## Problem Based Learning Model to Improve Elementary School Science Learning Outcomes

## Dyah Nursanti Arviani
SD Negeri Mojorejo 5 dyaharviani@gmail.com
Article History accepted 1/8/2021 approved 17/8/2021 published 1/9/2021

## Abstract
The low learning outcomes of science subject matter are caused by several factors. One of the factors that influence the success of student learning  is the use of the learning  model used by the  teacher.  The  learning  model  is  a  plan  or  a  pattern  that  is  used  as  a  guide  in  planning learning  in  the  classroom.  21st  century  learning  focuses  on  student  centers  with  the  aim  of providing  students  with  critical  thinking  skills,  problem  solving,  metacognition,  communication, collaboration,  innovation,  creativity,  information  literacy.  Thus,  teachers  must  be  able  to  apply learning  models  that  invite  students  to  think  critically  in  accordance  with  the  goals  of  21st century  learning.  The  problem-based  learning  model  is  one  of  the  learning  models  that  can develop  students'  critical  thinking  skills.  The  problem-based  learning  learning  model  teaches students to solve real-life problems.
Keywords: 21 st century learning, problem based learning, learning outcomes

## Abstrak
Rendahnya  hasil  belajar  muatan  mata  pelajaran  IPA  disebabkan  oleh  beberapa  faktor.  Salah satu  faktor  yang  memengaruhi  keberhasilan  belajar  siswa  adalah  penggunaan  model pembelajaran  yang  digunakan  guru. Model  pembelajaran  merupakan suatu  perencanaan  atau suatu  pola  yang  digunakan  sebagai  pedoman dalam merencanakan pembelajaran di  kelas. Pembelajaran abad 21 berfokus pada student center dengan tujuan untuk memberikan peserta didik  keterampilan  berpikir  kritis,  memecahkan  masalah,  metakognisi,  berkomunikasi, berkolaborasi,  inovasi,  kreatif,  literasi  informasi.  Dengan  demikian,  guru  harus  mampu menerapkan  model  pembelajaran  yang  mengajak  siswa  berpikir  kritis  sesuai  dengan  tujuan pembelajaran  abad  21.  Model  pembelajaran  problem  based  learning  merupakan  salah  satu model  pembelajaran  yang  dapat  mengembangkan  kemampuan  berpikir  kritis  peserta  didik. Model  pembelajaran  problem  based  learning  mengajarkan  peserta  didik  untuk  memecahkan masalah di kehidupan nyata.
Kata kunci: Pembelajaran abad 21, problem based learning, hasil belajar
Social, Humanities, and Education Studies (SHEs): Conference Series https://jurnal.uns.ac.id/shes
p-ISSN 2620-9284 e-ISSN 2620-9292

## PENDAHULUAN
Pendidikan  merupakan  suatu  proses  belajar  yang  dilakukan  seseorang  guna menghasilkan  perubahan  pada  diri  orang  tersebut.  Perubahan  yang  terjadi  dapat berupa  perubahan  kognitif  serta  perubahan  terhadap  sikap  serta  perilaku  dalam kehidupan sehari-hari. Pendidikan dapat diartikan sebagai proses kegiatan mengubah perilaku  individu  ke  arah  kedewasaan  dan  kematangan.  Arti  kedewasaan  dalam konotasi  ini  sangat  luas  tidak  terbatas  hanya  pada  usia  kalender  melainkan  lebih menekankan pada mental-spiritual, sikap nalar baik intelektual maupun emosional dan sosial.  Bobot  kedewasaan  ini  akan  terungkap  dalam  kematangannya  dalam  berpikir, berucap, berperilaku, dan membuat keputusan.
