## HASIL BELAJAR SISWA SMA PADA PEMBELAJARAN FISIKA
MENGGUNAKAN MODEL PROBLEM BASED LEARNING (PBL) DENGAN PENDEKATAN STEM
(SCIENCE, TECHNOLOGY, MATHEMATICS AND ENGINEERING)
1) Yullya Erlina Eka Putri, 1) Albertus Djoko Lesmono, 2) Ismanto
1) Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Universitas Jember
2) SMA Negeri 2 Jember, Jl. Jawa 16 Telp. (0331) 321375, Jember 68121 E-mail: yullyaerlina@gmail.com

## Abstract
This  article  discusses  the  learning  outcomes  of  high  school  students  using  the Problem  Based  Learning  (PBL)  model  with  the  STEM  (Science,  Technology, Engineering  and  Mathematics)  approach.  The  purpose  of  this  article  is  to describe  how  student  learning  outcomes  in  the  cognitive  domain  in  learning physics at SMA Negeri 2 Jember using the PBL model with the STEM approach. This type of research uses true experiment research and the sample of this study is students of class X MIPA 6 in SMA Negeri 2 Jember. Data collected through the method of Student Worksheets (LKS) and tests. The instrument used in this study was  a  student  learning  achievement  test  in  the  form  of  a  posttest.  The  data obtained  were  analyzed  using  the  N-gain  test  in  order  to  know  the  increase  in student learning outcomes before and after using the PBL model  with the STEM approach.  The  results  of  this  study  is  the  use  of  the  PBL  model  with  the  STEM approach  can  improve  student  learning  outcomes  X  MIPA  6  in  SMA  Negeri  2 Jember.
Key word : PBL Model with STEM approach, learning outcomes.

## PENDAHULUAN
Pendidikan  merupakan  salah  satu  upaya memanusiakan seseorang agar sesuai dengan nilai-nilai  kemanusiaan.  Hal  tersebut  dapat diwujudkan  dengan  cara  belajar,  yaitu interaksi  antara  guru  dan  siswa  dimana komunikasi  pun  terjadi  antara  keduanya ( transfer )  secara  intens  dan  mengarah  pada target  yang  sudaha  ditentukan  (Trianto, 2010: 17). Oleh karena itu, pendidikan perlu dilakukan  secara sadar dan memiliki tujuan yang jelas. Ilmu pengetahuan yang dipelajari dalam proses pendidikan salah satunya ialah Ilmu  Pengetahuan  Alam  (IPA),  diantaranya biologi, kimia dan fisika.
Fisika  merupakan  bagian  dari  ilmu  sains yang mempelajari gejala dan fenomena alam
serta  mengungkap  rahasia  alam  secara alamiah  (Centaury,  2015).  Berdasarkan pernyataan  tersebut,  fisika  merupakan  ilmu yang  mempelajari  mengenai  gejala  alam sehingga  memungkinkan  untuk  melakukan percobaan-percobaan dan menjelaskan bagaimana  gejala  tersebut  dapat  terjadi menurut  penggambaran  dari  pemikiran manusia secara matematis.
Pembelajaran fisika yang baik seharusnya bukan hanya sekedar menghafal, namun  lebih  menekankan  pada  proses terbentuknya  pengetahuan  dan  penguasaan siswa  terhadap  suatu  konsep,  sehingga pengetahuan  dapat  diperoleh  dengan  peran aktif  dari  siswa  itu  sendiri.  Kegiatan menghafal  pada  pembelajaran  fisika  pada
dasarnya  kurang  sesuai  dengan  hakikat belajar  fisika,  karena  tidak  disertai  dengan proses, produk dan sikap ilmiah (Putra dkk., 2016).
