dan siklus II menghubungkan antar bidang  dalam  STEM  untuk  menyelesaikan masalah keamanan informasi. Tahap communication pada siklus I
mengkomunikasikan hasil penyelesaian masalah determinan dan invers matriks sedangkan siklus II  berupa  pesan  yang  dikirim  dan  hasil pembacaan  pesan  dikirim,  serta  program keamanan  informasi  dikomunikasikan  antar peserta  didik  di  kelas  maupun  menggunakan poster  yang  ditempelkan  pada  papan  majalah dinding.
Target penelitian dalam capaian keterampilan  4C  adalah  rerata  capaian  seluruh peserta  didik  sangat  tinggi.  Hasil  capaian keterampilan  4C  pada  tiap  pertemuan menggunakan pembelajaran PjBL-STEM tercantum dalam Tabel 1, Tabel 2, Tabel 3, dan Tabel 4.
Keterampilan  berpikir  kritis  peserta  didik meningkat  sejalan  dengan  mulai  terbiasanya mereka  menggunakannya  dalam  memecahkan masalah. Terdapat penurunan capaian skor pada pertemuan  ke-3  dan  4  Siklus  II,  karena menggunakan matriks kunci berordo 3 x 3. Hasil capaian  dapat  dicermati  pada  Tabel  1  sebagai berikut.
Tabel 1. Rerata skor capaian peserta didik dalam berpikir kritis Keteram- pilan Aspek yang Diamati Siklus I Siklus II 1 2 3 4 1 2 3 4 5 Berpikir Kritis Membuat pernyataan matematis tentang pola atau hubungan f 31 30 34 31 36 36 34 34 36 %  86 86 97 100  100  100 94 94 100 Menerapkan kriteria menganalisis proses, solusi atau pendapat f 24 31 34 31 36 36 34 34 36 %  67 89 97 100  100  100 94 94 100 Menggunakan penalaran induktif untuk menggeneralisasi pola atau koneksi f 26 32 35 31 36 36 34 35 36 %  72 91 100 100  100  100 94 97 100 Menggunakan penalaran deduktif untuk memeriksa atau membenarkan argumen matematika f 28 30 31 31 36 36 34 35 36 %  78 86 88 100  100  100 94 97 100 Menyelidiki dampak asumsi pada proses matematika, solusi atau kesimpulan. f 31 27 35 31 36 36 33 33 36 %  86 77 100 100  100  100 92 92 100 Rerata Skor 30,8 35,2 Kriteria Sangat Tinggi Sangat Tinggi Secara keseluruhan keterampilan kreativitas peserta didik meningkat pada setiap pertemuan.
Terdapat  persentase  capaian  yang  sama  pada
pertemuan  ke-3  dan  ke-4  siklus  I  untuk  aspek kesatu,  kedua,  dan  ketiga.  Capaian  dalam kreativitas dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Rerata skor capaian peserta didik dalam kreativitas Keteram- pilan Aspek yang Diamati Siklus I Siklus II 1 2 3 4 1 2 3 4 5 Kreati- vitas Mengambil risiko dan berpikir secara fleksibel dengan konsep dan proses matematika yang berbeda f 26 31 35 31 36 36 33 35 36 %  72 89  100  100  100  100  92 97  100 Membuat koneksi baru antara konsep matematika f 27 28 35 31 36 36 34 35 36 %  75 80  100  100  100  100  94 97  100 Memodifikasi ide matematika agar sesuai dengan tujuan f 31 30 35 31 36
36 34 34 36 %  86 86  100  100  100  100  94 94  100 Bertukar pikiran tentang cara untuk membuat atau  mengubah objek atau situasi. f 33 30 34 31 36 36 34 35 36 %  92 86 97  100  100  100  94 97  100 Mengeksplorasi ide atau hubungan dengan menciptakan model konkrit, gambar atau simbolis f 33 32 34 31 36
36 35 34 36 %  92 92 97  100  100  100  97 94  100 Rerata Skor 31,8 35 Kriteria Sangat Tinggi Sangat Tinggi
Keterampilan  kolaborasi  meningkat  pada setiap pertemuan. Terdapat penurunan skor yang pada  aspek  kedua  siklus  I,  karena  tentang pembuktian.  Masing-masing  anggota  kelompok
sibuk  menyelesaikan  masalah  yang  dihadapi sehingga  kurang  melaksanakan  aspek  tersebut. Capaian  dalam  kolaborasi  tercantum  dalam Tabel 3 berikut ini.