Pendidikan  abad  21  berpusat  pada  perkembangan  Era  Revolusi  Industri  4.0 yang  mengedepankan  pengetahuan  sebagai  tombak  utama.  Namun,  dengan pengetahuan  saja  tidak  cukup  untuk  mewujudkan  Era  Revolusi  Industri  4.0,  karena perlu adanya keseimbangan antara pengetahuan dengan keterampilan sebagai dasar dari  sumber  daya  manusia  yang  berkualitas  pada  perkembangan  zaman.  Mengasah keterampilan  melalui  pembiasaan  diri  dan  pemenuhan  kebutuhan  hidup  dalam berbagai  macam  hal  yang  didasari  oleh  pengetahuan.  Pembelajaran  abad  ke  21 diharapkan  dapat  membuka  lebih  lebar  kesempatan  kerja  dan  memperluas  lapangan kerja bagi masyarakat Indonesia sebagai sumber daya manusia yang berkualitas dan unggul.  Pembelajaran  abad  21  berfokus  pada  student  center  dengan  tujuan  untuk memberikan  peserta  didik  keterampilan  berpikir  diantara  lain:  (1)  berpikir  kritis,  (2) memecahkan  masalah,  (3)  metakognisi,  (4)  berkomunikasi,  (5)  berkolaborasi,  (6) inovasi  dan  kreatif,  (7)  literasi  informasi.  Oleh  sebab  itu  diharapkan  pendidikan  dapat menciptakan sumber daya manusia yang berkualitas dalam bidang teknologi informasi dan  juga  aspek  kemanusiaan  karena  pembelajaran  abad  21  lebih  mengintegrasikan terhadap pengetahuan dan keterampilan.
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi menuntut untuk mengembangkan  pemikiran  dan  mengenal  lingkungan  alam,  hal  ini  dapat  dilakukan melalui  pembelajaran  di  sekolah  dasar,  salah  satunya  dengan  mempelajari  Ilmu Pengatahuan Alam (IPA). Sains adalah pengetahuan yang mempelajari, menjelaskan, serta menginvestigasi fenomena alam dengan segala aspeknya yang bersifat empiris. Pembelajaran  IPA  seharusnya  dapat  melatih  dan  memberikan  kesempatan  berfikir kritis  dan  membantu  peserta  didik  terampil  dalam  memecahkan  masalah.  Hal  ini bertujuan  agar  peserta  didik  mampu  menyelesaikan  masalah  bersama-sama  dalam kehidupan sehari-hari. Selain itu, pembelajaran IPA haruslah bermakna, menyenangkan,  dan  membentuk  kepribadian  peserta  didik  serta  merangsang keingintahuan peserta didik untuk menyelidiki sehingga peserta didik aktif memperoleh pengalaman belajar secara lansung bukan hanya sekedar hafalan.
Rendahnya hasil belajar muatan mata pelajaran IPA disebabkan oleh beberapa faktor. Salah satu faktor yang memengaruhi keberhasilan belajar  siswa  adalah model pembelajaran yang digunakan guru. Model pembelajaran yang kurang memperhatikan keterlibatan  peserta  didik  membuat  pembelajaran  menjadi  membosankan.  Peserta didik  menjadi  pasif  dan  rasa  ingin  tahu  terhadap  mata  pelajaran  IPA  menurun. Rendahnya  rasa  ingin  tahu  peserta  didik  terhadap  pembelajaran  IPA  terlihat  ketika peserta  didik  kurang  bersemangat  mengikuti  pembelajaran.  Pembelajaran  didominasi oleh  guru.  Peserta  didik  tidak  terlatih  untuk  mengajukan  pertanyaan  dan mengemukakan pendapat. Hal ini berpengaruh terhadap hasil belajar peserta didik.
Salah  satu  upaya  yang  dapat  dilakukan  guru  untuk  meningkatkan  hasil  belajar adalah  dengan  penerapan  model  pembelajaran  yang  berpusat  pada  peserta  didik. Model  pembelajaran  adalah  pola  perencanaan  yang  dilakukan  untuk  menyusun langkah-langkah  pembelajaran  di  dalam  kelas  selama  kegiatan  belajar  berlangsung (Sulfemi  dan  Mayasari,  2019:  56).  Siswa  membutuhkan  model  pembelajaran  yang mampu  membantu  untuk  mengaitkan  materi  dengan  kehidupan  dalam  dunia  nyata.
