OJS
Vol. 4, No. 1, Juni 2019, hal. 18-30
Universitas Negeri Malang

## KEMAMPUAN KOGNITIF DAN BERPIKIR KREATIF SISWA MELALUI PEMBELAJARAN BERBASIS PROYEK BERPENDEKATAN STEM
Woro Sumarni 1 , Nanik Wijayati 1 , Sri Supanti 2
Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Semarang 1)
SMA Negeri 14 Semarang 2)
Abstrak –  Penelitian  ini  bertujuan  menganalisis  kemampuan  kognitif  dan  berpikir  kreatif siswa melalui  penerapan  pembelajaran  berbasis  proyek  berpendekatan  STEM.  Penelitian  ini merupakan studi kasus  dengan desain One-Shot  Case Study . Subyek penelitian adalah siswa kelas  XI  IPA  SMA  Negeri  di  Semarang  sebanyak  36  siswa.  Pengumpulan  data menggunakan instrumen tes yang telah divalidasi oleh ahli. Hasil analisis menunjukkan bahwa kemampuan kognitif siswa mencapai kriteria baik, dengan ketercapaian tertinggi pada indikator pemahaman  konsep  dan  kemampuan  berpikir  kreatif  siswa  mencapai  kriteria  baik  dengan ketercapaian tertinggi  pada  indikator kemampuan memandang informasi  dari sudut pandang yang berbeda.
Kata-kata kunci: kemampuan berpikir kreatif, project-based learning, STEM; STEM-PjBL
Abstract –  This  study  aimed  at  analyzing  the  cognitive  and  creative  thinking  abilities  of students through the application of STEM-PjBL. This research used  a One-Shot Case Study design. The subjects of the study were 36 students of the 11 th grade in high school in Semarang. Data collection used test instruments that have been validated by experts. The results of the analysis showed that the cognitive abilities of students fall in the good criteria, with the highest achievement on indicators of concepts understanding and the ability to the creative thinking of students are also in the good criteria with the highest achievement on indicators of ability to view information from different perspectives.
Keywords: creative thinking abilty; project based learning, STEM; STEM-PjBL

## PENDAHULUAN
Era disruption pada  abad  ke-21  telah  menjadi  sebuah  realitas  yang  harus  dihadapi  oleh masyarakat dan bangsa Indonesia. Oleh karena itu, lembaga pendidikan termasuk sekolah dan pendidikan tinggi dituntut harus mampu mencetak generasi berkualitas yang dapat beradaptasi dengan berbagai tantangan di era disruption ini (Gardiner dkk., 2017). Oleh karena itu, salah satu  penekanan  dalam  sistem  pendidikan  yang  saat  ini  sedang  berjalan  di  Indonesia,  selain kemampuan kognitif adalah menciptakan generasi yang mampu berpikir kreatif. Hal ini sesuai amanat  kurikulum  yang  menyebutkan  bahwa  standar  kompetensi  lulusan  siswa  pada  level

## Kemampuan Kognitif dan Berpikir Kreatif Siswa Melalui Pembelajaran Berbasis Proyek....
SMA/SMK di antaranya adalah memiliki kemampuan berpikir dan bertindak kreatif, produktif, kritis, mandiri, kolaboratif, dan komunikatif (Kemendikbud, 2016).
Proses  berpikir  kreatif  merupakan  salah  satu  bentuk  dari  aspek  kognitif.  Proses  ini  merujuk pada  usaha  individu  untuk  menghasilkan  solusi  atau  produk  kreatif.  Berpikir  semacam  itu biasanya  dipicu  oleh  tugas-tugas  menantang  atau  permasalahan open  ended yang  perlu dipecahkan  dari  berbagai  sudut  pandang.  Dengan  berpikir  kreatif,  maka  siswa  diharapkan mampu memandang dunia lewat berbagai sudut pandang sehingga timbullah solusi-solusi baru untuk mengatasi masalah kehidupan nyata. Kemampuan inilah yang dibutuhkan di tempat kerja dan dapat memberikan nilai tambah (Lawson,1979).
Sebagai  bagian  dari  upaya  reformasi,  Kementerian  Pendidikan  dan  Kebudayaan  telah berinisiatif untuk meningkatkan kompetensi guru dan siswa dalam bidang Science, Technology, Engineering,  and  Mathematics (STEM)  serta  menciptakan  pengalaman  belajar  yang mempersiapkan siswa untuk menghadapi tantangan abad ke-21. Keempat aspek dalam STEM ini  merupakan  pasangan  serasi  yang  mampu  menciptakan  sistem  pembelajaran  aktif  dan kohesif  karena  keempat  aspek  dibutuhkan  secara  bersamaan  untuk  menyelesaikan  masalah (Laboy-Rush, 2010; Torlakson, 2014).
Pada implementasinya, STEM dapat diintegrasikan dengan model pembelajaran Project Based Learning , Problem Based Learning , Discovery Based Learning dan Inquiry Based Learning (Redkar , 2012; Laforce dkk., 2017; Dewi dkk. , 2017). Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa implementasi STEM education dalam pembelajaran sains sangat populer karena dapat mengasah  kemampuan  kognitif,  manipulatif,  mendesain,  memanfaatkan  teknologi,  dan pengaplikasian  pengetahuan  (Capraro et  al, 2013;  White,  2014),  serta  kemampuan  dalam mengkombinasikan antara pengetahuan kognitif dan psikomotorik (Rush, 2016; Pfeiffer dkk. , 2013).
Materi Hidrokarbon dan Minyak Bumi adalah materi yang amat dekat dengan kehidupan nyata. Hal  ini  dapat  menunjang  pemahaman  siswa  terhadap  konsep  hidrokarbon  yang  seringkali dipahami sebagai konsep yang bersifat hafalan tentang tata nama, rumus struktur, jenis reaksi, dan isomer saja, melainkan dapat  dikaitkan dengan kehidupan nyata.  Hal ini berarti melalui pendekatan  STEM  siswa  tidak  hanya  sekedar  menghafal  konsep  saja,  tetapi  dapat  lebih mengerti  dan  memahami  konsep-konsep  sains  dan  kaitannya  dengan  teknologi,  teknik,  dan matematika dalam menemukan solusi berbagai permasalahan dalam kehidupan nyata.
Oleh karena itu, untuk melatih dan memberikan pengalaman siswa dalam bidang STEM dengan pembelajaran  bermakna  yang  dapat  meningkatkan  pengetahuan  dan  kemampuan  berpikir kreatifnya, merujuk pada penelitian yang dilakukan Okechukwu (2014) dan yang disampaikan oleh Roberts (2012) terkait implementasi pembelajaran berbasis proyek berpendekatan STEM (STEM-PjBL)  yang dapat  mengaktualisasi  kreativitas dan hasil belajar kognitif  siswa, maka telah  dilakukan  integrasi  STEM  dalam  pembelajaran  berbasis  proyek  (STEM-PjBL)    pada materi  Hidrokarbon  dan  Minyak  Bumi.    Pembelajaran  yang  diterapkan  adalah  STEM-PjBL terpadu, seperti disajikan pada Gambar 1. Melalui pembelajaran STEM-PjBL terpadu ini, siswa diharapkan memiliki hard skills yang diimbangi dengan soft skills serta kemampuan kognitif dan kemampuan berpikir kreatifnya berkembang sesuai kebutuhan kompetensi di abad ke-21.