## Tabel 3. Rerata skor capaian peserta didik dalam kolaborasi
Keteram- pilan Aspek yang Diamati Siklus I Siklus II 1 2 3 4 1 2 3 4 5 Kolabo- rasi Berbagi strategi, ide, dan representasi  untuk mengkonfirmasi f 32  31  34 31 36 36 33 35 36 %  89  87  97  100  100  100  92 97 100 Berbagi strategi, ide, dan representasi untuk memperluas pemahaman  konsep matematika f 29  27  34 31 36 36 35 35 36 %  81  77  97  100  100  100  97 97 100 Mempertimbangkan berbagai ide dan perspektif ketika  berkontribusi pada diskusi matematika f 31  33  33 31 36 36 35 34 36 %  86  94  94  100  100  100  97 94 100 Bertanggung jawab mengambil peran berkontribusi dalam menyelesaikan tugas matematika. f 32  33  34 31 36 36 33 35 36 %  89  94  97  100  100  100  92 97 100 Menghormati pengalaman dan cara berpikir orang lain tentang konsep matematika. f 35  35  35 31 36 36 33 34 36 %  97  100  100  100  100  100  92 94 100 Rerata Skor 32,3 35,3 Kriteria Sangat Tinggi Sangat Tinggi
Keterampilan  komunikasi  meningkat  pada setiap  pertemuan.  Terdapat  penurunan  skor hampir  semua  aspek  pada  pertemuan  keempat siklus  I  materi  yang  dibahas  adalah menggunakan  sifat-sifat  determinan  dan  invers
matriks persegi. Masing-masing anggota kelompok  sibuk  menyelesaikan  masalah  yang dihadapi  sehingga  kurang  melaksanakan  aspek ketiga sampai kelima.
Tabel 4. Rerata skor capaian peserta didik dalam komunikasi
Keteram- pilan Aspek yang Diamati Siklus I Siklus II 1 2 3 4 1 2 3 4 5 Komuni- kasi Mendukung atau memberdayakan orang lain yang enggan berbagi pendapat. f  33  32 35 31 36 36 35 35 36 %  92  91  100  100  100  100  97 97  100 Berkontribusi ide matematika menggunakan bahasa yang santun dan sesuai. dalam diskusi f  32  34 35 30 36 36 34 33 36 %  89  97  100  97  100  100  94 92  100 Menggunakan bahasa termasuk simbol matematika untuk mengekspresikan ide atau pola f  33  35 34 30 36 36 34 35 36 %  92  100  97 97  100  100  94 97  100 Memilih cara untuk menyampaikan ide atau pola matematika secara efektif. f  32  31 34 30 36 36 32 35 36 %  89  87 97 97  100  100  89 97  100 Menghormati pengalaman atau pandangan orang lain ketika mengungkapkan pendapat atau ide. f  32  35 34 30 36 36 33 35 36 %  89  100  97 97  100  100  92 97  100 Rerata Skor 32,8 35,3 Kriteria Sangat Tinggi Sangat Tinggi
Siklus  I  dan  siklus  II  menunjukkan  rerata capaian skor keterampilan 4C secara keseluruhan berturut-turut adalah 31,88 dan 35,2 keduanya dalam  kriteria  sangat  tinggi.  Model  PjBL-STEM mendorong  peserta  didik  berpikir  kritis,  secara kreatif,  dan  analitis.  Selain  itu  model  ini  juga dapat  meningkatkan  keterampilan  berpikir tingkat  tinggi  (Han,  S.  dkk,  2015).  Pendapat tersebut menjawab pertanyaan tentang mengapa keempat  keterampilan  sangat  penting  untuk dilatihkan.  Meskipun  hasil  siklus  I  telah menunjukkan  capaian  kriteria  sangat  tinggi penelitian  tetap  dilanjutkan  karena  makin  baik penguasaan keterampilan 4C peserta didik makin kompetitif  menghadapi  tantangan  abad  ke-21. Melalui kegiatan praktik, PJBL-STEM membekali dengan  pengetahuan  untuk  menyelesaikan masalah  kontekstual.  Peserta  didik  akan menggunakan  pengalaman  tersebut  untuk menaikkan  efektivitas,  pembelajaran  menjadi bermakna,  dan  akan  menunjang  karir  peserta didik  di  masa  yang  akan  datang  (Tseng  dkk, 2011).