Model pembelajaran yang dirasa dapat digunakan dalam pembelajaran dengan konsep ini adalah model Problem Based Learning atau model pembelajaran berbasis masalah. Problem  Based  Learning adalah  pembelajaran  yang  menitikberatkan  kepada  peserta didik  sebagai  pembelajaran  dan  dihadapkan  pada  permasalahan  kehidupan  nyata yang akan dipecahkan melalui seluruh pengetahuan yang dimiliki (Nandhita, 2018: 24). Penerapan  model Problem  Based  Learning menjadi  salah  satu  upaya  untuk meningkatkan  hasil  belajar  IPA,  hal  ini  dikarenakan Problem  Based  Learning memunculkan masalah diawal pembelajaran supaya peserta didik dapat mengintegrasikan pengetahuan baru.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembelajaran  dengan  model  Problem  Based  Learning  adalah  pembelajaran yang  mengajarkan  peserta  didik  untuk  melakukan  pemecahan  masalah  di  kehidupan nyata,  karena  setiap  peserta  didik  memiliki  kebutuhan  untuk  menyelidiki  lingkungan mereka dan membangun secara pribadi pengetahuannya. Fase dalam Problem Based Learning  yaitu  memberikan  orientasi  tentang  permasalahan  kepada  peserta  didik, mengorganisasikan  peserta  didik  untuk  meneliti,  membantu  investigasi  mandiri  dan kelompok, mempresentasikan hasil, menganalisis dan mengevaluasi proses mengatasi masalah.
PBL  adalah  suatu  model  pembelajaran  yang  melibatkan  siswa  untuk memecahkan suatu masalah melalui tahap-tahap metode ilmiah sehingga siswa dapat mempelajari pengetahuan yang berhubungan dengan masalah tersebut dan sekaligus memiliki keterampilan untuk memecahkan masalah.
Problem based learning adalah seperangkat model mengajar yang menggunakan  masalah  sebagai  fokus  untuk  mengembangkan  keterampilan pemecahan masalah, materi, dan pengaturan diri. Model pembelajaran Problem Based Learning adalah  salah  satu  model  pembelajaran  yang  sangat  ideal  diterapkan  dalam pembelajaran  IPA.  Dengan  topik  IPA  yang  cukup  luas  dan  desain  tugas-tugas  atau sub-sub  topik  yang  mengarah  pada  kegiatan  metode  ilmiah,  diharapkan  siswa  dan kelompoknya dapat saling memberi kontribusi berdasarkan pengalaman sehari-hari.
Model Pembelajaran Berbasis Masalah (Problem Based Learning) Pembelajaran berbasis  masalah  merupakan  suatu  model  pembelajaran  yang  menantang  peserta didik  untuk  “belajar  bagaimana  belajar”,  bekerja  secara  berkelompok  untuk  mencari solusi  dari  permasalahan  dunia  nyata.  Masalah  yang  diberikan  ini  digunakan  untuk mengikat  peserta  didik  pada  rasa  ingin  tahu  pada  pembelajaran  yang  dimaksud. Masalah  diberikan  kepada  peserta  didik,  sebelum  peserta  didik  mempelajari  konsep atau materi yang berkenaan dengan masalah yang harus dipecahkan.
Ciri-ciri  utama  Problem  Based  Learning  meliputi  pengajuan  pertanyaan  atau masalah, memusatkan keterkaitan antar disiplin, penyelidikan autentik, kerjasama dan menghasilkan  karya  atau  peragaan.  Berdasarkan  karakter  tersebut,  PBL  memiliki tujuan  :  1)  membantu  peserta  didik  mengembangkan  keterampilan  berpikir  dan keterampilan  pemecahan  masalah,  2)  belajar  peranan  orang  dewasa  yang autentik,dan 3) menjadi pembelajar yang mandiri”.
Tahap  pembelajaran  diawali  dengan  pemberian  masalah,  dilanjutkan  dengan mengidentifikasi  masalah,  peserta  didik  melakukan  diskusi  untuk  menyamakan presepsi  tentang  masalah,  kemudian  merancang  penyelesaian  dan  target  yang  akan dicapai  diakhir  pembelajaran.  Langkah  selanjutnya  peserta  didik  mengumpulkan sebanyak  mungkin  sumber  pengetahuan  yang  bisa  didapatkan  dari  buku,  internet, bahkan  observasi.  Melalui  model  pembelajaran  ini,  peserta  didik  diberi  kesempetan untuk  berinteraksi  dengan  teman.  Peserta  didik  belajar  untuk  melakukan  kerjasama, bertukar pengetahuan dan melakukan evaluasi. Guru dalam hal ini berperang sebagai fasilitator karena pembelajaran berpusaat pada peserta didik.