## Gambar 1 Pendekatan Terpadu Pendidikan STEM
Permasalahannya,  bagaimanakah  kemampuan  kognitif  dan  berpikir  kreatif  siswa  setelah penerapan  STEM-PjBL?  Dengan  demikian  tujuan  penelitian  ini  adalah  menganalisis kemampuan  kognitif  dan  berpikir  kreatif  siswa  setelah  diterapkan  model  PjBL  terintegrasi STEM pada materi hidrokarbon dan minyak bumi.

## METODE
Penelitian  dilaksanakan  pada  tahun  ajaran  2018/2019  di  salah  satu  SMA  Negeri  di  kota Semarang,  Jawa  Tengah,  dengan  subjek  penelitian  siswa  kelas  XI  IPA  berjumlah  36  siswa. Desain  penelitian  yang  digunakan  dalam  penelitian  adalah One-Shot  Case  Study (Creswell, 2010:  259) . Pada  penelitian  ini  subyek  diberikan  perlakuan  ( treatment) berupa  STEM-PjBL selama delapan minggu (tanda X). Setelah diberikan perlakuan, subyek diberikan tes tertulis terkait  dengan  soal  kognitif  dan  berpikir  kreatif  (tanda  T).  Pola  rancangan  penelitian  dapat dilihat pada Tabel 1.

## Tabel 1 Pola Rancangan Penelitian
Subjek Perlakuan Pengukuran kemampuan kognitif dan berpikir kreatif XI IPA X T Keterangan: X =  Perlakuan (penerapan STEM-PjBL) T
= Tes setelah diberi perlakuan
Teknik  pengumpulan  data  dalam  penelitian  ini  melalui  teknik  tes  jenis  soal  terbuka  ( open- ended problem ) sebagai soal yang memiliki banyak solusi atau strategi penyelesaian yang telah dinyatakan valid oleh 2 ahli materi dan memiliki reliabilitas sebesar 0,72. Kemampuan kognitif diukur  berdasarkan  taksonomi  Bloom  mulai  dari  C2  sampai  C5,  sedangkan  kemampuan berpikir kreatif diukur berdasarkan indikator berpikir kreatif  yang disampaikan Lawson (1979) sebagaimana disajikan  pada Tabel 2.
Hasil belajar kognitif dianalisis dengan menghitung skor hasil tes secara keseluruhan maupun per indikator.  Ketuntasan individual dicapai jika nilai yang didapat siswa ≥ 75 (KKM Kimia). Kemampuan berpikir kreatif siswa dianalisis melalui jawaban hasil tes dengan menghitung skor masing-masing  indicator  kemampuan  berpikir  kreatif.  Kriteria  pencapaian  kemampuan kognitif  dan  berpikir  kreatif  siswa  tiap  indikator  disajikan  pada  Tabel  3.  Wawancara  juga dilakukan terhadap responden untuk memperkuat hasil yang ditemukan melalui tes.
Tabel 2 Indikator Berpikir Kreatif

## Kemampuan Kognitif dan Berpikir Kreatif Siswa Melalui Pembelajaran Berbasis Proyek....
Tahap Indikator Pertama: Meningkatkan antisipasi Kedua:
Menemukan hal-hal yang diharapkan dan tidak diharapkan serta memperdalam ekspektasi
Ketiga: Menuju kearah yang lebih jauh dan terus maju 1. Membangun dari pengetahuan yang sudah ada. 2. Menstimulasi rasa ingin tahu dan keinginan untuk tahu.
3. Membuat perkiraan dari informasi yang terbatas.
1. Mempraktikan proses pemecahan masalah secara sistematis.
2. Mengelaborasi informasi dengan hati-hati.
3. Membuat pertanyaan terbuka.
1. Meningkatkan perhatian atau keingintahuan terhadap suatu masalah.
2. Melihat informasi yang sama dengan beberapa cara yang berbeda.
3. Menghubungkan informasi yang satu dengan informasi dari disiplin yang berbeda. Tabel 3 Kriteria Pencapaian Kemampuan kognitif dan Berpikir Kreatif Siswa Tiap Indikator Persentase KBK (%) Kriteria 84 < % ≤ 100 68 < % ≤ 84 52 < % ≤ 68 36 < % ≤ 52 % ≤ 36 Sangat Baik Baik Cukup Kurang
Sangat Kurang