Target  penyelesaian  LKPD  oleh  kelompok maupun individual adalah rerata nilai ≥ 83 atau minimal  baik.  Agar  setiap  anggota  kelompok berkontribusi  dalam  kerja  kelompok  maka kegiatan  lanjutan  adalah  LKPD  individu  berisi serangkaian  pertanyaan  yang  lebih  menggali penguasaan  konsep.    LKPD  pada  siklus  I  dan siklus II dapat diselesaikan sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan oleh pendidik. Keefektifan proses  menyelesaikan  tugas  dan  peningkatan capaian  peserta  didik  baik  secara  kelompok maupun  individu  telah  melebihi  target  dapat dilihat dalam Tabel 5 sebagai berikut.
Tabel 5. Rerata capaian peserta didik dalam menyelesaikan LKPD LKPD Siklus I Siklus II SB B C SB B C Kelompok 6 2 1 9 0 0 % 66.7  22,2  11,1  100 0 0 Rerata 88,85 98,88 Kriteria Baik Sangat Baik Individu 19 16 1 36 0 0 % 52,8  44,4 2,8 100 0 0 Rerata 96 99,03 Kriteria Sangat Baik Sangat Baik Target  dalam  capaian  Ulangan  Harian adalah persentase peserta didik yang memperoleh skor mencapai KKM ≥ 75% dengan rata-rata  nilai  ≥  83  atau  minimal  baik.  Hasil capaian  peserta  didik  pada  Ulangan  Harian
menunjukkan peningkatan dari siklus I ke siklus II baik dari rerata, ketuntasan klasikal, maupun dalam  distribusi  sebaran  peserta  didik  yang mencapai kriteria Sangat Baik maupun Baik.
Capaian  dari  peserta  didik  pada  Ulangan Harian  telah  melebihi  target.  Hasil  ini  sesuai dengan  penelitian  yang  dilakukan  Astuti  dkk (2019)  bahwa  model  PjBL  terintegrasi  STEM dapat  menaikkan  penguasaan  konsep  dan aktivitas belajar. Dalam pembelajaran matematika,  menggunakan  konsep  STEM  akan membuat peserta didik lebih sering menerapkan materi  dalam  kehidupan  sehari-hari  sehingga peserta  didik  akan  memecahkan  masalah matematika dalam kehidupan sehari-hari dengan berpikir  ilmiah,  menggunakan  teknologi  untuk memperoleh  berbagai  informasi,  dan  data pemrosesan  dengan  kemampuan  teknik  (N. Milaturrahmah dkk, 2017). Hasil capaian dapat dilihat dalam Tabel 6 berikut ini.