Langkah - langkah Problem Based Learning yaitu, Fase 1: menemukan masalah, Fase  2:  Membangun  Struktur  Kerja,  Fase  3:  menetapkan  masalah,  Fase  4: mengumpulkan  dan  berbagai  informasi,  Fase  5:  merumuskan  solusi,  Fase  6: menentukan solusi terbaik, Fase 7: menyajikan solusi,.
Keunggulan  Problem  Based  Learning  antara  lain:  1)  Problem  Based  Learning merupakan  teknik  yang  cukup  bagus  untuk  lebih  memahami  pelajaran;  2)  Problem Based  Learning  dapat  menantang  kemampuan  peserta  didik  serta  memberikan kepuasan untuk menemukan pengetahuan baru bagi peserta didik; 3) Problem Based Learning  dapat  meningkatkan  aktivitas  pembelajaran;  4)  melalui  Problem  Based Learning  bisa  memperlihatkan  kepada  peserta  didik  setiap  mata  pelajaran (matematika, IPA, dan lain sebagainya), pada dasarnya merupakan cara berpikir, dan sesuatu  yang  harus  dimengerti  oleh  peserta  didik,  bukan  hanya  sekadar  belajar  dari guru atau buku-buku saja; 5) Problem Based Learning dianggap lebih menyenangkan dan  disukai  peserta  didik;  6)  Problem  Based  Learning  dapat  mengembangkan kemampuan berpikir kritis; 7) Problem Based Learning dapat memberikan kesempatan kepada  peserta  didik  untuk  mengaplikasikan  pengetahuan  yang  mereka  miliki  dalam dunia  nyata;  8)  Problem  Based  Learning  dapat  mengembangkan  minat  peserta  didik untuk  belajar  secara  terus-menerus  sekalipun  belajar  pada  pendidikan  formal  telah berakhir.
Dengan  model Problem  Based  Learning akan  berhubungan  langsung  dengan masalah  -  masalah  nyata,  benda  konkret  dan  dekat  dengan keseharian  peserta  didik akan  menjadikan  siswa  aktif,  kreatif  dan  selalu  ingin  tahu  dengan  mencari  sumber- sumber tertentu, dan informasi-informasi baru untuk memecahkan suatu masalah yang diberikan  oleh  guru.  Dengan  rasa  ingin  tahu  yang  tinggi,  kemampuan  berpikir  kritis siswa akan semakin baik.
Beberapa penelitian dilakukan untuk mengetahui pengaruh model pembelajaran Problem  Based  Learning  untuk  meningkatkan  hasik  belajar  IPA  pada  peserta  didik Sekolah  Dasar.  Salah  satu  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Dona  Syafriana menunjukkan  bahwa,  model  pembelajaran  problem  based  learning  dapat meningkatkan  hasil  belajar  IPA  di  kelas  V  SDN  63  Surabayo  Kabupaten  Agam, Sumatera Barat. Hal ini terlihat pada hasil penelitian terdapat adanya peningkatan hasil belajar  IPA  tema  9  Lingkungan  sahabat  kita,  subtema  1  Manusia  dan  lingkungan dengan  rata-rata  persentase  siswa  pada  pra  siklus  yaitu  63,92  %,  meningkat  setelah tindakan  siklus  I  menjadi  78,67%,  dan  meningkat  lagi  pada  siklus  II  menjadi  86,83%. Berdasarkan  observasi  selama  proses  pembelajaran  berlansung,  hasil  catatan lapangan, dan dokumentasi ternyata diketahui bahwa model pembelajaran PBL dapat meningkatkan keaktifan peserta didik dan kemandirian dalam menyelesaikan masalah dunia nyata yang terkait dengan pembelajaran IPA.
Hal  serupa  juga  ditunjukkan  oleh  penelitian  Yulis  Suwandi  yang  menyatakan bahwa Problem  Based  Learning dapat  meningkatkan  hasil  belajar  IPA  di  kelas  V Sekolah  Dasar  Kabupaten  Tana  Tidung.    Peningkatan  hasil  belajar  peserta  didik khususnya tentang ekosistem dan membentuk karakter kepedulian di dalam diri siswa pada  hewan  dan  tumbuhan  yang  berada  di  daerah  tempat  tinggalnya  maupun lingkungan  sekolah.  Dilihat  dari  evaluasi  siklus  I  dan  siklus  II,  hasil  belajar  IPA  siswa terus  mengalami  peningkatan.  Peningkatan  yang  signifikan  terjadi  pada  siklus  II, dimana nilai rata – rata kelas telah melampaui KKM yaitu 78 (KKM 70), dengan jumlah siswa yang tuntas mencapai 90%, yaitu berjumlah 27 orang.