## HASIL

## Deskripsi penelitian
Dalam  pelaksanaan  penelitian  ini,  STEM project-based  learning yang  diterapkan  mengikuti sintaks  pembelajaran  berbasis  proyek  pada  umumnya,  yaitu:  (1)  penentuan  pertanyaan mendasar,  (2)  menyusun  perencanaan  proyek,  (3)  menyusun  jadwal,  (4)  monitoring,  (5) menguji hasil, (6) evaluasi pengalaman (Kemdikbud, 2013). Keempat aspek STEM mengambil bagian dalam setiap langkah pembelajaran (Torlakson, 2014).  Pada pembelajaran Hidrokarbon dan Minyak Bumi yang dilakukan, keempat aspek ini diimplementasikan sebagai kemampuan kognitif,  keterampilan  dalam  merancang,  merangkai  dan  menggunakan  alat  pirolisis  yang ditugaskan,  serta  mengkomunikasikannya.  Pemahaman  konsep  dalam  subyek  STEM  dapat diperoleh melalui pemecahan masalah kompleks (Hickey 2014). Oleh sebab itu di dalam proses pembelajaran, guru membimbing siswa dalam kelompok kecil untuk mengembangkan berbagai solusi atas masalah yang diberikan, mendorong belajar kolaboratif dan memperkuat pemikiran kritis, kreatif dan keterampilan komunikasi.
Integrasi STEM pada pembelajaran Hidrokarbon dan minyak bumi berbasis proyek disajikan pada Tabel 4.
Bidang STEM Materi pembelajaran Science - Jenis, tata nama, dan rumus struktur senyawa hidrokarbon - penggunaan  fraksi  minyak  bumi  berupa  hidrokarbon  tak  jenuh  untuk  bahan  baku industri plastik
- Kandungan plastik: polietilena, polipropilena
- Reaksi polimerisasi
- Reaksi pembakaran
- Hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi dan fungsinya
- Pirolisis dan Distilasi Technology - Mengaitkan  dengan  teknologi  modern  tentang  pemisahan  fraksi  minyak  bumi  dan teknologi sederhana yaitu pirolisis dan distilasi yang digunakan untuk mengolah limbah plastik menjadi BBM. Engineering - Ide kreatif untuk mengatasi dampak negatif penggunaan plastik yang berbahan dasar dari minyak bumi
- Ide  kreatif  yang  dilakukan  untuk  merancang  dan  membuat  alat  pirolisis  dan  distilasi menggunakan  bahan  bekas  pakai  yang  dapat  dimanfaatkan  mengolah  limbah  plastik, Setelah berhasil membuat alat pirolisis tersebut, melakukan rekayasa pada alat agar lebih efektif dalam pemanfaatannya.
- Ide kreatif dalam mengatasi pencemaran akibat penggunaan bahan bakar fosil dan mencari bahan bakar alternative pengganti bahan bakar fosil
Mathematics - Menghitung  secara  teoretis  massa  dan  volume  gas  yang  dihasilkan  dari  pembakaran sempurna senyawa hidrokarbon.
- Meramalkan titik didih senyawa-senyawa hidrokarbon
- Menghitung volume BBM yang dihasilkan dalam setiap massa limbah plastik.
Pada  saat  merancang,  merangkai  dan  menguji-coba  proyek,  siswa  bekerja  dalam  kelompok, dengan  anggota  4  orang.  Masing-masing  kelompok  diberikan  kesempatan  untuk  berdiskusi memecahkan  masalah  terkait  limbah  plastik  yang  tertulis  di  LKPD  dikaitkan  dengan  aspek STEM,  dengan  tujuan  tiap  kelompok  dapat  mencurahkan  ide  yang  dimiliki.  Selama  proses pembelajaran,  siswa  dilatih  untuk  lebih  aktif  dalam  mencari  jawaban  pada  setiap  diberikan persoalan, lebih aktif untuk mencari ide-ide kreatif, lebih cepat dalam menggali informasi, lebih bagus  menampilkan  hasil  kerjanya,  dan  lebih  efektif  dalam  memberikan  solusi  pada  setiap permasalahan yang dihadapi.
Pengembangan  kemampuan  berpikir  kreatif  dalam  penelitian  ini  dilakukan  melalui pembelajaran dengan menggunakan permasalahan atau soal-soal terbuka agar siswa memiliki pengalaman belajar yang kaya dalam menginterpretasi masalah dan menghasilkan solusi yang berbeda.

## Hasil Analisis Kemampuan Kognitif Siswa
Kemampuan  kognitif  ditunjukkan  oleh  keberhasilan  siswa  di  dalam  kelas  setelah  menerima pembelajaran dan menjalani evaluasi. Kemampuan kognitif siswa dianalisis berdasarkan hasil tes  secara  keseluruhan  ditinjau  dari  persentase  siswa  yang  mencapai  KKM  seperti  disajikan pada  Gambar  2,  sedangkan  hasil  analisis  masing-masing  indikator  kemampuan  kognitif disajikan pada Gambar 3.
Gambar 2 Persentase Ketuntasan belajar siswa