Tabel 6. Capaian peserta didik dalam ulangan harian Ulangan Harian Akhir Siklus I Akhir Siklus II SB B C K SB B C Jumlah 7 11 15 3 12 16 8 % 19,4  30,6  41,7  8,3  33,3  44,5  22,2 Rerata Nilai 86,10 91,11 Kriteria Baik Baik % tuntas 91,67 100 Ketunta- san Kelas Ya Ya
Untuk memudahkan dalam bekerja, peserta didik  menggunakan  berbagai  teknologi  yang mereka  kuasai.  Algoritma  yang  digunakan  oleh peserta didik adalah algoritma simetris. Ciri pada algoritma  simetris  adalah  menggunakan  kunci yang sama pada proses enkripsi maupun dekripsi (Sinaga, 2021). Peserta didik dilatih menggunakan  ordo  matriks  kunci  yang  makin besar  karena  keamanan  kata  sandi  yang disampaikan kepada penerima pesan ditentukan dengan  makin  besar  ordo  pada  kunci  matriks (Erdriani,  2021).  Peserta  didik  menyelesaikan proyek  tentang  “Sistem  Keamanan  Informasi” untuk menjawab pertanyaan yang terdapat pada setiap  irisan  bidang  STEM.  Bersama  kelompok masing-masing  mereka  menyelesaikan  masalah tersebut  dengan  berbagai  cara.  Pemecahan masalah  “Keamanan Informasi  Sensitif”  melalui pembelajaran  di  kelas  maupun  yang  dihasilkan oleh  peserta  didik  tersebut  dapat  dilihat  dalam Tabel 7 berikut ini.
Tabel 7. Pemecahan masalah dalam proyek “Keamanan Informasi Sensitif”
Bidang STEM Masalah pada Irisan antar Bidang Pemecahan Masalah melalui Pembelajaran di Kelas Pemecahan Masalah oleh Peserta Didik S dan T Bagaimana teknologi membantu pengurangan resiko kebocoran informasi? Menggunakan  program  Ms. Excell atau kalkulator dalam melakukan perkalian antara dua matriks dan menghitung nilai determinan. Menggunakan program yang dikuasai peserta didik dalam melakukan perkalian antara dua matriks dan menghitung nilai determinan T dan E Bagaimana desain sistem keamanan  informasi sensitif? Memilih aturan konversi dan matriks kunci. Mengajukan berbagai aturan konversi dan matriks kunci E dan M Matriks invers persegi ordo berapakah yang dapat membantu keamanan  data? Menentukan matriks kunci berordo 2 x 2 dan    3 x 3 yang memiliki nilai determinan 1. Mengajukan berbagai alternatif matriks kunci berordo 2 x 2 maupun  3 x 3 M dan S Bagaimana pengetahuan tentang matriks invers dapat  membantu keamanan informasi sensitif? Melakukan tahapan mengirim pesan (enkripsi) dan membaca pesan (dekripsi) dengan matriks kunci berordo 2 x 2 dan 3 x 3 yang memiliki nilai determinan 1. Menerapkan keterampilan menggunakan perkalian dua matriks untuk mengirim pesan maupun membaca pesan rahasia, serta matriks invers dalam membaca pesan rahasia S,T,E,M Keamanan informasi sensitif Menggunakan matriks dalam kriptografi dalam bentuk yang sederhana. Menerapkan matriks dalam kriptografi dan mempublikasikan ide kreatif berupa program yang dihasilkan menggunakan poster
Target  capaian  peserta  didik  dalam membuat  laporan  proyek  adalah  rerata  nilai  ≥ 83  atau  minimal  baik.  Rerata  capaian  pada laporan  proyek  adalah  87,65  telah  mencapai kriteria Baik dicapai oleh 88,88% peserta didik, seperti pada Tabel 8 berikut ini.
Tabel 8. Capaian peserta didik dalam laporan proyek “Keamanan Informasi Sensitif”
Kelompok Nilai Kriteria 1 92,59 Sangat Baik 2 85,19 Baik 3 81,48 Cukup 4 85,19 Baik 5 88,59 Baik 6 88,59 Baik 7 88,89 Baik 8 85,19 Baik 9 92,58 Sangat Baik Rerata 87,65 Baik Sebelum  mengembang  suatu  produk peserta didik akan  melalui tahapan Engineering Design  Process seperti  yang  dikemukakan  oleh Capraro dkk (2013). Peserta didik menghasilkan berbagai alternatif produk inovatif sebagai solusi masalah “Keamanan Informasi Sensitif” bersama kelompok masing-masing. Hal ini sesuai dengan pernyataan Capraro (2013) bahwa model PjBL- STEM  lebih  menekankan  pada  proses  desain proyek,  peserta  didik  berkolaborasi  dan membangun  kerjasama  untuk  saling  bertukar
kreativitas  dalam  menghasilkan  suatu  produk yang  inovatif.  Target  untuk  produk  yang dihasilkan peserta didik adalah rerata nilai ≥ 83 atau minimal baik. Dua produk dihasilkan dalam proyek peserta didik yaitu  program dan poster. Hasilnya yang tercantum dalam Tabel 9.
