## Jurnal Pendidikan Sains Indonesia
e-ISSN: 2615-840X p-ISSN: 2338-4379

## Pengembangan
Virtual-Lab Berbasis STEM Untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Mahasiswa
Rona Taula Sari 1 *, Siska Angreni 1 , Feni Julia Salsa 2
1 Program Studi Pendidikan Guru Sekolah Dasar, FKIP Universitas Bung Hatta, Padang, Indonesia 2 Program Studi Pendidikan Biologi, FKIP Universitas Bung Hatta, Padang, Indonesia Email: ronataulasari@bunghatta.ac.id
DOI: 10.24815/jpsi.v10i2.23833
Article History: Received: December 13, 2021 Revised: March 12, 2022 Accepted: March 30, 2022 Published: April 11, 2022
Abstract. Innovative and creative learning media are needed to overcome online practicum during the pandemic to improve students' critical thinking skills, namely the development of STEM-Based Virtual-lab media. The purpose of this research is to produce a STEM-based Virtual-Lab media to improve students' critical thinking skills that are valid, practical and effective. The development model used is 4-D development which consists of define, design, develop and disseminate. However, in this study only the development stage was carried out. The research instrument was a validity question- naire that was assessed by media, material and language experts, a product usability practicality questionnaire by students and a critical thinking ability test for 30 PGSD students at Bung Hatta University. Sampling was carried out non-probability with purposive sampling technique. The level of understanding of students' concepts was analyzed by ngain. The results of the study stated that the virtual  lab  media  produced  for  students  of  the  Bung  Hatta  University  Elementary  School  Teacher Education study program was declared valid by material, language and design experts. Based on the trial  implementation  of  the  Virtual  Lab  media,  it  is  in  the  very  practical  category.  Assessment  of student learning outcomes shows that completeness exceeds the minimum limit for calculating ngain at 0.66 with moderate criteria. Therefore, the virtual laboratory media developed for students of the STEM-based primary school teacher education study program was declared effective. Thus, it can be concluded that STEM-based Virtual-Lab media is produced to improve students' critical thinking skills that are valid, practical and effective.
Keywords: Covid-19, Critical thinking, STEM, Virtual-Lab

## Pendahuluan
Pandemi covid-19 memberi dampak perubahan pada semua aspek kehidupan. Aspek pendidikan menjadi dampak serius pada masa pandemi ini.  Dimana,  proses pembelajaran tidak dapat dilaksanakan secara langsung, hal ini bertujuan untuk memutus mata rantai penyebaran covid-19 ( Daniel, 2020; Pokhrel, dkk., 2021). Sementara proses pembelajaran tetap harus berjalan, peserta didik harus tetap menerima haknya sebagai warga negara dalam  memperoleh  pendidikan  yang  layak  dan  berkualitas.  Upaya  untuk  menjawab tuntutan tersebut adalah melakukan proses pembelajaran yang sesuai dengan keadaan, dimana  pembelajaran  dilaksanakan  secara  daring  ( Daniel,  2020; Pokhrel, dkk., 2021). Pembelajaran  dikatakan  daring  dimana, pendidik  dan  peserta didik berada  pada
lokasi yang  berbeda  namun  proses pempelajaran tetap dapat dilaksanakan.  Akan  tetapi dalam  pelaksanaan  pembelajaran daring,  tidak  semua  tujuan  pembelajaran  dapat terlaksana  dengan  baik,  terlebih  pada  pelaksanaan  pratikum  IPA  (Saraswati,  2020; Jariyah,  2020; Aripin, 2020; Alneyadi, 2019). Sejalan  dengan  hasil  penelitian  yang  dil- akukan  oleh  Sarasawati  (2020)  bahwa dalam  proses  pembelajaran  praktikum,  tujuan pembelajaran  tidak  secara  keseluruhan  dapat  dicapai  dengan proses  daring,  hal  ini disebabkan beberapa faktor pendukung dari kegiatan pratikum tersebut.
Pratikum merupakan bagian dari pembelajaran agar peserta didik mendapatkan pen- galaman untuk menguji dan melaksanakan dalam keadaan nyata apa yang diperoleh dalam teori. Kegiatan  pratikum  dalam  pembalajaran  IPA  merupakan  kegiatan  yang sangat penting  untuk  dilaksanakan.  Tujuan  utama  dari  praktikum  adalah  melatih  peserta  didik bekerja  secara  ilmiah  untuk  memperoleh  pengetahuan,  keterampilan  dan  berpikir  kritis mahasiswa.  Melalui  kegiatan  praktikum,  pesertadidik  secara  langsung  dihadapkan  pada gejala nyata yang berhubungan dengan konsep pelajaran, baik kondisi alamiah maupun kondisi  yang  dimanipulasi  melalui  eksperimen.  Melalui  praktikum,  pendidik  diharapkan dapat  mengembangkan  seluruh  aspek  kompetensi  yang  dimiliki  peserta  didik  secara optimal, baik aspek kognitif, afektif dan psikomotor (Faqih,  2015; Wahyuni, 2015). Akan tetapi, kegiatan pratikum dimasa pandemi tidak dapat dilakukan karena keterbatas ruang gerak, waktu, alat dan bahan pratikum yang sulit dijangkau. Padahal praktikum memegang peran penting di dalam pembelajaran IPA (Faqih, 2015; Wahyuni, 2015; Sypass, 2018). Oleh  karena  itu,  dibutuhkan  media  pembelajaran  yang  dapat  digunakan  dalam melaksanakan pratikukum dimasa pandemi ini, sehingga hambatan dalam melaksanakan praktikum  dapat  diatasi.  Salah  satunya  dengan  menggunakan  media  pembelajaran alternative yang dapat digunakan dimana saja dan kapanpun yakni laboratorium virtual ( Virtual lab ).