## Gambar 3 Kemampuan kognitif siswa per indikator

## Hasil Analisis Kemampuan Berpikir kreatif Siswa
Sejalan dengan kemampuan kognitif siswa dalam menganalisis dan mengevaluasi, maka siswa juga  akan  memiliki  kemampuan  menghasilkan  ide-ide  yang  kreatif  untuk  menyelesaikan permasalahan  yang  dihadapi.  Hasil  analisis  tes  kemampuan  berpikir  kreatif  siswa  disajikan pada Gambar 4, sedangkan rekapitulasi ketercapaian tiap indikator berpikir kreatif disajikan pada Gambar 5. Gambar 4 menunjukkan sebanyak 89%  siswa, memiliki keterampilan berpikir kreatif  pada ketegori baik dan sangat baik.
81 19 Tuntas Belum tuntas 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 mengevaluasi menghitung menganalisis menjelaskan konsep 72 74 76 84 Rerata (%) In d ikat o r h asi l b e lajar k o gn itif 26 53 18 3 Sangat baik Baik Cukup Baik Kurang baik

## Kemampuan Kognitif dan Berpikir Kreatif Siswa Melalui Pembelajaran Berbasis Proyek....

## Gambar 5 Persentase ketercapaian indikator keterampilan berpikir kreatif

## PEMBAHASAN
Melihat hasil yang ditunjukkan Gambar 1 dan Gambar 2 membuktikan bahwa melalui integrasi STEM dalam pembelajaran dapat berpengaruh terhadap kemampuan kognitif, baik pada aspek pengetahuan  dan  pengaplikasian  pengetahuan  untuk  memecahkan  masalah  (Ejiwale,  2012), serta dapat mengaktualisasi kompetensi literasi sains (Permanasari, 2016).
Pemahaman konseptual merupakan komponen penting dari pengetahuan yang diperlukan untuk mengatasi  suatu  masalah.  Hal  ini  sejalan  dengan  pendapat  Bransford,  Brown,  dan  Cocking (NCTM, 2000: 20) bahwa pemahaman konseptual adalah komponen terpenting dari kecakapan. Belajar  dengan  pemahaman  juga  membuat  pembelajaran  berikutnya  menjadi  lebih  mudah (Bahr,  2010:  152).  Pemahaman  konsep  merupakan  bagian  yang  paling  penting  dalam pembelajaran  kimia,  berarti  dalam  mempelajari  kimia  siswa  harus  memahami  konsep  kimia terlebih  dahulu  agar  dapat  menyelesaikan  soal-soal  dan  mampu  mengaplikasikan pemahamannya  di  dunia  nyata.  Konsep-konsep  dalam  kimia  terorganisasi  secara  sistematis, logis  dan  hirarkis  dari  yang  paling  sederhana  ke  yang  paling  kompleks.  Kenyataan  ini  juga didukung  hasil  wawancara  yang  telah  dilakukan  terkait  pemahaman  siswa  terhadap  konsep- konsep yang telah dipelajari sebagai dasar untuk belajar kimia secara bermakna.
Berikut cuplikan wawancara antara peneliti dengan siswa.
Peneliti :Kalian sudah mempelajari senyawa hidrokarbon. Ada berapa jeniskah senyawa hidrokarbon ditinjau dari jenis ikatannya? A1 : hidrokarbon jenuh dan tak jenuh, A2 : rantainya lurus dan bercabang A2 : ada hidrokarbon yang semua ikatan antar C-nya tunggal dan ada yang rangkap A3 : alkana, alkena, dan alkuna Peneliti :Bagus. Apakah kalian sudah hafal tata nama senyawa alkana? A 1, 2, 3 : sudah bu Peneliti : dapatkah kamu menuliskan rumus umum senyawa alkana? A1,2,3 : bisa bu. C n H 2n+2 Peneliti : Tata-namanya? A1, 2, 3 : Bisa ,tapi terbatas sampai jumlah atom Cnya 10 A1 :  Kalau  saya  seringkali  salah,  jika  diminta  memberi  nama  senyawa hidrokarbon yang ditulis dalam bentuk rumus strukturnya
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Mengembangkan pengetahuan yang telah dimiliki Memprediksi dengan informasi terbatas Hasrat ingin tahu Memandang informasi dari sudut pandang yang berbeda 72 73 78 82 Rerata (%) In d ikat o r ke te ram p ilan b e rp iki r kr e atif