Hasil  belajar  merupakan  capaian  yang diperoleh  siswa  dari  pengalaman  maupun proses  pembelajaran  dalam  kegiatan  belajar yang menyangkut sikap ilmiah, keterampilan proses  dan  pengetahuan  (Widyarini  dan Wilujeng, 2015). Hasil belajar terjadi akibat adanya  evaluasi  yang  dilakukan  oleh  guru bukan hanya bergantung pada apa yang telah disampaikan  oleh  guru,  tetapi  dipengaruhi juga  oleh  hasil  interaksi  antara  berbagai sumber informasi yang semestinya diberikan kepada  siswa  kemudian  diolah  oleh  siswa berdasarkan  pemahaman  yang  dimiliki sebelumnya.
Berdasarkan  hasil  observasi  yang  telah dilakukan  sebelumnya  kepada  salah  satu guru fisika di SMA Negeri 2 Jember bahwa pada  saat  proses  pembelajaran  siswa  masih kurang  aktif,  siswa  kurang  tertarik  terhadap metode  pembelajaran  yang  diterapkan  oleh gurunya  dan  siswa  merasa  jenuh  terhadap pembelajaran  fisika.  Oleh  karena  itu, diperlukan adanya suatu model pembelajaran  yang  dapat  melibatkan  siswa pada saat kegiatan pembelajaran secara aktif dan  menciptakan  serta  menerapkan  ide-ide atau gagasan-gagasan baru yang dimilikinya.
Salah  satu  model  pembelajaran  yang dapat  mendorong  siswa  agar  aktif  ialah suatu  model  yang  dapat  memberikan challenge (tantangan)  untuk  mengolah pikirannya ketika diberi suatu permasalahan. Margetson (1994) dalam Rusman (2014:230) megemukakan bahwa pembelajaran berbasis masalah dapat membantu  dalam  peningkatan  keterampilan belajar seumur hidup dengan pola pikir yang terbuka,  reflektif,  kritis  dan  belajar  aktif. Suatu  pembelajaran  yang  dimulai  dari  suatu permasalahan,  siswa  dapat  belajar  tentang konsep  sekaligus  memecahkan  masalah, meliputi  jawaban  dari  masalah  itu  sendiri
dan  cara  memecahkan  msalah  tersebut. Model  pembelajaran  yang  sesuai  untuk diterapkan  ialah  model Problem  Based
Learnig (PBL) dimana kegiatan pembelajaran lebih menekankan pada proses pemecahan masalah.
Pendekatan  yang  sesuai  dengan  model PBL  ini  salah  satunya  adalah  STEM ( Science,  Technology,  Engineering  and Mathematics ). Menurut Chesky dan Wolfmeyer  (2015:4)  STEM  memiliki  dua tujuan  utama,  yaitu  (1)  secara  makro, berperan  dalam  kemajuan  teknologi  dan rekayasa  yang  diperlukan  oleh  suatu  negara agar tetap bisa bersaing secara global dan (2) secara  mikro,  dapat  membantu  siswa memiliki  pemahaman  yang  kuat  mengenai tujuan,  beberapa  disiplin  ilmu  dan  teknik yang  ada  di  dalam  pendekatan  STEM, sehingga siswa dapat berpikir lebih mendalam  dan  kritis  dalam  menyelesaikan permasalahan yang dikaitkan dengan kehidupan nyata.
Berdasarkan  latar  belakang  yang  telah disampaikan sebelumnya, tujuan dari penelitian  ini  ialah  untuk  mengetahui peningkatan hasil belajar siswa sebelum dan sesudah  menggunakan  model  PBL  dengan pendekatan STEM.

## METODE
Jenis  penelitian  ini  adalah  penelitian ekperimen  dengan  tempat  penelitian  telah ditentukan  dengan  menggunakan purposive sampling  area yaitu  di  SMA  Negeri  2 Jember. Penentuan sampel penelitian ditentukan  menggunakan  teknik purposive sampling dengan  satu  kelas  dari  beberapa kelas MIPA. Desain
penelitian menggunakan pretest  posttest  control  group design .  Metode  pengumpulan  data  yang digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  tes. Teknik  analisis  data  dalam  mengolah  hasil belajar siswa sebelum dan sesudah menggunakan model PBL dengan
pendekatan STEM menggunakan persamaan
N-gain sebagai berikut .
