Volume 5, Number 1, Tahun Terbit 2021, pp. 109-117 P-ISSN: 2580-4790 E-ISSN: 2549-3272 Open Access : https://ejournal.undiksha.ac.id/index.php/JEAR/index

## Penerapan Pembelajaran
Berbasis STEM
untuk

## Meningkatkan Hasil Belajar IPA
Ni Putu Wahyuni 1*
1 SMP Negeri 2 Gianyar, Bali, Indonesia

## A B S T R A K
Hasil belajar IPA yang rendah disebabkan karena guru kurang bervariasi menggunakan  model  pembelajaran  sehingga  siswa  merasa  kesulitan dalam  memahami  materi  pembelajaran.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk menganalisis penerapan pembelajaran berbasis STEM dalam meningkatkan  hasil  belajar  IPA  siswa  SMPN.  Penelitian  ini  merupakan Penelitain  Tindakan  Kelas  (PTK)  yang  dilaksanakan  dalam  2  siklus, setiap siklus dilakukan penerapan dengan pembelajaran berbasis STEM. Subjek  penelitian  ini  berjumlah  34  siswa.  Teknik  pengumpulan  data melalui tes dan wawancara. Teknik analisis data yang digunakan adalah analisis  deskriptif.  Hasil  penelitian  ini  menunjukan  pada  awal pengamatan  nilai rata-ratanya hanya 44,26,  pada siklus I menjadi  75,44 dan  siklus  II  naik  menjadi  secara  signifikan  menjadi  92,65.  Daya  serap dan  Ketuntasan  Hasil  belajar  pada  pengamatan  awal  (observasi) sebelum  dilakukan  tindakan  adalah  44,26%  dan  14,71%,  siklus  I menunjukkan  daya  serap  dan  ketuntasan  kelas  menjadi  adalah  75,44% dan 76,47% yang berada pada kategori sangat tinggi sedang pada siklus II  daya  serap  dan  ketuntasan  kelas  meningkat  pesat  menjadi  92,65% dan  100%.  Dapat  disimpulkan  bahwa  pembelajaran  berbasis  STEM dapat  meningkatkan  hasil  belajar  IPA.  Implikasi  penelitian  ini memberikan  dampak  menciptakan  suasana  pembelajaran  menjadi  lebih aktif sehingga dapat meningkatkan hasil belajar siswa.

## A B S T R A K
The  low  science  learning  outcomes  are  due  to  the  lack  of  variation  in  teachers  using  the  learning model so that students find it difficult to understand the learning material. This study aims to analyze the application of STEM-based learning in improving science learning outcomes of Junior High Scholl students. Research. STEM-Based Learning, this learning outcome is a classroom action research that is carried out in 2 cycles, each cycle is implemented with STEM-based learning. The subjects of this study  were  34  students.  Data  collection  techniques  through  tests  and  interviews.  The  data  analysis technique  used  is  descriptive  analysis.  The  results  of  this  study  indicate  that  at  the  beginning  of  the observation, the average value was only 44.26, in the first cycle it became 75.44 and the second cycle increased  significantly  to  92.65.  Absorption  and  Completeness  Learning  outcomes  in  the  initial observation  (observation)  before  taking  action  were  44.26%  and  14.71%,  the  first  cycle  showed  the absorption and completeness of the class to be 75.44% and 76.47% which were in the very category. medium-high  in  the  second  cycle  the  absorption  and  completeness  of  the  class  increased  rapidly  to 92.65%  and  100%.  It  can  be  concluded  that  STEM-based  learning  can  improve  science  learning outcomes.  The  implication  of  this  research  has  the  impact  of  creating  a  more  active  learning atmosphere so that it can improve student learning outcomes.