## Kemampuan Kognitif dan Berpikir Kreatif Siswa Melalui Pembelajaran Berbasis Proyek....
A2 :  Saya  juga,  kadang  bingung  dalam  memberi  nama  jika  rumus strukturnya tidak digambarkan dalam bentuk rantai lurus. A3 :  Benar  bu,  pas  menghitung  jumlah  isomer  kadang  jumlahnya  terlalu banyak, atau kurang.
Gambar  2  menunjukkan  bahwa  rerata  pencapaian  kemampuan  menjelaskan  paling  tinggi  di antara ketiga kemampuan yang lain dengan kategori sangat baik. Hal ini menunjukkan bahwa penerapan STEM-PjBL sangat cocok untuk meningkatkan pemahaman konsep siswa. Rerata pencapaian kemampuan menganalisis, menghitung, dan mengevaluasi pada kategori baik juga tidak  terlepas  dari  kemampuan  yang  sangat  baik  dalam  menjelaskan  konsep.  Faktor  yang mempengaruhi  hasil  ketiga  indikator  tersebut  adalah  kemampuan  siswa  untuk  menguraikan, menganalisis,  dan  mengevaluasi  proses-proses  yang  terjadi  di  sekitar  kehidupan  nyata berdasarkan kemampuan pemahaman konsep yang dimilikinya.
Dalam implementasi STEM-PjBL siswa diajak untuk melakukan pembelajaran yang bermakna untuk memahami sebuah konsep. Siswa diajak bereksplorasi melalui sebuah kegiatan proyek, sehingga  siswa  terlibat  aktif  dalam  prosesnya.  Hal  ini  menumbuhkan  siswa  untuk  berpikir kritis,  kreatif,  analitis,  dan  meningkatkan  keterampilan  berpikir  tingkat  tinggi  (Capraro  & Slough,  2013).  Hasil  tersebut  sejalan  dengan  penelitian  Ismawati  (2017),  yang  menyatakan bahwa  materi  kimia  akan  lebih  mudah  dipahami  oleh  siswa  jika  kegiatan  pembelajaran dikaitkan  dengan  situasi  dunia  nyata  karena  dapat  membangkitkan  keingintahuan  dan  minat siswa terhadap pembelajaran, sehingga mampu menganalisis dan mengevaluasi proses-proses yang terjadi di sekitar kehidupan sehari-hari.
Faktor  yang  mempengaruhi  kemampuan  siswa  dalam  menganalisis  dan  mengevaluasi dikarenakan  pengetahuan  yang  dipelajari  telah  diterapkan  di  kehidupan  nyata  dan  terlatih ketika  diskusi  dalam  kelompoknya  untuk  menyelesaikan  proyek.  Walaupun  belum  optimal, namun hal tersebut sesuai dengan yang disampaikan Rush (2016) bahwa integrasi STEM dalam Project Based Learning akan melibatkan siswa dalam menyelesaikan masalah autentik, bekerja dengan  orang  lain,  dan  membangun  solusi  nyata.    Hasil  wawancara  kepada  para  siswapun menunjukkan hal tersebut.
Peneliti
:  menurut  kalian,  bagaimana  pendapat  kalian  dengan  pembelajaran yang beberapa minggu ini kita lakukan terkait dengan topik hidrokarbon dan tugas membuat alat untuk mendapatkan bahan bakar minyak dari limbah plastik? B1 : sangat senang bu, apalagi kita memang belum tahu kalau bensin yang selama  ini  kita  pakai  ternyata  merupakan  senyawa  hidrokarbon  yang sedang kita pelajari B2 : apalagi saat diberi tugas untuk membuat alat untuk mengubah limbah plastik menjadi bahan bakar minyak, saya sangat senang Peneliti : Kalau kamu B3 B3 : Saya senang dengan kegiatan membuat alat pengubah limbah plastik menjadi BBM, apalagi proyeknya dikerjakan bersama teman-teman? Peneliti : Apakah tugas proyeknya langsung berhasil diujicobakan? B1 :  Tidak  bu.  Setelah  kami  bersama-sama  mencari  literatur  di  internet, merancang  alatnya,  merangkainya  dan  menguji  coba,  ternyata  tidak langsung berhasil. B2 :  Ya  bu,  kami  mencobanya  sampai  tiga  kali  baru  berhasil.  Pertama, selangnya  meleleh,  mungkin  terlalu  besar  apinya.  Kedua,  minyaknya tidak menetes, mungkin plastik yang di destilasi terlalu sedikit. Baru uji
coba  ketiga,  kami  berhasil  mendapatkan  sekitar  1  sendok  makan minyak. B3 : Kelompok kami berhasil setelah beberapa kali mencoba. Dan memang benar  hasil  distilasi  dapat  menyala  setelah  dikenai  api.  Hal  ini membuktikan bahwa plastik berasal dari minyak bumi Peneliti :  dalam  tugas  proyek  tadi  kalian  telah  belajar  konsep  hidrokarbon (science),  menerapkannya  dalam  bentuk  teknologi  (merancang  alat), mengujicobanya sampai berhasil (teknik/engineering) dan menghitung berapa  volume  plastik  yang  di  destilasi  agar  mendapatkan  sejumlah volume minyak (mathematics)
Peneliti :  kegiatan  membuat  alat  pirolisis  yang  telah  dilakukan,  apakah menjadikan kalian lebih kreatif? B1 :  iya  bu,  mau  tidak  mau  kita  akan  berusaha  untuk  memperoleh  hasil yang paling baik, sehingga kita menjadi lebih kreatif. B2, 3 :  iya  betul,  pada  proyek  ini,  ibu  kan  tidak  memberi  tahu  sama  sekali, kami cari tahu sendiri cara buatnya bagaimana, alat bahannya apa, dll. Jadi kegiatan ini mengasah kreativitas kita.
Pencapaian kemampuan menghitung siswa juga pada kategori baik. Hasil analisis menunjuk- kan,  faktor  yang  mempengaruhi  hasil  tersebut  dikarenakan  siswa  pada  umumnya  dapat menjawab  soal  namun  dalam  proses  perhitungan  ada  yang  masih  salah  atau  belum  selesai karena  melibatkan  reaksi  kimia,  akar,  perkalian,  dan  pembagian  pecahan  desimal  atau kombinasi  dari  ketiganya.  Hal  tersebut  sejalan  dengan  temuan  Ulfah  dkk.  (2016)  yang menyatakan bahwa seringkali siswa kesulitan memecahkan masalah pada materi kimia yang melibatkan  perhitungan  karena  kemampuan  matematika  pada  konsep  dasar  akar  dan perpangkatan  masih  belum  benar.  Bisa  juga  hasil  yang  rendah  tersebut  terjadi  karena  siswa kurang  berlatih  dalam  menyelesaikan  soal-soal  hitungan  kimia  yang  melibatkan  persamaan reaksi dan perhitungan matematis.
Sebagian siswa masih  mengalami  kesulitan dalam  menyelesaikan soal  pada jenjang C3, C4, C5. Hasil analisis tes menunjukkan bahwa siswa masih memerlukan penjelasan tentang cara menganalisis  dan  menginterpretasikan  hasil  percobaan  berdasarkan  perhitungan  data  secara matematis. Berdasarkan tanggapan siswa pada saat wawancara dengan pertanyaan mengenai soal yang dianggap sulit, siswa menyatakan soal dianggap sulit, dikarenakan tuntutan soal yang tinggi  dan  jawaban  dari  soal  cenderung  menggunakan  proses  perhitungan  yang  melibatkan reaksi kimia. Hasil tersebut sejalan dengan penelitian Yanti dkk. (2013) yang menyatakan jika siswa  tidak  dapat  memecahkan  masalah  pada  materi  kimia  yang  melibatkan  perhitungan dengan langkah yang baik dan benar, maka siswa akan mengalami kesulitan dalam pengerjaan soal pada materi tersebut sehingga pengetahuan yang telah dimiliki tidak dapat berkembang.
Berdasarkan Gambar 3 dan Gambar 4, pencapaian kemampuan berpikir kreatif siswa yang baik berdasarkan penelitian ini menunjukkan bahwa penerapan STEM-PjBL dapat mengaktualisasi siswa  untuk  menumbuhkan  keterampilan  berpikir  kreatifnya.  Hal  ini  sesuai  dengan  temuan Ismayani  (2016)  bahwa  pembelajaran  STEM-PjBL  yang  dilakukan  efektif  dalam meningkatkan kemampuan berpikir kreatif siswa. Dari hasil analisis deskriptif terhadap data peningkatan  kemampuan  berpikir  kreatif  yang  dilakukannya  diperoleh  hasil  bahwa kemampuan  siswa  di  semua  level  pada  kategori  tinggi  dan  sedang.  Hasil  ini  menunjukkan penerapan STEM-PjBL menjadikan siswa tidak hanya sekedar menghafal konsep, tetapi lebih kepada bagaimana siswa mengerti dan memahami konsep-konsep sains dan kaitannya dalam kehidupan sehari-hari. Dengan demikian, siswa dapat menyusun pengetahuannya sendiri dalam