Virtual-lab adalah  serangkaian  alat-alat  laboratorium  yang  berbentuk  perangkat lunak  ( software )  komputer  berbasis  multimedia  interaktif,  yang  dioperasikan  dengan komputer  dan  dapat  mensimulasikan  kegiatan  di  laboratorium  seakan-akan  pengguna berada  pada  laboratorium  sebenarnya atau  aplikasi  yang  berdiri  sendiri  (Aripin,  2020; Sypsas, 2018; Bajpai, 2015; Kapilan,  dkk., 2021). Virtual-lab dapat  mendukung pesertadidik  untuk  mengeksplorasi  dan  memvisualisasikan  konsep-konsep  abstrak terutama dalam menggambarkan penerapan pengetahuan (Aripin, 2020; Sypsas, 2018; Bajpai, 2015; Hermansyah, 2017) dan  meningkatkan  literasi  sains  pesertadidik  (Aripin, 2020). Selain itu, penggunaan virtual-lab dapat digunakan oleh siapapun pada waktu yang sama,  serta  dapat  diakses  dimanapun  dan  kapanpun  (Sypsas, 2018; Gunawan, 2017). Dalam pandemi Covid-19 saat ini, penggunaan virtual-lab menjadi solusi paling efektif bagi pendidik untuk memfasilitasi praktikum peserta didiknya. Sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Aripin (2020) bahwa virtual lab sangat efektif digunakan dalam pembelaja- ran daring. Selain itu, hasil penelitian yang dilakukan oleh Gunawan (2017); Kapilan, dkk.
(2021) Virtual-lab mampu meningkatkan konseptual, penyelidikan peserta didik dan hasil belajar  peserta  didik. Virtual-lab dapat  menghadirkan science,  technology,  engineering, and mathematic (STEM) kepada  peserta didik  melalui  kegiatan  menarik  (Aripin, 2020; Ismail, 2016) oleh karena itu, perlu dikembangkan v irtual-lab berbasis STEM.
STEM merupakan  salah  satu model  pembelajaran  yang  mengintegrasikan  sains, teknologi,  engineering  dan  matematik  serta  menuntut  peserta didik  untuk  melakukan perencanaan  dan  penyelidikan  ilmiah  dengan  mengoptimalkan  engineering  atau manipulasi. Model pembelajaran STEM dapat meningkatkan keterampilan berpikir tingkat tinggi karena model ini mampu memfasilitasi pesertadidik untuk memecahkan masalah, berpikir  kritis,  berpikir  kreatif,  dan  berpikir  ilmiah  (Baharin,  dkk., 2018; Ismail, 2016; Lestari, 2018). Seperti  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan  oleh Thibaut,  dkk., (2018) yaitu  pembelajaran  menggunakan  pendekatan  STEM terbukti  efektif meningkatkan kemampuan  berpikir  kritis  dan  kreatif peserta  didik. Hal  ini  sejalan  dengan  langkah- langkah  model  pembelajaran  STEM yakni;  pendefinisian  masalah,  mengkaitkan  dengan kehidupan  nyata,  merencanakan  dan  melakukan  penyelidikan,  menganalisis  dan menginterprestasi  data,  membuat  sebuah  kesimpulan  sementara,  mendesain  alternatif penyelesaian  masalah,  mendiskusikan  solusi  yang  diperoleh,  dan  mengevaluasi  serta mengkomunikasikan (Bybee, 2011). Cahyono (2017) menambahkan bahwa keterampilan berpikir kritis akan meningkatkan daya saing pribadi peserta didik sebagai pribadi yang unggul  sehingga  semakin  tinggi  keterampilan  berpikir  kritis peserta  didik maka keberhasilan belajar, bekerja, dan hidup akan mudah dicapai. Pernyataan tersebut sejalan dengan Baharin, dkk., (2018); Lestari (2018) bahwa keterampilan berpikir kritis peserta didik dapat mendorong peserta  didik mengambil  keputusan  yang  terbaik untuk menyelesaikan masalah yang dihadapi sehingga kompetensi pembelajaran dapat tercapai.