## 1. Pendahuluan
Ilmu  Pengetahuan  Alam  (IPA)  adalah  materi  pelajaran  yang  terdapat  pada  kurikulum  2013. Redhana  (2013) menyatakan  bahwa  IPA  merupakan  kegiatan  yang  dilakukan  untuk  memahami  alam

## A R T I C L E I N F O
Article history: Received 19 October 2020 Received in revised form 10 November 2020 Accepted 10 January 2021 Available online 01 February 2021
Kata Kunci: Pembelajaran Berbasis STEM, Hasil Belajar
Keywords: STEM Based Learning, Learning Outcomes
semesta  melalui  pengatan  dan  menggunakan  prosedur  tertentu  untuk  mendapatka  sebuah  kesimpulan. Dengan mempelajari IPA seseorang dapat mengenal mengenai makhluk hidup dan alam sekitar (Pratama, dkk, 2017; Rahayu, 2017) . Siswa yang mempelajari IPA akan dapat menerapkan ilmunya dalam kehidupan sehari-hari sehingga pembelajaran ini dianggap sangat penting dan harus dipahami oleh siswa. Berbagai upaya telah dilakukan pemerintah  untuk memajukan pendidikan IPA di sekolah. Untuk memaksimalkan pembelajaran  di  kelas  maka  diperlukan  sebuah  strategi,  sarana  penunjang,  serta  model  pembelajaran inovatif  yang  memudahkan  proses  pembelajaran  di  kelas.  salah  satu  cara  dalam  meningkatkan  hasil belajar IPA adalah dengan menggunakan model pembelajaran yang  kreatif dan inovatif (Febriana, 2017; Kurnia, Damayani, & Kiswoyo, 2019; Yuliati & Lestari, 2019) . Permasalahan yang sering terjadi saat ini adalah guru belum menggunakan model pembelajaran inovatif  yang  dapat  meningkatkan  motivasi  siswa  dalam  belajar (Ari,  N.  L.  P.  M.,  &  Wibawa,  2019; Wulandari,  Sudatha,  &  Simamora,  2020). Guru  lebih  dominan  menggunakan  model  pembelajaran konvensional  sehingga  siswa  merasa  bosan  jika  belajar  di  kelas.  hal  ini  akan  berpengaruh  pada pencapaian  kompetensi  pengetahuan  IPA  yang  kurang  optimal.  Permasalahan  ini  juga  ditemuan  pada salah satu sekolah menengah pertama. Berdasarkan hasil observasi di SMP Negeri 2 Gianyar ditemukan bahwa  kualitas  hasil  belajar  IPA  dari  peserta  didik  masih  rendah.  Nilai  siswa  kelas  VIII  untuk  mata pelajaran IPA sebagian besar masih berada di bawah kriteria ketuntasan minimal (KKM) yaitu 62. Sebagai bukti hasil pada materi klasifikasi benda di kelas VIII D nilai rata-rata yang diperoleh peserta didik adalah 44,26, dan lebih dari 85% di antara peserta didik belum mencapai ketuntasan. Rendahnya perolehan hasil belajar  tersebut  disebabkan  oleh  kurang  termotivasinya  siswa  untuk  belajar.  Hal  itu  dapat  dilihat  dari rendahnya partisipasi aktif peserta didik dalam proses pembelajaran. Selama ini, proses pembelajaran IPA masih menggunakan paradigma lama dimana guru memberikan pengetahuan kepada peserta didik yang pasif.  Guru  mengajar  dengan  metode  konvensional,  yaitu  metode  ceramah  dan  mengharapkan  peserta didik  duduk,  diam,  dengar,  catat  dan  hapal  (3DCH)  sehingga  Kegiatan  Belajar  Mengajar  (KBM)  menjadi monoton  dan  kurang  menarik  perhatian  peserta  didik.  Kondisi  seperti  itu  tidak  akan  meningkatkan kemampuan peserta didik dalam memahami mata pelpelajaran IPA. Akibatnya hasil belajar yang dicapai peserta  didik  tidak  sesuai  yang  diharapkan.  Model  penilaian  seperti  ini  menyebabkan  peserta  didik cenderung belajar hanya pada saat menjelang ulangan saja dan tidak termotivasi mempelajari IPA secara tuntas, mendalam, dan berkelanjutan.