(1)
Keterangan: N gain = Normalized gain S Pre
=  skor  rata-rata  seluruh  siswa sebelum  menggunakan  model  PBL  dengan pendekatan
S Post =  skor  rata-rata  sesluruh  siswa sesudah  menggunakan  model  PBL  dengan pendekatan STEM
Tabel 1. Kriteria Peningkatan Hasil Belajar Siswa Nilai N-gain Kriteria High Medium

## Low
(Hake dalam Wahyu dkk., 2010)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Model  PBL  dengan  pendekatan  STEM merupakan  kegiatan  pembelajaran  yang menekankan  pada  suatu  masalah  kehidupan sehari-hari  yang  berkaitan  dengan science, technology,  engineering  and  mathematics (Sari et  al., 2018).  Oleh  karena  itu, pembelajaran  yang  menggunakan  model PBL dengan  pendekatan  STEM diharapkan dapat  meningkatkan  hasil  belajar  siswa SMA terhadap pembelajaran fisika.
Penelitian  ini  dilakukan  selama  tiga pertemuan  dengan  alokasi  waktu  3  x  45 menit  pada  tiap  pertemuan.    Materi  yang dibahas  pada  tiap  pertemuan  adalah  tentang Vektor.  Pada  pertemuan  1  dan  2  guru memberikan materi tentang Vektor kemudian pada pertemuan 3, siswa melakukan  tahapan  sesuai  dengan  PBL dengan  pendekatan  STEM.  Guru  memberi
LKS  (Lember  Kerja  Siswa)  mengenai Vektor dan sebelumnya guru sudah membagi  siswa  dalam  beberapa  kelompok.
Guru  mendorong  siswa  untuk  mencari informasi  atau  referensi  mengenai  masalah yang  terdapat  pada  LKS  dari  berbagai sumber  untuk  menyelesaikan  masalah  pada LKS tersebut.
Siswa  dibimbing  untuk  menyajikan solusi  sementara  terhadap  permasalahan yang disajikan oleh guru, kemudian merancang  atau  mendesain  sesuai  dengan msolusi yang telah diajukan. Guru memberikan  kesempatan  kepada  masing- masing  kelompok  untuk  menyampaikan pendapatnya dalam
menyelesaikan permasalahan, kemudian menganalisis kembali apa yang telah disampaikan. Setelah itu, siswa membuat rancangan yang sesungguhnya pada masing-masing LKS. Berdasarkan  penelitian  yang  sudah dilakukan,  data  hasil  belajar  fisika  pada ranah  kognitif  yaitu  diperoleh  melalui  tes yang  dilakukan  sebelum  dan  sesudah kegiatan  pembelajaran  menggunakan  model PBL  dengan  pendekatan  STEM.  Data  hasil belajar siswa dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Ringkasan nilai pre-test dan post-
test Sebelum Sesudah Nilai rata-rata 80,67 90,67 Nilai tertinggi 96 100 Nilai terendah 58 60
Pada Tabel 2 terlihat bahwa hasil belajar pada  ranah  kognitif  sebelum  dan  sesudah diberi  pembelajaran  menggunakan  model PBL  dengan  pendekatan  STEM.  Nilai  rata- rata  pada  sebelum  dan  sesudah  diberi perlakuan  masing-masing  adalah  80,67  dan 90,67;  sehingga  diperoleh  hasil  analisis menggunakan N-gain diperoleh  nilai g adalah 0,517 yang berarti bahwa peningkatan  hasil  belajar  siswa  termasuk pada kategori medium (sedang). Hal tersebut sesusai  dengan  penelitian  yang  telah
dilakukan  oleh  Lestari et  al (2018)  yang menyimpulkan bahwa LKS dengan
pendekatan  STEM  dapat  meningkatkan kemampuan  berpikir  kritis  siswa  yang dilihat  dari  perolehan  nilai N-gain sebesar 0,5.  Dengan  demikian,  dapat  dinyatakan bahwa  rata-rata  kemampuan  kognitif  siswa menjadi  lebih  baik  dan    mengalami  suatu
peningkatan.  Hal  tersebut  membuktikan bahwa  model  PBL  dengan  pendekatan STEM  dapat  meningkatkan  kemampuan kognitif  siswa  karena  pada  model  PBL dengan pendekatan STEM lebih menekankan  pada  kebermaknaan  suatu pembelajaran dan permasalahan yang disajikan berkaitan dengan kehidupan nyata.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis  data  yang diperoleh  dan  pembahasan  pada  bab sebelumnya,  dapat  disimpulkan  bahwa model PBL dengan pendekatan STEM dapat meningkatkan hasil belajar siswa pada ranah kognitif  dalam  pembelajaran  fisika  di  kelas X MIPA 6 SMA Negeri 2 Jember.