Berpikir  kritis  merupakan  proses  mental  untuk  menganalisis  atau  mengevaluasi informasi.  Informasi tersebut bisa didapatkan  dari hasil pengamatan, pengalaman, akal sehat atau komunikasi (Permana, dkk., 2019). Peserta didik menggunakan keterampilan berpikir  kritis  dalam  memikirkan  hubungan  antara  variabel-variabel  dengan mengembangkan  pemahaman  logis,  memahami  asumsi-asumsi  dan  bias-bias  yang mendasari  proses  utamanya.  Melalui  berpikir  kritis,  peserta  didik  akan  dilatih  untuk mengamati  keadaan,  memunculkan  pertanyaan,  merumuskan  hipotesis,  melakukan observasi  dan  mengumpulkan  data,  lalu  memberikan  kesimpulan.  Berpikir  kritis  juga melatih  peserta  didik  untuk  berpikir  logis  dan  tidak  menerima  sesuatu  dengan  mudah. Sejalan dengan Baharin, dkk. (2018) dan Lestari (2018) menyatakan bahwa peserta didik yang memiliki keterampilan berpikir kritis cendrung memiliki percaya diri dan kemampuan berpikir logis serta sistematis dalam memecahkan masalah. Selanjutnya, Pratama, dkk. (2017); Zulfaneti, dkk. (2018) dan Bustami, dkk. (2019) menjelaskan bahwa keterampilan berpikir  kritis  berkaitan  dengan  pengambilan  keputusan,  perencanaan  strategis,  proses ilmiah,  dan  penyelesaian  masalah  untuk  menemukan  solusi. Berdasarkan  hal  tersebut, perlu  dikembangan  media  pembelajaran  inovatif  dan  kreatif  untuk  mengatasi  pratikum secara daring dimasa pandemi untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis mahasiswa yakni pengembangan media virtual-lab berbasis STEM . Adapun tujuan penelitian ini adalah mengahasilkan media Virtual-Lab berbasis STEM untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis mahasiswa yang valid, praktis dan efektif.

## Metode
Jenis  penelitian  ini  adalah  penelitian  pengembangan  atau development  research . Penelitian ini termasuk pada penelitian yang menghasilkan produk baru dalam suatu sistem pembelajaran yang akan diterapkan kepada peserta didik sebagai pengguna ( users ). Model pengembangan penelitian ini adalah model pengembangan  4–D ( four- D), yang terdiri dari 4 tahap dan melalui tahapan revisi oleh para ahli/praktisi. Menurut Trianto (2012) tahap- tahap itu adalah: pendefinisian ( define ), perancangan ( design ), pengembangan ( develop) dan  penyebaran  ( disseminate ).  Namun  pada  penelitian  ini  hanya  sampai  pada  tahap pengembangan ( develop).
Tahap Pendefinisian Tahap  ini  menetapkan  dan  mendefenisikan  syarat-syarat  pratikum  dengan menggunakan virtual-lab berbasis  STEM. Adapun  langkah-langkahnya  yaitu Analisis kebutuhan:  Dalam  tahapan  ini,  menggali  masalah  dasar  yang  dihadapi dalam  pratikum dimasa pandemic covid 19. Analisis siswa: Analisis siswa merupakan telaah karakteristik siswa  berdasarkan  pengetahuan,  keterampilan  dan  perkembangannya  (Trianto, 2012). Analisis ini bertujuan untuk mengetahui tingkat kemampuan siswa yang beragam. Hasil analisis  siswa  berkenaan  dengan  kemampuan  berpikir  kritis  yang  dijadikan  gambaran dalam  mengembangkan  Aplikasi virtual-lab berbasis  STEM  yang  digunakan  dalam pratikum.    Analisis  materi  yang  terdiri  dari  fakta,  konsep,  prinsip  dan  prosedur  (Sari, 2016): materi berkenaan dengan fakta, konsep, prinsip dan prosedur merupakan bentuk identifikasi  terhadap  materi  yang  relevan  dengan  pengembangan virtual-lab berbasis STEM . Tahap Perancangan Tahapan perancangan flowchart, storyboard dari Aplikasi virtual-Lab berbasis STEM disesuaikan dengan indikator dan tujuan pratikum yang telah ditentukan melalui analisis kebutuhan,  siswa  dan  materi,  sekaligus  dilakukan  perancangan  tes  objektif  sebagai pengukur keefektifan dari Virtual-lab berbasis STEM dalam praktikum. Aplikasi virtual-lab berbasis STEM memanfaatan aplikasi Power Point dan aplikasi Website 2 APK Builder .  Pem- ilihan aplikasi Website 2 APK Builder dapat membantu  media  pembelajaran  yang  ada  di Power Point menjadi suatu aplikasi yang bisa digunakan di android . Tahap Pengembangan ( Develop) Pada tahap ini virtual-lab berbasis STEM dibuat sesuai dengan rancangan storyboard dan flowchart yang dirancang untuk dinilai oleh ahli dan praktisi. Tahap develop bertujuan untuk  menghasilkan media virtual-lab berbasis STEM yang valid, praktis dan  efektif. Setelah penilaian, dilakukan revisi sesuai masukan dari tim ahli dan praktisi. Selain itu, dilakukan  penyusunan  instrument  penelitian  berupa  angket  validitas  dan praktikalitas produk oleh tim ahli/praktisi dan instrument soal berkemampuan kritis mahasiswa yang digunakan saat uji terbatas. Uji coba terbatas dilakukan pada kelas pembelajaran Konsep Dasar  IPA.  Sebelum  penyebaran media virtual-lab berbasis STEM dilakukan pretes dan posttes untuk  mengetahui  tingkat  pemahan  mahasiswa. Posttes dengan  tes  objektif mengacu pada ranah kognitif pada indikator berpikir kritis mahasiswa untuk mengetahui efektifitas media virtual-lab berbasis STEM.
Subjek penelitian adalah mahasiswa PGSD Universitas Bung Hatta pada mata kuliah Konsep  Dasar  IPA  2  tahun  ajaran  2020/2021  sebanyak  30  orang.  Instrumen  penelitian terdiri dari instrument validasi, angket respon mahasiswa dan tes keterampilan berpikir kritis mahasiswa. untuk  mengetahui  tingkat  kevalidan  media virtual  lab yang  dikem- bangan, maka instrument yang telah diisi oleh ahli media, materi dan bahasa dianalisis dengan rumus Muliyardi (2006).