## Kemampuan Kognitif dan Berpikir Kreatif Siswa Melalui Pembelajaran Berbasis Proyek....
memecahkan masalah dan mengupayakan berbagai macam solusinya yang mendorong untuk berpikir kreatif.
Belajar melalui STEM-PjBL, pada dasarnya mencerminkan proses yang digunakan oleh para ilmuwan untuk memecahkan masalah dunia nyata dengan aktif membangun pengetahuan baru dan  mengembangkan  keterampilan  memecahkan  masalah  Dalam  STEM-PjBL,  siswa  secara aktif terlibat dengan pemecahan masalah melalui merancang dan membangun artefak (Fortus dkk. 2005). Proses STEM-PjBL menjadikan siswa berpeluang untuk melakukan serangkaian eksperimen, dan aktivitas langsung yang terkait dengan konten subjek STEM,  memungkinkan siswa  untuk    mentransfer  pengetahuan  dan  keterampilan  untuk  memecahkan  masalah  dunia nyata, yang dalam banyak kesempatan mengarah ke perbaikan skor dalam pemecahan masalah matematika tingkat tinggi dan keterampilan proses ilmiah . Pernyataan ini terbukti pada hasil analisis yang telah diperoleh pada subyek penelitian untuk tiap indikator berpikir kreatif yang diukur (Gambar 4).
Gambar 4 menunjukkan indikator keterampilan berpikir kreatif yang tertinggi adalah indikator memandang  informasi  dari  sudut  pandang  yang  berbeda,  walaupun  belum  mencapai  criteria sangat  baik.    Kemampuan  siswa  memandang  informasi  dari  sudut  pandang  yang  berbeda dikembangkan dengan cara siswa menyebutkan ide-ide kreatif dalam memecahankan masalah di  kehidupan  sehari-hari.  Permanasari  (2016)  menyatakan  bahwa  penerapan  STEM  yang diintegrasikan dengan pembelajaran dengan pendekatan saintifik  dapat memberi kesempatan pada siswa untuk menerapkan pengetahuan pada isu/permasalahan sebagai bentuk pemecahan masalah. Indikator ini digali melalui soal dengan jenjang C6 taksonomi Bloom, siswa diminta untuk  mencipta  dengan  mengungkapkan  ide  kreatif  dalam  mengatasi  permasalahan  dampak negatif  penggunaan  plastik  berbahan  baku  minyak  bumi  dan  cara  mengatasinya  berbasis STEM .
Kemampuan berpikir kreatif yang diperoleh siswa pada kategori baik sesuai yang digambarkan Amir & Subramaniam (2014) bahwa melalui perancangan dan pembuatan proyek, siswa tidak hanya  mampu  memperoleh  konten  sains  tetapi  juga  mampu  mengekspresikan  kemampuan berpikir kreatifnya melalui pengetahuan sains. Hal ini juga yang berdampak pada kemampuan siswa  dalam  memprediksi  dari  informasi  yang  terbatas,  membangkitkan  keingintahuan  dan hasrat ingin tahu, serta mengembangkan pengetahuan yang telah dimiliki berada pada kriteria baik.
Pencapaian  indikator  berpikir  kreatif  mengembangkan  pengetahuan  yang  telah  dimiliki  oleh siswa  pada  kriteria  baik,  menunjukkan  bahwa  pengetahuan  siswa  berhasil  dikembangkan dengan cara menganalisis dan menginterpretasikan solusi berdasarkan perhitungan data secara matematis.  Hasil  tes  pada  indikator  ini  menunjukkan  bahwa  siswa  sudah  terarah  dalam menganalisis dan menginterpretasikan solusi berdasarkan perhitungan data secara matematis dengan menjawab soal menggunakan rumus yang benar. Temuan ini sejalan dengan penelitian Han , dkk  (2015)  yang  menyebutkan  bahwa  penerapan  STEM project-based  learning dapat meningkatkan prestasi matematika siswa pada berbagai kelompok kemampuan (tinggi, sedang dan rendah). Walaupun demikian masih terdapat siswa dalam proses perhitungan yang salah atau belum selesai. Kereh dkk.(2013) menyatakan bahwa kesulitan belajar konsep matematika dapat terjadi pada hampir setiap tahap/jenjang selama masa sekolah siswa, bahkan pada orang dewasa (mahasiswa).
Demikian juga dengan pencapaian indikator berpikir kreatif membangkitkan keingintahuan dan hasrat  ingin  tahu  yang berada pada  kriteria baik. Keingintahuan dan hasrat  ingin  tahu siswa berhasil  dibangkitkan  dengan  cara  menghubungkan  informasi/proses  di  kehidupan  nyata dengan informasi yang didapat dari sekolah.  Analisis melalui jawaban siswa pada indikator ini diperoleh  hasil  bahwa  siswa  sudah  terarah  dalam  menghubungkan  informasi/proses  di