Proses  pembelajaran  seharusnya  dapat  menarik  perhatian  dan  minat  siswa  sehingga  tujuan pembelajaran  dapat  tercapai  secara  maksimal (Anika  &  Fajar,  2020;  Hartanti,  Fidiyanti,  Ruhimat,  & Winarti,  2017). Pembelajaran  yang  kurang  menarik  akan  membuat  siswa  merasa  bosan  dalam  belajar sehingga  berpengaruh  pada  hasil  belajar  siswa  yang  rendah.  Merancang  pembelajaran  yang  inovatif menjadi tantangan sulit untuk diwujudkan oleh guru, sehingga rancangan pembelajaran yang tidak sesuai berdampak pada ketercapaian hasil belajar siswa (Putri, Kusmariyatni, & Murda, 2018; Putri, Suwatra, & Tegeh, 2018) . Memperhatikan permasalahan di atas, sudah selayaknya dalam pembelajaran IPA dilakukan suatu inovasi. Jika yang terjadi sebagain besar kegiatan pembelajaran dilakukan oleh peserta didik, maka dalam  penelitian  ini  akan  diupayakan  peningkatan  pemahaman  peserta  didik  melalui  pengembangan keterampilan abad 21 yang berperan penting dalam menciptakan peradaban sebuah negara yang ditandai dengan kemajuan di bidang teknologi dan informasi . Jones & Zanker (2013) menyampaikan 4 ketrampilan (4C) yang dibutuhkan pada keterampilan abad 21, antara lain: (1) Critical Thinking and Problem Solving , mempunyai  pemikiran  yang  kritis  dalam  menyelesaikan  masalah;  (2) Creativity  and  Innovation , mempunyai  kreatifitas  dan  inovasi;  (3) Communication ,  mempunyai  kemampuan  dalam  mendengar, membaca,  berbicara  dan  menulis  dengan  menggunakan  berbagai  media;  (4) Collaboration ,  mempunyai kemampuan  dalam  bekerjasama  dan  menghargai  orang  lain.  Pendekatan  pembelajaran  yang  dapat diterapkan pada abad 21 ini adalah STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics).
STEM merupakan salah satu terbosan penting  yang sesuai dengan pengembangan keterampilan abad  21  marajuk  pada  suatu  pendekatan  interdisipliner  yang  mempelajari  konsep  akademik  yang dihubungkan  dengan  dunia  nyata dan  menerapkan  prinsip-prinsip  sains,  matematika,  rekayasa  dan teknologi (Kanematsu  &  Barry,  2016;  Salame  &  Nazir,  2019). Pada  awal  perkembangannya  STEM  telah diterapkan di sejumlah negara maju seperti Amerika Serikat, Jepang, Finlandia, Australia dan Singapura. STEM  merupakan  inisiatif  dari  National  Science  Foundation.  Tujuan  dari  penerapan  STEM  di  Amerika Serikat ialah untuk menjadikan keempat bidang ini (science, technology, engineering, and mathematics) menjadi  pilihan  karir  utama  bagi  peserta  didik (Kapila  &  Iskander,  2014). Keadaan  ini  terjadi  karena negara tersebut mengalami krisis ilmuan di bidang STEM. Bentuk keseriusan pemerintah Amerika Serikat untuk  mengatasi  masalah  tersebut  antara  lain  dengan  mendirikan  STEM  Education  dan  memberikan bantuan biaya pendidikan pada calon mahasiswa yang memilih salah satu bidang STEM (Jones & Zanker, 2013). Namun beberapa tahun belakangan, STEM diterapkan pada berbagai bidang studi atau jurusan di berbagai jenjang pendidikan. Kriteria dimana dengan menggunakan pembelajaran berbasis STEM, peserta
didik harus dapat berperan sebagai (1) pemecah masalah, (2) innovator, (3) penemu, (4) pemikir logikal, dapat  memperbaiki  dan  mengembangkan  keterampilan  yang  baru  diberikan,  (5)  self-relansi,  dan  (6) melek  teknologi (Nuraziza  &  Suwarma,  2018;  Octaviyani,  Kusumah,  &  Hasanah,  2020). Secara  umum pembelajaran  berbasis  STEM  memiliki  tujuan  dan  manfaat  antara  lain:  (1)  Mengasah  keterampilan berpikir kritis dan kreatif, logis, inovatif dan produktif; (2) Menanamkan semangat gotong royong dalam memecahkan  masalah;  (3)   Mengenalkan  perspektif  dunia  kerja  dan  mempersiapkannya;  (4) Memanfaatkan  teknologi  untuk  menciptakan  dan  mengomunikasikan  solusi  yang  inovatif;  (5)  Media untuk  menumbuhkembangkan  kemampuan  menemukan  dan  menyelesaikan  masalah;  (6)   Media  untuk merealisasikan  kecakapan  abad  21  dengan  menghubungkan  pengalaman  kedalam  proses  pembelajaran melalui peningkatan kapasitas dan kecakapan peserta didik; (7) Standar Literasi Teknologi (Octaviyani et al., 2020; Torlakson, 2014).