Tabel 9. Capaian peserta didik dalam produk “Keamanan Informasi Sensitif”
Kelom- pok Nilai Program Kriteria Nilai Poster Kriteria 1 95 Sangat Baik 84 Baik 2 100 Sangat Baik 81 Cukup 3 92,5 Sangat Baik 93 Sangat Baik 4 82,5 Baik 95 Sangat Baik 5 87,5 Baik 80 Cukup 6 82,5 Baik 78 Cukup 7 80 Cukup 83 Baik 8 95 Sangat Baik 77 Cukup 9 82,5 Baik 87 Baik Rerata  88,61 Baik 84,22  Baik
Dalam pembuatan poster semua  kelompok memilih  Canva.  Untuk  menghasilkan  program “Keamanan  Informasi  Sensitif”  peserta  didik memanfaatkan  aplikasi  Ms  Excel,  Photomath, dan  program  Python.  Sesuai  dengan  pendapat
Stohlmann (2012) bahwa beberapa manfaat dari pendekatan STEM antara lain peserta didik lebih baik  dalam  kemampuan  memecahkan  masalah, lebih  inovatif,  mandiri,  berpikiran  logis,  serta meningkatkan literasi teknologi.
Rerata  capaian  peserta  didik  dalam pembuatan  program  maupun  poster  mencapai kriteria  Baik.  Hal  ini  sesuai  dengan  pendapat Lydiati  (2019)  bahwa  menggunakan  model pembelajaran  PjBL-STEM  melatih  peserta  didik untuk  membentuk  gagasan  kreatif  melalui penalaran,  dan  berpikir  dalam  melakukan asosiasi. Peserta didik mengungkap dari apa yang telah  diketahui  sebelumnya  dan  selanjutnya digunakan untuk menyelesaikan masalah.
Target  rerata  capaian  peserta  didik dalam unjuk kerja presentasi adalah nilai ≥ 83 atau  minimal  baik.  Adapun  hasil  capaian disajikan dalam Tabel 10 berikut ini.
Tabel 10. Capaian peserta didik
dalam unjuk kerja Kelompok Rerata Nilai Kelompok Kriteria Capaian 1 92,36 Sangat Baik 2 92,36 Sangat Baik 3 91,67 Baik 4 92,36 Sangat Baik 5 91,67 Baik 6 89,58 Baik 7 89,58 Baik 8 89,58 Baik 9 89,58 Baik Rerata 90,97 Baik
Rerata  capaian  kelompok  adalah  90,97 dalam  kriteria  Baik.  Dengan  demikian  rerata capaian seluruh kelompok telah mencapai target.
Target pelaksanaan pembelajaran baik oleh pendidik  maupun  peserta  didik  adalah  rerata persentase  pelaksanaan  ≥  95.  Pelaksanaan pembelajaran  oleh  pendidik  maupun  peserta didik  telah  mencapai  target  seperti  yang tercantum dalam Tabel 11.
Tabel 11. Rerata persentase keterlaksanaan pembelajaran Keterlaksanaan Pembelajaran Rerata Siklus I Rerata Siklus II oleh Pendidik 96 100 oleh Peserta Didik 96 100
Terbentuk
suasana belajar
yang menyenangkan dan diikuti dengan antusias oleh seluruh  peserta  didik  pada  setiap  pertemuan. Peserta  didik  tidak  terpengaruh  pada  jam pelaksanaan  pembelajaran  yaitu  jam  ke-10  dan
ke-11 pada hari Senin. Semua tugas-tugas yang diberikan  dapat  mereka  selesaikan  dengan sangat baik.