= ∑
Dari hasil analisis di atas diperoleh validitas media dengan kriteria pada Tabel 1.
Tabel 1. Kriteria Penetapan Tingkat Kevalidan. Rentang Kategori 1,00 – 1,99 2,00 – 2,99 3,00 – 3,49 3,50 – 4,00 Tidak valid Kurang valid Valid Sangat valid
Setelah media virtual lab dinilai oleh para ahli, media siap untuk disebarkan kepada mahasiswa untuk diujikan. Untuk mengetahui tingkat kepraktisan media virtual lab dapat digunakan rumus dari Arikunto (2013). Untuk mengetahui peningkatan disposisi berpikir kritis mahasiswa dilakukan dengan menghitung besarnya skor gain yang dinormalisasi (n- gain).  Hal  ini  dimaksudkan  untuk  menghindari  kesalahan  dalam  menginterpretasikan perolehan gain masing-masing mahasiswa, untuk memperoleh skor n-gain digunakan ru- mus Cheng (2004).
= (s. ) − ( . ) (s. maksimal) − ( . )

## Hasil dan Pembahasan
Penelitian pengembangan virtual-lab berbasis STEM untuk  meningkatkan keterampilan berpikir kritis mahasiswa PGSD  Universitas Bung Hatta pada mata kuliah Konsep Dasar IPA 2 tahun ajaran 2020/2021 sebanyak 30 orang, telah dilaksanakan dan diperoleh hasil sebagai berikut:

## Validasi Media Virtual Laboratorium
Media  yang  sudah  dirancang,  dilanjutkan  dengan  kegiatan  validasi  oleh  ahli  yang sesuai dengan bidang kajiannya yang terdiri dari 3 orang validator ahli, yakni ahli media, ahli materi dan ahli bahasa. Dimana ketiga ahli merupakan dosen yang berkompeten pada bidang teknologi informatika untuk aspek media, kedalaman aspek materi divalidasi lang- sung oleh dosen  IPA,  sementara aspek bahasa divalidasi oleh dosen  bahasa dan sastra Indonesia. Hasil  validasi dan  saran-saran  perbaikan  yang diberikan  oleh  validator digunakan untuk melakukan revisi media. Hasil yang ditampilkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Validasi Virtual Lab oleh Validator
No. Aspek yang diamati Rata-rata Kategori A Aspek Desain 1 Aspek Rekayasa Perangkat Lunak 4 Sangat valid 2 Aspek Komunikasi Visual 3.72 Sangat valid Total rata-rata 3.86 Sangat valid B Aspek Materi 1 Didaktik 3.84 Sangat valid 2 Konstruksi 3.76 Sangat valid 3 Teknik 3.72 Sangat valid
Total rata-rata 3.77 Sangat valid C. Aspek  Bahasa 1 Didaktik 3.88 Sangat valid 2 Konstruksi 4 Sangat valid 3 Teknik 3.76 Sangat valid Total rata-rata 3.88 Sangat valid
Berdasarkan Tabel 2 dapat diketahui hasil validasi media Virtual Lab yang dinilai oleh validator secara  umum  adalah  3,83 dengan  kategori  sangat  valid. Aspek  desain  mem- peroleh rata-rata 3,86 dengan kategori sangat valid. Hal ini dikarenakan media virtual lab yang  dikembangakan  merupakan  media  pembelajaran  alternatif  yang  memiliki karakteristik yang unik, yaitu dapat digunakan di mana saja dan kapan saja atau bersifat mobile didukung  dengan  visualisasi  yang  menarik.  Kondisi  ini  sesuai  dengan  pendapat Saraswati (2020)  bahwa  peserta  didik  dapat  belajar  secara  tidak  langsung,  yaitu  aktif berinteraksi dengan menggunakan media atau sumber belajar lain, sehingga proses belajar dapat terjadi kapan saja dan di mana saja. Media pembelajaran ini bukan semata-mata untuk  menggantikan  pembelajaran  konvensional,  namun  sebagai  pelengkap  aktivitas peserta  didik  untuk  memudahkan  dalam  belajar  ( Lubis, dkk., 2015). Secara  umum manfaat yang dapat diperoleh adalah proses pembelajaran menjadi lebih menarik, lebih interaktif, jumlah waktu mengajar dapat dikurangi, kualitas belajar dapat ditingkatkan dan proses belajar mengajar dapat dilakukan di mana saja dan kapan saja. Gunawan (2017) menyatakan bahwa laboratorium virtual dapat didefinisikan sebagai suatu bentuk objek multimedia  yang  interaktif. Selain  itu, virtual  lab yang  dihasilkan memperhatikan kemudahan  pemakaian,  kemenarikan,  dan  kebermanfaatan. Sejalan  dengan  hasil penelitian yang dilakukan oleh Kapilan, dkk. (2021) kriteria media virtual lab yang baik idealnya  meliputi  4  faktor  utama,  yaitu  relevansi,  kemudahan,  kemenarikan,  dan kemanfaatan.