## Kemampuan Kognitif dan Berpikir Kreatif Siswa Melalui Pembelajaran Berbasis Proyek....
kehidupan nyata. Soal untuk mengungkap kemampuan berpikir kreatif membangkitkan hasrat ingin tahu ini termasuk jenjang C5, siswa diminta untuk mengevaluasi suatu fenomena terkait dampak penggunaan bahan bakar minyak yang berasal dari fosil jenis premium, pertamax, solar dan  biosolar . Soal  pada  indikator  ini  yang  memperoleh  hasil  tertinggi  terdapat  pada  butir dimana siswa diminta untuk menguraian teknologi sederhana dalam pengolahan limbah plastik menjadi  bahan  bakar  minyak/  pelumas.  Zandvliet  (2012)  menyatakan  bahwa  siswa  akan memperoleh  hasil  yang  efektif  dari  belajar  jika  pembelajaran  diimplementasikan  antara teknologi  dengan  pedagogik.  Faktor  yang  mempengaruhi  hasil  perolehan  tinggi  adalah sebagian besar siswa telah mempelajari konsep ini dengan baik pada saat menyelesaikan tugas proyeknya.
Hasil analisis jawaban soal tes yang lain terkait dengan penggunaan bahan bakar fosil sebagai sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui menunjukkan siswa mampu menghubungkan informasi  satu  dengan  informasi  dari  disiplin  berbeda,  yang  dipicu  oleh  keingintahuan  dan hasrat ingin tahu siswa mengenai pengolahan limbah plastik menjadi bahan bakar minyak, dan adanya energi alternatif pengganti bahan bakar fosil . Hasil tersebut sejalan dengan penelitian Chonkaew dkk. , (2016) menyatakan bahwa kegiatan pembelajaran berbasis kehidupan nyata membantu siswa dalam menyadari pentingnya teori dan ilmu pengetahuan dalam pengelolaan sumber daya alam.
Indikator  berpikir  kreatif  memprediksi  dari  informasi  yang  terbatas  dalam  penelitian memperoleh  hasil  mencapai  kriteria  baik.  Siswa  dapat  menyelesaikan  permasalahan  yang memuat  informasi  terbatas  dengan  cara  mempraktikan  konsep  ilmu  selama  pembelajaran. Ketercapaian tersebut merupakan hasil dari pengalaman belajar kimia berpendekatan STEM. Pembelajaran  tersebut  dapat  mengaktualisasi  pemahaman  siswa  terhadap  konten  kimia (Firman,  2016).  Hasil  analisis  tes  dapat  menunjukkan  bahwa  siswa  mampu  menyelesaikan permasalahan yang memuat informasi terbatas dengan cara mempraktikan konsep ilmu selama pembelajaran,  siswa  menjawab  dengan  menguraikan  reaksi  kimia  yang  diharapkan,  namun terdapat siswa yang tidak menuliskan fasa pada reaksi. Jawaban tersebut membuktikan bahwa siswa  cenderung  mampu  menyelesaikan  soal  yang  memuat  informasi  terbatas  dengan  cara mempraktikkan  konsep-konsep  ilmu  atau  rumus-rumus  yang  telah  didapatkan  selama pembelajaran. Hasil tersebut sejalan dengan penelitian Assidiq dkk. (2017) yang menyatakan siswa  dapat  memprediksi  informasi  dengan  menyelesaikan  soal-soal  kimia  berdimensi konseptual yang memperoleh hasil ketercapaian paling tinggi dibandingkan faktual, prosedural, dan metakognitif.
Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh, mengindikasikan bahwa setiap aspek dari STEM membekali  siswa  dalam  memperoleh  pengetahuan  dan  kemampuan  berpikir  kreatifnya. Masing-masing dari aspek membantu siswa menyelesaikan masalah jauh lebih komprehensif jika  diintegrasikan.  Pembelajaran  dengan  menggunakan  pendekatan  STEM  secara  langsung memberikan latihan kepada siswa untuk dapat mengintegrasikan masing-masing aspek secara sinergi, sehingga membentuk pengetahuan tentang subjek yang dipelajari lebih dipahami.
Namun demikian, disamping diperoleh tingkat ketercapaian kemampuan berpikir kreatif siswa yang  baik,  masih  terdapat  siswa  yang  ketercapaian  kemampuan  berpikir  kreatifnya  pada kategori  cukup.  Hal  ini  dapat  dikarenakan  siswa  belum  terbiasa  dengan  pembelajaran  yang berpusat  pada  mereka,  soal-soal  yang  berbeda  dari  biasanya,  pemahaman,  keaktifan  dan keterlibatan  yang  kurang  sehingga  pemahaman  terhadap  materi  yang  telah  dijelaskan sebelumnya  masih  lemah.  Hal  tersebut  diperkuat  berdasarkan  hasil Trend  International Mathematics and Science Study (TIMMS) menyebutkan bahwa tingkat kemampuan kreativitas siswa  di  Indonesia  tergolong  rendah,  karena  siswa  tidak  terbiasa  mengerjakan  soal-soal kategori high  and  advance yang  membutuhkan  kemampuan  berpikir  tingkat  tinggi  dalam menyelesaikannya (Mullis, 2012: 6).