## 4. Simpulan dan Saran
Hasil  capaian  kriteria  keterampilan  4C peserta  didik  pada  siklus  I  maupun  siklus  II sangat  tinggi  telah  mencapai  target.  Penelitian ini  juga  menghasilkan  data  tercapainya  target pada rerata capaian LKPD kelompok dan individu pada  siklus  I  serta  siklus  II,  rerata  capaian Ulangan  Harian  maupun  ketuntasan  baik individu maupun klasikal. Target penelitian juga tercapai  pada  rerata  persentase  pelaksanaan proses  pembelajaran,  nilai  produk  program “Keamanan Informasi Sensitif” maupun poster.
Diskusi kelompok pada proses implementasi model pembelajaran PjBL-STEM untuk meningkatkan  keterampilan  4C  pada  materi Matriks melalui Kriptografi dilaksanakan dengan bantuan LKPD membuat peserta didik antusias. Aktivitas  pembelajaran  Siklus  I  adalah  KD  3.4 ditambah  materi  menentukan  determinan matriks  berordo  3  x  3  dengan  cara  Sarrus maupun  matriks  Minor  dan  Kofaktor  kemudian menentukan adjoint suatu matriks berordo 3x3, invers  matriks  berordo  3x3,  menganalisis  sifat- sifat  determinan  dan  invers  matriks  persegi. Langkah ini ini dilaksanakan untuk mengurangi kesulitan peserta didik mengikuti pembelajaran KD 4.4. pada siklus II. LKPD kelompok, individu, penentuan  aturan  konversi,  dan  matriks  kunci oleh  masing-masing  peserta  didik  memberikan ruang  yang  maksimal  dalam  mengembangkan keterampilan 4C.
Penelitian berikutnya dapat dikembangkan dengan  lebih  mengeksplorasi  Ms.  Excel  dalam membuat  program  “Keamanan  Informasi Sensitif”.  Selain  itu  apabila  peserta  didik mempunyai  minat  pada  bahasa  pemrograman dapat dilakukan penggunaan Java, Matlab, atau bahasa yang lain. Melalui aplikasi Matriks pada Kriptografi  diharapkan  dapat  memotivasi pendidik  lain  untuk  melakukan  penelitian tentang  aplikasi  Matriks  pada  bidang  ekonomi, pengaturan  lalu  lintas,  biologi,  maupun  teknik untuk meningkatkan keterampilan 4C.
Daftar Pustaka Arifin, Z. (2012). Evaluasi Pembelajaran . Jakarta: Dirjen Pendidikan Agama Islam,
Astuti  I.  D.,  Toto  &  Yulisma,  L.  (2019).  Model Project-Based  Learning  (PjBL)  Terintegrasi STEM  untuk  Meningkatkan  Penguasaan Konsep dan Aktivitas Belajar Siswa. Quagga: Jurnal Pendidikan dan Biologi, 11 (2), 93-98. DOI: 10.25134/quagga.v11i2.1915
Brown, B. (2015). Twenty First Century Skills: A Bermuda College. Twenty First Century Skil, 58-64.
Capraro.  R.M,  Capraro.  M.M.,  Morgan,  J.R.
(2013). STEM  Project-Based  Learning:  An Integrated  Science,  Technology,  Engineering, and Mathematics (STEM) Approach. (second ed) .  Rotterdam:  Sense  Publishers.  DOI: 10.1007/978-94-6209-143-6
Erdriani,  D.,  &  Devita,  D.  (2021).  Aplikasi Matriks  pada  Ilmu  Kriptografi  dengan Menggunakan  Matlab. Jurnal  KomtekInfo,
8 (2), 163–168. https://doi.org/10.35134/komtekinfo.v8i2. 112
Greenstein,  L.  (2012). Assessing  21st  Century Skills:  A  Guide  to  Evaluating  Mastery  and Authentic Learning . California: Corwin. Gafour,  O.W.A  &  Gafour,  W.  (2020). Creative Thinking skills . A Review article. Tersedia di: https://www.researchgate.net/publication/ 349003763
Han, S., Capraro, R., & Capraro, M. M. (2015). How Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Project-Based Learning  (PBL)  Affects  High,  Middle,  and Low  Achievers  Differently:  The  Impact  of Student Factors on Achievement.