Penerapan pembelajaran berbasis STEM akan lebih memotivasi peserta didik untuk berprestasi dan  memperoleh  nilai  terbaik  serta  dapat  memotivasi  peserta  didik  untuk  lebih  aktif  dalam  diskusi. Penelitian yang dilakukan oleh Twiningsih & Sayekti (2020) menyatakan bahwa penerapan pembelajaran berbasis  STEM  dapat  meningkatkan  keterampilan  siswa  sehingga  berpengaruh  pada  peningkatan  hasil belajar  siswa.  Penelitian  yang  dilakukan  oleh Octaviyani  et  al.  (2020) menyatakan  bahwa  penerapan pembelajaran  berbasis  STEM  dapat  meningkatkan  kemampuan  berpikir  kreatif  siswa  sehingga berpengaruh pada peningkatan prestasi siswa.
Berdasarkan  uraian  maka  dapat  disimpulkan  bahwa  penerapan  Pembelajaran  Berbasis  STEM dapat  meningkatkan  hasil  belajar  IPA  peserta.  Dipilihnya  pembelajaran  berbasis  STEM  karena  untuk memecahkan masalah secara sistematis, diperlukan krativitas dalam menerapkan prinsip-prinsip ilmiah. Hal  tersebut  hanya  dapat  dipecahkan  jika  kita  dapat  mengubah  pola  pikir  kita  sesuai  dengan perkembangan keterampilan abad 21 dengan membuat suasana belajar menjadi menyenangkan, sehingga peserta  didik  maupun  pendidik  menikmati  proses  pembelajaran.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk menganalisis penerapan pembelajaran berbasis STEM dalam meningkatkan hasil belajar IPA peserta didik di  SMPN  2  Gianyar  Tahun  Pelajaran  2018/2019.  Melalui  integrasi  STEM  ini,  diharapkan  dapat  (1) memperdalam, memperluas, dan meningkatkan pemahaman peserta didik.

## 2. Metode
Penelitian  ini  dilakukan  di  kelas  VIII  D  SMP  Negeri  2  Gianyar  tahun  pelajaran  2018/2019 semester ganjil dengan alasan karena di kelas ini pada saat proses pembelajaran teridentifikasi berbagai masalah yang menyebabkan kegiatan belajar mengajar di kelas tersebut: memiliki hasil belajarnya masih rendah, memiliki minat yang rendah dalam pembelajaran IPA, dan masih belum optimal dalam menyerap pembelajaran IPA, sehingga berdampak pada rendahnya nilai hasil belajar IPA peserta didik. Materi yang dipilih  adalah  pesawat  sederhana  dengan  Kompetensi  dasar  yang  dipilih  adalah  KD  3.3  menjelaskan konsep usaha, pesawat sederhana, dan penerapannya  dalam kehidupan sehari-hari  termasuk kerja otot pada struktur rangka manusia, dan 4.3 Menyajikan hasil penyelidikan atau pemecahan masalah tentang manfaat  penggunaan  pesawat  sederhana  dalam  kehidupan  sehari-hari ”  dengan  indikatornya  adalah  (1) Mengamati  cara  kerja  pesawat  sederhana  secara  langsung/video;  (2)  Mengidentifikasi  jenis  pesawat sederhana seperti katrol, roda berporos,  bidang miring; (3)  Melakukan percobaan dan mengidentifikasi mekanisme kerja pesawat sederhana serta hubungannya dengan kerja otot pada struktur rangka manusia; (4)  Melaporkan/memaparkan  hasil  penyelidikan  tentang  manfaat  pesawat  sederhana  dalam  kehidupan sehari-hari. Penelitian ini dirancang dan dilaksanakan dalam dua siklus pembelajaran. Setiap siklus terdiri atas  empat  tahap  yaitu  perencanaan  tindakan,  pelaksanaan  tindakan,  pengamatan  dan  refleksi.  Secara garis besar penelitian ini dapat seperti Gambar 1.
Subjek penelitian adalah seluruh peserta didik kelas VIII D yang berjumlah 34 peserta didik dan terdiri  atas  15  laki-laki  dan  19  perempuan  di  lingkungan  SMP  Negeri  2  Gianyar  semester  ganjil  tahun pelajaran 2018/2019 pada materi pesawat sederhana. Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini adalah data  tes  hasil  belajar  yang  dilaksanakan  pada  akhir  setiap  siklus  dengan  menggunakan  pembelajaran berbasis  STEM.  Data  diambil  secara  langsung  oleh  peneliti  dan  untuk  data  hasil  belajar  peserta  didik adalah berupa data kuantitatif karena data hasil belajar peserta didik diambil dalam bentuk angka. Untuk memperoleh  data  tersebut  di  atas  digunakan  teknik  tes  yang  dilakukan  untuk  memperoleh  data  hasil belajar peserta didik berupa tes dengan bentuk objektif yang dilakukan pada tiap-tiap akhir siklus yang merupakan tugas individu pada tiap akhir siklus. Instrumen pengumpulan data dapat ditunjukkan pada Tabel 1.