## Kemampuan Kognitif dan Berpikir Kreatif Siswa Melalui Pembelajaran Berbasis Proyek....
Temuan dari penerapan STEM- PjBL dalam penelitian ini yaitu melalui bekerja dan berdiskusi secara  kolaboratif  yang  dikaitkan  dengan  pembuatan  proyek  terintegrasi  STEM  untuk mengatasi permasalahan di kehidupan sehari-hari dapat meningkatkan aktivitas berpikir siswa dan mendorong siswa untuk mengaplikasikan pengetahuan yang dimiliki dalam dunia nyata. Ketika berdiskusi siswa akan mengadakan tanya jawab, yang dapat menambah informasi dan mengingatkan kembali materi yang dipelajari atau dialami siswa. Dengan demikian, jika STEM diintegrasikan dalam pembelajaran, maka akan membuat seluruh aspek dapat digunakan secara bersamaan (Laboy-Rush, 2010), dan merupakan indikator  yang baik bahwa ada pemahaman metakognisi  yang dibangun oleh siswa sehingga bisa merangkai keempat  aspek interdisiplin dalam STEM tersebut (Gonzalez & Kuenzi,2010) (Hannover Research , 2011).
Keterbatasan  dari  penerapan  model  PjBL  berpendekatan  STEM  dalam  penelitian  yaitu kemampuan antar kelompok yang tidak sepadan sehingga waktu yang diperlukan untuk diskusi cenderung  berbeda  dan  lebih  lama  yang  mengakibatkan  proses  pembelajaran  membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan pembelajaran konvensional.

## KESIMPULAN
Dengan melihat hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan, maka simpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut.
Rerata kemampuan kognitif dan berpikir kreatif siswa pada penerapan STEM-PjBL mencapai kriteria baik dengan ketercapaian tertinggi pada indikator menjelaskan konsep dan memandang informasi  dari  sudut  pandang  yang  berbeda.  Hasil  ini  menunjukkan  pembelajaran  yang mengaitkan  keempat  aspek  STEM  jika  dintegrasikan  dengan  pembelajaran  berpendekatan saintifik dapat melatih siswa untuk berpikir kreatif dan mendapatkan kemampuan kognitif yang baik.
Model ini dapat diadopsi maupun diadaptasi oleh guru pada pembelajaran sains/kimia, namun demikian  untuk  meminimalisasi  kendala  yang  mungkin  terjadi  pada  pelaksanaannya,  maka sebelum guru mengimplementasikan diperlukan persiapan dan manajemen waktu yang baik.

## DAFTAR RUJUKAN
Amir,  N.  &  Subramaniam,  R.  (2014)  Presenting  physics  content  and  fostering  creativity  in physics among less academically inclined students through a simple design based toy project.  In:  de  Silva  E  (ed)  Cases  on  Research-Based  Teaching  Methods  in  Science Education. IGI Global
Assidiq,  I.,  Sudding,  &  S.  Side.  2017.  Analisis  Kemampuan  Siswa  Kelas  XI  MIA  SMA  di Kabupaten Enrekang dalam Menyelesaikan Soal-Soal Berdimensi Faktual, Konseptual, Prosedural, dan Metakognitif. Chemistry Education Review: 1(1): 91-99.
Capraro, R., M. Capraro, & J.R. Morgan. 2013. STEM Project-Based Learning. Rotterdam: Sense Publisher.
Capraro, R. M., & Slough, W. S. 2013. STEM Project-Based Learning: An Integrated Science, Technology,  Engineering,  and  Mathematics  (STEM)  Approach.  Rotterdam:  Sense Publishers
Chonkaew, P., B. Sukhummek, & C. Faikhamta. 2016. Development of Analytical  Ability and Attitudes Towards Science Learningof Grade-11 Students Thhrough Science Technology Engineering and Mathematics (STEM Education) in the Study of Stoichiometry. Chemistry Education Research and Practice. 16(17): 842-861.
Creswell,  J.W.  2010. Research  Design:  pendekatan  kualitatif,  kuantitatif,  dan  mixed . Yogyakarta: Pustaka Pelajar.
Dewi, H.R., T. Mayasari, & J. Handhika. 2017. Peningkatan Keterampilan Berpikir Kreatif Siswa  Melalui  Penerapan  Inkuiri  Terbimbing  Berbasis  STEM. Prosiding  Seminar Nasional Pendidikan Fisika III . Madiun: Universitas PGRI Madiun.
Ejiwale, J.A. 2012. Fcilitating Teaching and Learning Across STEM Fields. Journal of STEM Education, 13(3): 87-94.
Firman, H. 2015. Pendidikan Sains Berbasis STEM: konsep, pengembangan, dan peranan riset pascasarjana. Prosiding  Seminar  Nasional  Pendidikan  IPA  dan  PKLH  Program Pascasarjana . Bogor: Universitas Pakuan.
Gardiner, M.O., S.I. Rahayu, M.A. Abdullah, S. Effendi, Y. Darma, T. Dartanto, & C.D. Aruan. 2017. Era  Disrupsi:  peluang  dan  tantangan  pendidikan  tinggi  indonesia .  Jakarta: Akademi Ilmu Pengetahuan Indonesia.
Gonzalez, H.B. & Kuenzi, J. J. (2012). Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Education: A Primer . Congressional Research Service.[di akses 5-2-2014].
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.
Hannover  Research.  (2011) Successful  K-12  STEM  Education:  Identifying  Effective Approaches in Science, Technology, Engineering, and Mathematics . National Academies Press. NW, Suite 300, P 202