International  Journal  of  Science  and Mathematics Education, 13 (5), 1089-1113. DOI:10.1007/S10763-014-9526-0  Corpus ID: 145334443
Laboy-Rush,  D.  (2015). Integrated  STEM Education  Through  Project-Based  Learning- Students  at  The  Center .  Tersedia  di:  di https://studentsatthecenterhub.org Diakses 20 Juni 2021.
Lydiati,  I.  (2019).  Peningkatan  Kreativitas Peserta Didik pada Materi Statistika Melalui Model  Pembelajaran  PjBL-STEM  Kelas  XII MIPA 6 SMA Negeri 7 Yogyakarta. Ideguru: Jurnal  Karya  Ilmiah  Guru,  4 (2),  51-60. https://doi.org/10.51169/ideguru.v4i2.94 N.  Milaturrahmah,  M  Mardiyana,  and  I Pramudya.  (2017).  Mathematics  Learning
Process with Science, Technology,
Engineering, Mathematics (STEM) Approach  in  Indonesia. Journal  of  Physics:
Conference  Series,  895 (2017)  012030 DOI:10.1088/1742-6596/895/1/012030 Corpus ID: 64644890 Nugraha, I., Aribowo, E. (2015). Pengembangan Alat  Bantu  Belajar  Algoritma  Kriptografi Product Cipher Termodifikasi Berbasis Web. Jurnal  Sarjana  Teknik  Informatika,  3 (3).
ISSN 2809-3399.
Tersedia
di:
http://journal.uad.ac.id/index.php/JSTIF/ article/view/3085 Partnership  for  21st  Century  Learning.  (2015). P21  Framework  for  21st  Century  Learning . http://www.p21.org/about-us/p21- framework
Partono,  P.,  Wardhani,  H.,  Setyowati,  N., Tsalitsa,  A.,  &  Putri,  S.  (2021).  Strategi Meningkatkan  Kompetensi  4C  (Critical Thinking,  Creativity,  Communication,  &
Collaborative). Jurnal  Penelitian  Ilmu Pendidikan, 14 (1), 41-52. DOI:10.21831/jpipfip.v14i1.35810
Corpus ID: 235538046
Rasiman.  (2015).  Leveling  of  Critical  Thinking Abilities  of  Students  of  Mathematics Education  in  Mathematical  Problem Solving. IndoMS-Journal  of  Mathematics Education,  6 (1),  40-52.  p-ISSN:2087-8885 e-ISSN: 2407-0610
Sinaga,  I.P.  (2021).  Implementasi  Kriptografi Hybrid  Algoritma  Algamal  dan  Double Playfair  Cipher  dalam  Pengamanan  File JPEG  berbasis  deskstop. Journal  of Informatics,  Electrical,  and  Electronics Engineering, 1 (2), 67-74. https://journals.com/jieee
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), 28-34. DOI:10.5703/1288284314653 Corpus ID: 31613535 Tseng,  K.H,  Chang.  C.C,  Lou  S.J,  &  Chen  W.P. (2011). Attitudes Towards Science, Technology,  Engineering  and  Mathematics (STEM) in a Project-Based Learning (PjBL) Environment. International Journal Technology  and  Design  Education.  23 ,  87– 102. DOI:10.1007/s10798-011-9160-x
Widana, I.W., Septiari, K.L. (2021). Kemampuan Berpikir  Kreatif  dan  Hasil  Belajar Matematika  Peserta  Didik  Menggunakan Model Pembelajaran Project-Based Learning Berbasis Pendekatan STEM. Jurnal Elemen, 7 (1), 209–220. DOI: 10.29408/jel.v7i1.3031. Zubaidah, S. (2018). Mengenal 4C: Learning and
Inovation  skills  untuk  Menghadapi  Revolusi Industri 4.0 . Seminar 2nd Science Education
National Conference di Universitas Trunojoyo Madura 13 Oktober. https://www.researchgate.net/publication/
332469989