Gambar 1. Desain Penelitian Tindakan Kelas
Teknik  pengumpulan  data  yang  digunakan  untuk  menilai  tingkat  keberhasilan  peserta  didik adalah intrumen tes. Intrumen tes adalah alat untuk memperoleh data hasil belajar yang telah diberikan kepada peserta didik. Sedangkan untuk tes yang digunakan adalah tes tertulis berupa soal pilihan ganda sebanyak 20 butir soal dimana setiap item yang benar memperoleh nilai 1 dan salah diberi nilai 0. Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini adalah data hasil belajar pada materi Pesawat Sederhana dengan menggunakan  pembelajaran  berbasis  STEM.  Instrumen  dan  metode  pengumpulan  data  yang  digunakan dalam penelitian ini disajikan Tabel 1.

## Tabel 1. Instrumen Pengumpulan Data
Materi Metode Pengumpulan Data Waktu Pelaksanaan Tuas dan bidang miring Tes Tes Hasil belajar Akhir pembelajaran siklus 1 Katrol dan roda berporos Tes Tes Hasil belajar Akhir pembelajaran siklus 2
Teknik analisis data yang digunakan dalam pengolahan data ini adalah metode analisis deskriptif yaitu  cara  pengolahan  data  dengan  mengguakan  rumus-rumus  yang  sederhana  guna  memperoleh kesimpulan  umum.  Kesimpulan  umum  yang  dimaksud  adalah  kesimpulan  yang  bersifat  menyeluruh mengenai permasalahan yang dibahas

## 3. Hasil dan Pembahasan
Data  yang  diperoleh  terkait  dengan  pelaksanaan  rencana  tindakan  kelas  yang  mencakup  data hasil belajar peserta didik. Data-data ini selanjutnya digunakan untuk menjawab masalah-masalah yang dirumuskan dalam penelitian yang berjudul Penerapan pembelajaran berbasis STEM untuk meningkatkan hasil belajar IPA peserta didik pada materi Pesawat Sederhana di kelas VIII D SMP Negeri 2 Gianyar tahun pelajaran  2018/2019.  Rincian  pelaksanaan  masing-masing  siklus  adalah  sebagai  berikut:  1)  Tindakan pada sisklus 1 dilaksanakan sesuai rencana yang dirancang bersama guru sejawat. Siklus I dilaksanakan sebanyak 3 kali pertemuan (2 pertemuan untuk proses dan 1 pertemuan untuk tes hasil belajar siklus I). Dengan  materi  yang  dibahas  meliputi  KD  3.3  yaitu  Menjelaskan  konsep  usaha,  pesawat  sederhana,  dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari termasuk kerja otot pada struktur rangka manusia dan KD 4.3 yaitu  Menyajikan  hasil  penyelidikan  atau  pemecahan  masalah  tentang  manfaat  penggunaan  pesawat sederhana  dalam  kehidupan  sehari-hari.  2)  Tindakan  pada  siklus  II  dilaksanakan  sebanyak  3  kali pertemuan (2 pertemuan untuk  proses dan  1 pertemuan untuk tes hasil  belajar siklus II).  Berdasarkan data yang dihasilkan dapat dinyatakan bahwa hasil belajar pengamatan/observasi, pada siklus I, dan pada siklus II menunjukkan nilai rata-rata kelas yang kian meningkat. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 2.

## Tabel 2. Interval Data Ketuntasan Hasil Belajar Peserta Didik Siklus I dan II
No Interval Observasi Siklus I Siklu II 1 < 62 26 8 0 2 62-75 3 5 3 3 76-87 4 11 5 4 88-100 1
10 26 0 5 10 15 20 25 30 <62 62-75 76-87 88-100 Observasi Siklus I
Siklus II
Gambar 2. Grafik Data Ketuntasan KKM Hasil Belajar Peserta Didik
Hasil belajar pada pengamatan awal (observasi) sebelum dilakukan tindakan adalah 44,26, siklus I menunjukkan rata-rata kelas menjadi adalah 75,44 yang berada pada kategori sangat tinggi sedang pada siklus II rata-rata kelas meningkat pesat menjadi 92,65.