Aspek materi diperoleh rata-rata 3,77 dengan kategori sangat valid. Pengembangan materi pada media virtual lab mengacu kepada kurikulum, sehingga peserta didik dapat memahami materi dengan mudah dan praktis. Hal ini sejalan menurut Handayani (2020); Santhalia,  dkk., (2020) bahwa media  pembelajaran  yang  menarik  dan  sesuai  dengan kebutuhan siswa dapat meningkatkan motivasi belajar peserta didik karena perhatian pe- serta  didik terhadap  pelajaran  dapat  meningkat,  memberikan  pengalaman  menyeluruh dalam belajar sehingga siswa dapat memahami secara nyata dari materi yang diberikan.
Virtual lab yang dikembangan dapat menyampaikan atau menyalurkan pesan dari suatu sumber secara terencana, sehingga terjadi lingkungan belajar yang kondusif dimana penerimanya dapat melakukan proses belajar secara mandiri, efisien dan efektif. Sejalan dengan penelitian Kapilan, dkk. (2021) bahwa media virtual lab dapat megurangi suasana yang statis dan dapat menciptakan proses pembelajaran yang efektif, menarik, interaktif dan menyenangkan. Kegunaan lain dari penggunaan alat bantu pembelajaran akan dapat menciptakan variasi belajar sehingga tidak menimbulkan kebosanan terhadap peserta didik. Selain  itu, Gunawan  (2017)  meyatakan  bahwa pemanfaatan virtual  lab dalam pratikum mampu  meningkatkan  ketertarikan peserta  didik dalam  belajar  sehingga mempengaruhi keberhasilan belajar peserta didik. Thibaut (2018); Aripin (2020); Ismail (2016) menambahkan penerapan model pembelajaran interdisipliner seperti STEM dapat menstimulasi  peningkatan  penguasaan  konsep dan mampu  memecahkan masalah  yang sedang dihadapi oleh peserta didik.

## Pratikalitas Media Virtual Laboratorium
Data uji respon pesertadidik terhadap praktikalitas Virtual Lab berbasis STEM yang telah  dikembangkan  diperoleh  dengan  instrumen  observasi. Hasil  pengisian  respon pesertadidik dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Respon Pesertadidik terhadap media virtual laboratorium No Pernyataan Rata- rata Kriteria 1 Saya tertarik mengikuti pembelajaran dengan menggunakan virtual lab 3.76 sangat praktis 2 Media yang digunakan sesuai dengan tujuan pembela- jaran. 3.96 sangat praktis 3 Media yang digunakan mudah dioperasikan. 3.4 praktis 4 Media yang digunakan dapat membantu pemahaman dalam mempelajari materi 3.53 sangat praktis 5 Tampilan gambar dan animasi dalam media menarik. 4 sangat praktis 6 Saya senang diberi kesempatan latihan soal dan mendapat informasi baru. 3.46 praktis 7 Saya lebih termotivasi untuk belajar eksperimen menggunakan media Virtual lab ini. 4 sangat praktis 8 Saya dapat menggunakan animasi dalam media ini secara mandiri. 3.6 sangat praktis 9 Saya merasa praktikum dengan Virtual lab lebih efektif dan efisien. 3.53 sangat praktis 10 Saya tertarik apabila pembelajaran terutama prak- tikum/eksperimen dilaksanakan dengan Virtual lab dan diterapkan pada materi lain. 4 sangat praktis Rata-rata 3.72 sangat praktis
Berdasarkan Tabel 3  dapat  diketahui  bahwa  tingkat  kepraktisan  media virtual  lab adalah  3.72  dengan  kriteria  sangat  praktis.  Hal  ini  diperoleh  dari  penilaian  pada  aspek tampilan gambar  dan  animasi  dalam  media  menarik,  motivasi  dan  ketertarikan  peserta didik terhadap media virtual lab sangat tinggi dengan nilai 4 pada kategori sangat praktis. Namun, pada aspek penggunaan media dan latihan untuk mengetahui tingkat pemahaman peserta didik diperoleh nilai 3,4 dengan kriteria praktis. Hal ini, menyatakan bahwa media Virtual lab yang dikembangkan dapat membantu meningkatkan berfikir kritis mahasiswa. Hal ini sejalan menurut, Budhu (2002) bahwa kegiatan pembelajaran yang menggunakan virtual lab memungkinkan mahasiswa lebih mandiri dan kritis. Tampilan video, animasi yang ada pada media virtual lab yang dikembangkan sangat interaktif dan mudah digunakan sehingga  pembelajaran menjadi menyenangkan. Virtual lab didefinisikan  sebagai  suatu  bentuk  objek  multimedia  interaktif.  Objek  multimedia interaktif  terdiri  dari  bermacam  format  heterogen,  termasuk  teks,  hiperteks,  suara, gambar, animasi, video, dan grafik (Sypsas, 2018; Bajpai, 2015; Gunawan, 2017). Virtual lab merupakan  objek  multimedia  interaktif  yang  kompleks  dan  termasuk  bentuk  digital baru,  dengan  tujuan  pembelajaran  implisit  atau  eksplisit  (Hermansyah, 2017; Ismail, 2016). Virtual lab dapat memberikan kesempatan kepada peserta didik khususnya untuk melakukan  praktikum  baik  melalui  atau  tanpa  akses  internet  sehingga  peserta didik tersebut  tidak  perlu  hadir  untuk  mengikuti  praktikum  di  ruang  laboratorium.  Hal  ini, menjadi pembelajaran efektif karena peserta didik dapat belajar sendiri secara aktif tanpa bantuan instruktur ataupun asisten seperti sistem yang berjalan. Dengan format tampilan berbasis  web  cukup  membantu  pesertadidik  untuk  dapat  mengikuti  praktikum  secara
mandiri (Sypsas, 2018; Bajpai, 2015; Ismail, 2016). Virtual lab juga dapat memungkinkan akses  jarak  jauh  terhadap  instrumen  pengukuran,  kamera  video,  mikrofon,  rangkaian listrik dan mekanik, reaksi kimia, percobaan biologi (IPA), dan sebagainya (Aripin, 2020).