Saran yang dapat peneliti berikan kepada para  pembaca  ataupun  peneliti  selanjutnya,
adalah kegiatan pembelajaran yang menggunakan model PBL dengan pendekatan  STEM  akan  berjalan  baik apabila  saat  pelaksanaannya  peneliti  dapat mengarahkan  siswa  dengan  baik  dan memberikan penguatan pada akhir pembelajaran,  sehingga  dapat  dijadikan alternatif  solusi  apabila  siswa  menemukan masalah  yang  serupa  pada  pembelajaran fisika  di  kelas,  serta  dapat  dijadikan  dasar untuk  mengembangkan  model  maupun metode  yang  sesuai  untuk  diterapkan  dalam kegiatan  pembelajaran  pada  penelitian selanjutnya.

## DAFTAR PUSTAKA
Centaury, B. 2015. Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika Berbasis  Inkuiri  Pada  Materi  Optik dan Indikator Dampak terhadap Kompetensi  Siswa  Kelas  X  SMA.
Jurnal Riset dan Edukasi Sains . 1(2) :
80-91.
Chesky  N.Z  dan  M.R.  Wolfmeyer.  2015.
Philosophy  of  STEM  Education:  A
Critical  Inveatigation .  United  States: Palgrave Macmillan.
Lestari,  D.A.B.,  B.  Astuti  dan  T.  Darsono. 2018.  Implementasi  LKS  dengan
Pendekatan STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics)  untuk  Meningkatkan Kemampuan  Berpikir  Kritis  Siswa. Jurnal Pendidikan Fisika dan Teknologi . 4(2): 202-207.
Putra,  A.  G.  P.,  S.  Bektiarso  dan  R.D. Handayani.  2016. Pengaruh  Model
Problem  Based  Learning (PBL) Terhadap Hasil Belajar dan Keterampilan  Proses  Sains  dalam Pembelajaran Fisika di SMA (Kelas X
Sma  Negeri  3  Jember). Jurnal Pembelajaran Fisika . 5(2) : 129-134.
Rusman.  2014. Model-model  Pembelajaran Mengembangkan Profesionalisme Guru (Edisi Kedua) . Jakarta: Rajawali Press. Sari,  U.,  M.  Alici  dan  O.  F.  Sen.  2018.  The
Effect  of  STEM  Instruction  on Attitude, Career Perception and
Career  Interest  in  a  Problem-based Learning  Environment  and  Student
Opinions. Electronic Journal of Science Education . 22(1): 1-18. Trianto. 2010. Design of Innovative Learning Model - Progressive. Jakarta:  Kencana  Predana  Media Group.
Wahyu,  W.,  W.  Sopandi  dan  E.  Kusniat.
2019. Study of Project-based Learning  (PjBL)  on  Self-Efficacy  and Academic  Achievement  of  pH  Range Natural Indicator Learning in Chemistry Classroom . Dalam Empowering Science and Mathematics for Global Competitiveness. Editor Y. Rahmawati  dan  P.C.  Taylor.  London: CRC Press Taylor and Francis Group.
Widyarini,  A.,  dan  I.  Wilujeng.  2015. Pengembangan LKS IPA Berbasis Scientific Approach untuk  Mengoptimalkan Learning Outcome Siswa  MTs  Kelas  VII. Jurnal Pendidikan  Matematika  dan  Science .  3  (2): 169-181.