Tabel 3. Perbandingan Hasil Rata-Rata Kelas
No Rata-Rata Kelas Nilai 1 Data Observasi 44,26 2 Siklus I 75,44
3 Siklus II 92,65 0 50 100 Observasi Siklus I Sklus II Nlai Rata-Rata Nlai…
Gambar 3. Grafik Data Perbandingan Hasil Rata-Rata Kelas
Daya serap dan Ketuntasan Hasil belajar pada pengamatan awal (observasi) sebelum dilakukan tindakan  adalah  44,26%  dan  14,71%,  siklus  I  menunjukkan  daya  serap  dan  ketuntasan  kelas  menjadi adalah 75,44% dan 76,47% yang berada pada kategori sangat tinggi sedang pada siklus II daya serap dan ketuntasan kelas meningkat pesat menjadi 92,65% dan 100%.
Tabel 4. Perbandingan Hasil Daya Serap dan Ketuntasan Kelas
No Daya Serap & Ketuntasan Daya Serap Ketuntasan 1 Data Observasi 44,26% 14,71% 2 Siklus I 75,44% 76,47% 3 Siklus II 92,65%
100% 0 20 40 60 80 100 120 Daya Serap Ketuntasan Belajar Data Observasi Siklus I Siklus II
Gambar 4. Grafik Data Perbandingan Daya Serap dan Ketuntasan Hasil Belajar IPA
Data saat pengamatan atau  sebelum  tindakan menunjukkan rata-rata hasil belajar  yang  berada pada kategori rendah yaitu 44,26 dengan daya serap dan ketuntasan masing-masing adalah 44,26% dan 14,71%.  Pada siklus I rata-rata yang diperoleh sebesar 75,44 dengan kategori sangat tinggi. Daya serap 75,44% berada pada kategori sangat tinggi di skala 4 yang ditunjukkan pada tabel 2.3 dengan ketuntasan belajar  peserta  didik  mencapai  76,47%.    Hasil  dari  tes  hasil  belajar  peserta  didik  yang  merupakan  tes objektif memforsir peserta didik untuk betul-betul dapat memahami apa yang sudah dipelajari. Nilai rata- rata peserta didik pada siklus I yang sebesar 75,44 menunjukkan bahwa peserta didik setelah menguasai sebagian  besar  materi  yang  diajarkan  walaupun  belum  begitu  sempurna.  Hasil  ini  menunjukkan peningkatan kemampuan peserta didik menguasai mata pelajara IPA jika dibandingkan saat pengamatan.
Hasil  tes  hasil  belajar  peserta  didik  di  siklus  I  telah  menunjukkan  adanya  efek  penggunaan pembelajaran berbasis STEM yang ditunjukkan dengan peningkatan perolehan nilai rata-rata kelas yang cukup  signifikan.  Seperti  telah  diketahui  bersama  bahwasanya  mata  pelajaran  IPA  menitik  beratkan pembelajaran pada aspek kognitif, afektif, dan psikomotor sebagai pedoman perilaku kehidupan sehari- hari  peserta  didik.  Untuk  menyelesaikan  kesulitan  yang  ada  maka  penerapan  pembelajaran  berbasis STEM  dapat  dijadikan  salah  satu  metode  inovasi  untuk  berkreasi,  bertindak  aktif,  bertukar  pikiran mengeluarkan  pendapat,  bertanya,  berdiskusi,  berargumentasi,  bertukar  informasi,  dan  memecahkan masalah yang ada bersama dengan kelompok diskusinya. Hal inilah yang membuat peserta didik berpikir lebih  kritis,  lebih  kreatif  dan  inovatif  sehingga  mampu  untuk  memecahkan  masalah-masalah  yang kompleks  dan  efek  selanjutnya  adalah  para  peserta  didik  akan  dapat  memahami  dan  meresapi  mata pelpelajaran  IPA  lebih  jauh.  Kendala  yang  masih  tersisa  yang  perlu  dibahas  adalah  hasil  belajar  yang dicapai pada siklus I ini belum seluruhnya memenuhi  harapan yang sesuai dengan KKM mata pelajaran IPA  di  SMP  Negeri  2  Gianyar  yaitu  62.  Oleh  karenanya  harus  dilakukan  upaya  perbaikan  lebih  matang untuk siklus berikutnya.