Penggunaan  media virtual  lab secara  mandiri  mampu  meningkatkan  kemampuan berpikir kritis peserta didik. Zuhelmi, dkk. (2017) menambahkan bahwa pemanfaatan vir- tual  lab dapat  mendorong  peserta  didik untuk  menganalisis,  mengkritik,  dan  mencapai kesimpulan  sehingga  dapat  meningkatkan  keterampilan  berpikir  kritis.  Hal  ini  sejalan dengan hasil penelitian Kapilan, dkk. (2021) bahwa penggunaan virtual lab dalam pratikum mampu memvisualisasikan konsep materi yang abstrak menjadi lebih kongkrit sehingga peserta  didik tertantang  untuk  menganalisis,  mengkritik,  dan  membuat  kesimpulan terhadap  konsep  yang  dipelajari.  Peningkatan  keterampilan  berpikir  kritis peserta  didik disebabkan karena  peserta  didik terbiasa melaksanakan  langkah-langkah  pembelajaran STEM.  Langkah-langkah  pembelajaran  STEM  yang  terintegrasi  kedalam virtual  lab memberikan  kesempatan  kepada peserta  didik untuk  berpikir  kritis  melalui  pemecahan masalah,  pengambilan  keputusan,  menganalisis  asumsi,  mengevaluasi  dan  melakukan penyelidikan serta mengkreasi pengalaman baru. Sejalan dengan penelitian Baharin, dkk. (2018)  bahwa  pembelajaran  STEM  mampu  memberikan  pengalaman  belajar  bermakna bagi peserta  didik pada  pembelajaran  abad  21  karena  pembelajaran  ini  dapat mengintegrasikan antara literasi sains, pengetahuan, pemanfaatan teknologi, dan literasi matematis. Selanjutnya, Thibaut  (2018); Aripin (2020); Ismail  (2016) menambahkan bahwa pembelajaran STEM dapat menstimulus keterampilan berpikir kritis peserta didik melalui tahap mengevaluasi.
Efektifitas Media Virtual laboratorium Berdasarkan  hasil  belajar  yang  telah  dicapai,  maka  terlihat  bahwa  pembelajaran dengan menggunakan Media virtual lab berbasis pendekatan STEM pada materi Besaran dan Satuan dapat membantu pesertadidik dalam memahami materi sehingga memperoleh hasil yang baik. Hal ini terlihat dari nilai rata-rata yang diperoleh siswa yaitu 84,9 berada di atas KKM matakuliah yaitu 80 dan secara klasikal pembelajaran KONSEP IPA dengan menggunakan media virtual lab berbasis pendekatan STEM dikatakan tuntas, dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil posttest dan pretest pemahaman konsep berbasis STEM
Komponen Pretest Posttest g Jumlah Subjek 30 30 0,66 Standar deviasi 4,69 4,62 Mean 78,7 84,9 Nilai tertinggi 85 95 Nilai terendah 70 75
Berdasarkan Tabel 4 dapat diketahui bahwa rata-rata posttest sebesar 4,62% yang mengalami  penuruanan  dari  rata-rata  pretest  4,69%  sebesar  0,07%.  Namun  secara ternomalisasi pada penghitungan gain pada sebesar 0,66 dengan kriteria sedang. Hal ini menunjukan bahwa, terjadi peningkatan pemahaman mahasiwa terhadap konsep-konsep materi  yang  disajikan  dalam virtual  lab yang  dikembangkan.  Hal  ini  sejalan  menurut pendapat Gunawan (2017) bahwa penggunaan virtual lab dapat meningkatkan penguasaan konsep  dan  kemampuan  berpikir  kritis. Menurut Zubaidah  (2010)  berpikir  kritis  adalah proses mental untuk menganalisis atau mengevaluasi informasi. Informasi tersebut bisa didapatkan dari hasil pengamatan, pengalaman, akal sehat atau komunikasi. Selain itu, Gunawan (2017); Sypsas (2018); Sari (2021) menyatakan bahwa berpikir kritis sebagai
pengaturan  diri  dalam  memutuskan  (judging)  sesuatu  yang  menghasilkan  interpretasi, analisis, evaluasi, dan inferensi, maupun pemaparan menggunakan suatu bukti, konsep, metodologi,  kriteria,  atau  pertimbangan  kontekstual  yang  menjadi  dasar  dibuatnya keputusan.