## SIMPULAN
Model Pembelajaran Berbasis Masalah (Problem Based Learning) Pembelajaran berbasis  masalah  merupakan  suatu  model  pembelajaran  yang  menantang  peserta didik  untuk  “belajar  bagaimana  belajar”,  bekerja  secara  berkelompok  untuk  mencari solusi  dari  permasalahan  dunia  nyata.  Model  pembelajaran Problem  Based  Learning
adalah  salah  satu  model  pembelajaran  yang  sangat  ideal  diterapkan  dalam pembelajaran  IPA.  Dengan  topik  IPA  yang  cukup  luas  dan  desain  tugas-tugas  atau sub-sub  topik  yang  mengarah  pada  kegiatan  metode  ilmiah,  diharapkan  siswa  dan kelompoknya  dapat  saling  memberi  kontribusi  berdasarkan  pengalaman  sehari-hari. Tahapan  pembelajaran  dengan  model  Problem  Based  Learning  yaitu:  (1)  Orientasi Peserta  didik    pada  Masalah;  (2)  Mengorganisasi  Peserta  didik    untuk  Belajar;  (3) Membimbing  Penyelidikan  Individual  dan  Kelompok;  (4)  Mengembangkan  dan Menyajikan  Hasil  Karya;  (5)  Menganalisis  dan  Mengevaluasi  Proses  Pemecahan Masalah.
Kelebihan model pembelajaran Problem Based Learning antara lain: 1) Problem Based Learning merupakan teknik yang cukup bagus untuk lebih memahami pelajaran; 2)  Problem  Based  Learning  dapat  menantang  kemampuan  peserta  didik  serta memberikan  kepuasan  untuk  menemukan  pengetahuan  baru  bagi  peserta  didik;  3) Problem  Based  Learning  dapat  meningkatkan  aktivitas  pembelajaran;  4)  Problem Based  Learning  dianggap  lebih  menyenangkan dan  disukai  peserta  didik;  5)  Problem Based Learning dapat mengembangkan kemampuan berpikir kritis.

## DAFTAR PUSTAKA
Safrida, Siti dan Agus Kistian (2020). Penerapan Model Pembelajaran Problem Based Learning  (PBL)  Untuk  Meningkatkan  Hasil  Belajar  IPA  Kelas  V  SD  Negeri Peureumeue Kecamatan Kaway XVI. Aceh Barat: STKIP Bina Bangsa Meulaboh.
Kristiana,  Tamariska  dan  Elvira  Radia  (2021).  Penerapan  Model  Problem  Based Learning Dalam Meningkatkan Hasil Belajar IPA Siswa Sekolah Dasar. Salatiga: Universitas Kristen satya Wacana Salatiga.
Wijayama, Bayu (2020). Peningkatan Hasil Belajar IPA Dan Karakter Rasa Ingin Tahu Melalui  Model  Problem  Based  Learning  Peserta  Didik  Kelas  VI.  Semarang: Universitas Negeri Semarang.
Syafriana,  Dona  (2017).  Penerapan  Model  Problem  Based  Learning  (PBL)  Dalam Pendekatan  Saintifik  Untuk  Meningkatkan  Hasil  Belajar  IPA  Kelas  V  SDN  63 Surabayo. Jakarta: Universitas Negeri Jakarta.
Suwandi,  Yulis  (2015).  Peningkatan  Hasil  Belajar  IPA  tentang  Ekosistem  Melalui Metodel Problem Based Learning Pada Siswa Kelas V Sekolah Dasar Kabupaten tanda Tidung. Kalimantan Utara: Jurnal Pendidikan Dasar.
Mardhiyah,  Rifa.  Dkk  (2021).  Pentingnya  Keterampilan  Belajar  di  Abad  21  sebagai Tuntutan dalam Pengembangan Sumber Daya Manusia. Jawa Barat: Universitas Pendidikan Indonesia.