Berdasarkan  hasil  refleksi  pada  siklus  I,  maka  diadakan  perbaikan  pada  siklus  II  dimana  akan diberikan hadiah  bagi kelompok yang maju dan membawakan hasil diskusinya  dengan sangat baik  dan berani. Dari awalnya masih  malu malu karena takut salah, pada siklus ke II peserta didik menjadi lebih berani selain iming-iming hadiah, peserta didik juga telah mulai terbiasa dengan perlakuan pembelajaran berbasis STEM dikelasnya dan akan diberikan hadiah kejutan jika berhasil memperoleh nilai tertinggi saat penilaian  hasil  belajar  berlangsung.  Tidak  memungkiri  cara  ini  sangat  aktif  dalam  meningkatkan perolehan  hasil  belajar  peserta  didik.  Terbukti  hasil  yang  diperoleh  dari  tes  hasil  belajar  di  siklus  II menunjukkan  bahwa kemampuan  peserta didik dalam mengikuti  pelpelajaran terjadi peningkatan yang signifikan dimana rata-rata nilai peserta didik mencapai 92,65. Hasil ini menunjukkan bahwa penerapan pembelajaran  berbasis  STEM  yang  telah  diperbarui  berhasil  meningkatkan  kemampuan  peserta  didik sesuai dengan harapan. Hal tersebut disebabkan karena beberapa faktor yaitu sebagai berikut.
Pertama,  pembelajaran  berbasis  STEM  berdampak  pada  kompetensi  pengetahuan  IPA  karena dapat  meningkatkan  kemampuan  berpikir  kritis  pada  siswa.  Pembelajaran  pada  abad  21  memberikan
pengalaman belajar yang berorientasi pada pengembangan keterampilan berpikir kritis (Budiana, Sudana, & Suwatra, 2013; Devi, P. S., & Bayu, 2020) . Pembelajaran berbasis STEM dapat membangun keterampilan berpikir kritis karena merujuk pada pendekatan yang terintegrasi dalam proses pendidikan yang berfokus pada pemecahan masalah dalam kehidupan sehari-hari yang  nyata  serta  dalam  kehidupan professional (Bahrum,  Wahid,  &  Ibrahim,  2018;  Ngabekti,  Prasetyo,  Hardianti,  &  Teampanpong,  2019). Penerapan pembelajaran  berbasis  STEM  merupakan  suatu  strategi  yang  cocok  bagi  peserta  didik  apabila  guru menginginkan  mereka  memiliki  kemampuan  keterampilan  abad  21 mengingat peran  pentingnya  dalam menciptakan peradaban sebuah negara yang ditandai dengan kemajuan di bidang teknologi dan informasi dimana  secara  umum  terdapat  4  ketrampilan  (4C)  yang  dibutuhkan  di  abad  21  seperti  yang  telah disampaikan  pada  latar  belakang  di  atas,  antara  lain:  (1) Critical Thinking  and  Problem  Solving ;  (2) Creativity  and  Innovation ;  (3) Communication ;  and  (4) Collaboration (Izati,  Wahyudi,  &  Sugiyarti,  2018; Kembara, Rozak, & Hadian, 2018) . Penggunaan pembelajaran berbasis STEM mampu mendorong peserta didik untuk berpikir kritis dan menemukan solusi dalam suatu permasalahan selain  mengupayakan agar peserta  didik  tidak  hanya  belajar  menghapal  dan  menghayal  tapi  dapat  membuatnya  menjadi  nyata dengan kreativitas, inovasi, dan kolaborasi.
Kedua, pembelajaran berbasis STEM berdampak pada kompetensi pengetahuan IPA karena dapat meningkatkan hasil belajar siswa. Penerapan STEM yang awalnya hanya bertujuan untuk meningkatkan minat  peserta  didik  terhadap  bidang  STEM  menjadi  lebih  luas.  Keadaan  ini  muncul  karena  setelah diterapkan  dalam  pembelajaran,  tenyata  STEM  mampu  meningkatkan  penguasaan  pengetahuan, mengaplikasikan  pengetahuan  untuk  memecahkan  masalah,  serta  mendorong  peserta  didik  untuk mencipta sesuatu yang baru. Penerapan STEM dapat didukung oleh berbagai metode pembelajaran (Jones &  Zanker,  2013;  Twiningsih  &  Sayekti,  2020). STEM  yang  bersifat  integratif  memungkinkan  berbagai metode  pembelajaran  dapat  digunakan  untuk  mendukung  penerapannya (Mutakinati  &  Anwari,  2018; Roberts et al., 2018) . Pendekatan pembelajaran ini lebih menekankan pada sistem belajar yang terpusat pada  siswa  sehingga  melibatkan  keaktifan  siswa  dalam  belajar.  Selain  itu  pendekatan  ini  juga  melatih keterampilan siswa sehingga siswa lebih menemukan, memahami  konsep pembelajaran sehingga  siswa lebih    memiliki    pengalaman,  mengkonstruksi  pengetahuan  sehingga  pengembangan    diri    siswa    bisa tereksplorasi untuk  meningkatkan  hasil  belajar siswa (Bahrum et al., 2018; Roberts et al., 2018).