Dalam penelitian ini, ada lima indikator berpikir kritis yang digunakan, yaitu truth- seeking , openmindedness , analyticity , systematicity ,  dan inquisiteveness .  Indikator  ini dipilih dari tujuh indikator yang dikembangkan Facione (2009). Pemilihan didasarkan pada pertimbangan  kesesuaian  dengan  karakteristik  materi  dan  model  pembelajaran  yang digunakan.  Dari  hasil  n  gain  yang  diperoleh  dapat  diartikan  bahwa  kegiatan  pratikum dengan virtual  lab sangat membantu peserta  didik dalam mengambil  keputusan untuk mencari kebenaran dan menarik kesimpulan dengan benar,  dengan kata lain pembelajaran pratikum sangat efektif menggunakan virtual lab. Sejalan dengan penelitian Kapilan, dkk., (2021) virtual lab dapat membantu peserta didik untuk memahami materi pembelajaran yang  sedang  dipelajari.  Hal  ini  dikarenakan  materinya  yang  cukup aplikatif  dan  lebih banyak animasi sehingga virtual lab efektif digunakan sebagai media pembelajaran.

## Kesimpulan
Media virtual lab yang dihasilkan untuk mahasiswa program studi Pendidikan Guru Sekolah Dasar Universitas Bung Hatta dinyatakan valid oleh ahli materi, bahasa dan desain. Berdasarkan uji coba keterlaksanaan media Virtual Lab berada pada kategori sangat prak- tis.  Penilaian  hasil  belajar  mahasiswa  menunjukkan  ketuntasan  melebihi  batas  minimal pada penghitungan gain pada sebesar 0,66 dengan kriteria sedang. Oleh karena itu, media virtual laboratorium yang dikembangkan untuk mahasiswa program studi pendidikan guru sekolah  dasar  berbasis  STEM  dinyatakan  efektif.  Dengan  demikian  dapat  disimpulkan bahwa  dihasilkan media virtual  lab berbasis  STEM untuk  meningkatkan  kemampuan berpikir kritis mahasiswa yang valid, praktis dan efektif.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  mengucapkan  terima  kasih kepada  semua  tim  yang  terlibat  dalam penelitian  ini,  terkhusus  kepada  LPPM  Universitas  Bung  Hatta  yang  telah  mendanai penelitian ini hingga penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik.

## Daftar Pustaka
Arikunto, S. 2013. Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan . Jakarta: Bumi Aksara.
Alneyadi, S. 2019. Virtual lab implementation in science literacy: Emirati science teachers’ perspectives. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 15(12):1-10.
Aripin , I. & Suryaningsih, Y. 2020. Developing btem-based virtual biology laboratory to improve students' critical thinking skills on the concept of bacteria. Scientiae Edu- catia: Jurnal Pendidikan Sains , 9 (2):216-227.
Baharin, N., Kamarudin, N., & Manaf, U.K.A. 2018. Integrating STEM education approach in enhancing higher order thinking skills. International Journal of Academic Research
in  Business  and  Social  Sciences, 8(7):810–822. http://doi.10.6007/IJARBSS/v8- i7/4421 .
Bajpai,  M. & Kumar,  A. 2015.  Effect  of  the  virtual  laboratory  on  students'  conceptual achievement  in  physics. International  Journal  of  Current  Research, 7(2):12808– 12813.
Bustami, Y., Riyati, Y., & Julung, H. 2019. Think talk write with pictured cards on human digestive system: impact of critical thinking skills. Biosfer: Jurnal Pendidikan Biologi , 12(1):13-23. http://doi.10.21009/biosferjpb.v12n1.13-23 .
Bybee, R.W. 2011. Scientific and engineering practies in K-12 classrooms: Understanding a  framework  for  K12  science  education.  handbook  of  conversation  design  for  in- structional  applications. Science  Scope, 35(4):6-11. http://doi.10.4018/978-1- 59904-597-9.ch013 .
Budhu, M. 2002. Virtual Laboratories for Engineering Education. Paper Presented at In- ternational Conference on Engineering Education . Manchester, U.K. August 18-21.
Cahyono, B. 2017. Analisis ketrampilan berfikir kritis dalam memecahkan masalah ditin- jau perbedaan gender. Aksioma, 8(1):50–64. http://doi.10.26877/aks.v8i1.1510 .
Cheng, K. 2004. Using online homeworks systems enhances student. Learning of physics concept  in an  introductory  physics  course. American  Journal  of  Physics . 72 (11):1447-1453.
Daniel, S.J. 2020. Education and the Covid-19 pandemic. Prospects , 49(1):91-96.
Facione, P. 2011. Critical thinking: What it is and why it counts . insight assessment.
Faqih, A. 2015. Optimalisasi Pemanfaatan KIT-IPA PGSD Untuk Peningkatan Keterampilan Proses Sains Pada Pelaksanaan Tutorial Praktikum IPA di SD. Widyagogik, 2(2):1- 14
Gunawan, A. Harjono, H., & Sahidu, L.H. 2017. Virtual laboratory of electricity concept to improve prospective physics teachers creativity. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia , 13(2):102–111.
Handayani, R. 2020. Students’ critical thinking skills in a classroom debate. LLT Journal: A  Journal  on  Language  and  Language  Teaching ,  19(2):132–140. http://doi.10. 24071/llt.2016.190208
Hermansyah , H., Gunawan, G., & Herayanti, L. 2017. Pengaruh penggunaan laboratorium virtual terhadap penguasaan konsep dan kemampuan berpikir kreatif siswa pada materi  getaran  dan  gelombang. Jurnal  Pendidikan  Fisika  dan  Teknologi , 1(2):97- 102.
Ismail , I., Permanasari, A., & Setiawan, W. 2016. Efektivitas virtual lab berbasis STEM dalam meningkatkan literasi sains siswa dengan perbedaan gender. Jurnal Inovasi Pendidikan IPA , 2(2):190-201.
Jariyah , I.A. & Tyastirin, E. 2020. Proses dan Kendala Pembelajaran Biologi di Masa Pan- demi Covid-19: Analisis Respon Mahasiswa. Jurnal Penelitian dan Pengkajian Ilmu Pendidikan: e-Saintika , 4(2):183-196.
Kapilan , N., Vidhya, P., & Gao, X.Z. 2021. Virtual laboratory: A boon to the mechanical engineering  education  during  covid-19  pandemic. Higher  Education  for  the  Fu- ture , 8(1):31-46.
Lestari , D.A.B., Astuti, B.,  & Darsono, T. 2018.  Implementasi LKS dengan pendekatan STEM (science, technology, engineering, and mathematics) untuk meningkatkan ke- mampuan berpikir kritis siswa. Jurnal pendidikan fisika dan teknologi , 4(2):202-207.
Lubis , I.R. & Ikhsan, J. 2015. Pengembangan media pembelajaran kimia berbasis android untuk meningkatkan motivasi belajar dan prestasi kognitif peserta didik SMA. Jurnal Inovasi Pendidikan IPA , 1(2):191-201.
Muliyardi . 2006. Pengembangan Model Pembelajaran Matematika Menggunakan Komik di Kelas  I Sekolah Dasar. Disertasi tidak diterbitkan. Surabaya: Uni- versitas Negeri Surabaya.
Pratama , H.C., Wahyuni, F.R.E., & Pelipa, E.D. 2017. Penerapan metode pembelajaran problem solving terhadap kemampuan berpikir kritis siswa pada pokok bahasan sis- tem pencernaan manusia di kelas viii sekolah menengah pertama negeri 1 Selimbau tahun  pelajaran  2016/2017. JPBIO  (Jurnal  Pendidikan  Biologi) ,  2(1):1-8. http://doi.10.31932/jpbio.v1i1.206 .
Permana , T.I., Hindun, I., Rofi’ah, N.L., & Azizah, A.S.N. 2019. Critical thinking skills: The academic ability, mastering concepts and analytical skill of undergraduate students.
Jurnal Pendidikan Biologi Indonesia , 5(1):1–8. DOI: 10.22219/jpbi.v5i1.7626.
Pokhrel, S. & Chhetri, R. 2021. A literature review on impact of Covid-19 pandemic on teaching and learning. Higher Education for the Future , 8(1):133-141.
Santhalia , P. & Sampebatu, E. 2020. Pengembangan multimedia interaktif dalam mem- bantu pembelajaran fisika di era Covid-19. Jurnal Inovasi Pendidikan IPA , 6(2):165- 175. https://doi.org/10.21831/jipi.v6i2.31985 .
Sari , R.T. 2016. Analisis Perencanaan Pembelajaran IPA pada Materi Ekosistem Kelas XII SMK Negeri 4 Padang. Varia Pendidikan Kajian Penelitian Pendidikan , 28(2):0852- 0976.
Sari, R.T. & Angreni, S. 2021. Peningkatan Kemampuan Berpikir Kritis Mahasiswa PGSD dalam  Pembelajaran  IPA  Menggunakan  Penuntun  Pratikum  Berbasis  Inkuiri  Ter- bimbing. Jurnal Pemikiran dan Pengembangan Sekolah Dasar (JP2SD) , 9(1):40-47.
Saraswati, N.L.P.A. & Mertayasa, I.N.E. 2020. Pembelajaran praktikum kimia pada masa pandemi  covid-19:  qualitative  content  analysis  kecenderungan  pemanfaatan teknologi  daring. Wahana  Matematika  dan  Sains:  Jurnal  Matematika,  Sains,  dan Pembelajarannya , 14(2):144-161.
Sypsas, A. & Kalles, D. 2018. Virtual laboratories in biology, biotechnology and chemistry education: a literature review. Proceedings of the 22nd Pan-Hellenic Conference on Informatics (pp. 70-75).
Trianto , 2012. Model Pembelajarn Terpadu Konsep, Strategi, dan Implementasinya dalam kurikulum tingkat satuan pendidikan (KTSP) . Jakarta: Bumi Aksara.
Wahyuni, S. 2015. Pengembangan Petunjuk Praktikum IPA Untuk Meningkatkan Kemam- puan Berpikir Kritis Siswa SMP. Jurnal Pengajaran MIPA, 20(2):196-203.
Zubaidah, S. 2010. Berpikir Kritis: kemampuan berpikir tingkat tinggi yang dapat dikem- bangkan melalui pembelajaran sains. Makalah Seminar Nasional Sains dengan Tema Optimalisasi Sains untuk memberdayakan Manusia. Pascasarjana Unesa, 16(2):1- 14.
Zulfaneti , Z., Edriati, S., & Mukhni, M. 2018. Enhancing students’ critical thinking skills through critical thinking assessment in calculus course. Journal of Physics: Confer- ence Series, 948(1):1–7. http://doi:10.1088/1742-6596/948/1/012031 .
Zulhelmi , Z., Adlim, A., & Mahidin, M. 2017. Pengaruh media pembelajaran interaktif ter- hadap peningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa. Jurnal Pendidikan Sains In- donesia , 5(1):72–80. http://jurnal.unsyiah.ac.id/JPSI/article/view/8414/680 .