Hasil penelitian ini ternyata memberikan efek utama bagi peserta didik dalam proses belajarnya yang  dapat  dilihat  pengaruhnya  yang  sangat  signifikan  dari  hasil  belajarnya.  Temuan  ini  membuktikan bahwa guru sudah tepat memilih ramuan dari penyakit yang ada pada diri peserta didik dimana peserta didik  menginginkan  suatu  proses  belajar  yang  inovatif,  efektif,  bermakna,  dan  menyenangkan.  Hal  ini sejalan  pula  dengan  temuan-temuan  peneliti  lain  seperti  yang  dilakukan  oleh Heldisari  (2020) dan Puspitasari  (2018) yang  pada  dasarnya  menyatakan  bahwa  metode  pembelajaran  yang  diterapkan berpengaruh  terhadap  hasil  belajar  peserta  didik.  STEM  telah  banyak  diterapkan  dalam  pembelajaran. Keadaan  ini  ditunjukkan  dari  hasil  penelitian  yang  mengungkap  bahwa  penerapan  STEM  dapat meningkatkan prestasi akademik dan non-akademik peserta didik.
Implikasi penelitian ini memberikan dampak meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa dan menciptakan suasana pembelajaran menjadi lebih aktif sehingga dapat meningkatkan hasil belajar siswa. Terkait  dengan  hasil  yang  diperoleh  melalui  tindakan  berupa  Penerapan  pembelajaran  berbasis  STEM, diharapkan  pada  setiap  guru  khususnya  guru  IPA  agar  tidak  berhenti  unuk  berinovasi  dan  menetukan perlakuan  yang  cocok  diberikan  pada  peserta  didik  karena  pada  dasarnya  peserta  didik  memiliki  sifat yang heterogen dimana kita sebagai seorang guru harus mampu untuk berpikir kreatif dan inovatif agar peserta didik tidak bosan menerima pembelajaran yang diberikan.

## 4. Simpulan
Kemampuan  peserta  didik  dalam  mengikuti  pembelajaran  berbasis  STEM  meningkat  secara signifikan. Dapat disimpulkan bahwa penerapan pembelajaran berbasis STEM dapat meningkatkan minat siswa dalam belajar sehingga berdampak pada peningkatan hasil belajar IPA pada siswa.

## Daftar Rujukan
Anika,  &  Fajar.  (2020).  Efektivitas  Model  Pembelajaran  Kooperatif  Tipe  Make-A  Match  Dalam Meningkatkan Kompetensi Sikap Siswa  dan Kompetensi Pengetahuan Siswa Pada Pelajaran IPS.
Jurnal Ilmiah Sekolah Dasar , 4 (1), 80 – 85. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.23887/jisd.v4i1.24047.
Ari, N. L. P. M., & Wibawa, I. M. C. (2019). Pengaruh Model Pembelajaran Make A Match Terhadap Motivasi Belajar Ilmu Pengetahuan Alam. Mimbar PGSD , 189 – 197.
Bahrum,  Wahid,  &  Ibrahim.  (2018).  Integration  of  STEM  Education  in  Malaysia  and  Why  to  STEAM. International  Journal  of  Academic  Research  in  Business  and  Social  Sciences , 7 (6),  645 – 654. https://doi.org/https://doi.org/10.6007/ijarbss/v7-i6/3027.
Budiana,  Sudana,  &  Suwatra.  (2013).  Pengaruh  Model  Creative  Problem  Solving  (  CPS  )  Terhadap Kemampuan  Berpikir  Kritis  Siswapada  Mata  Pelajaran  IPA  Siswa  Kelas  V  SD. Mimbar  PGSD Undiksha , 1 (1). https://doi.org/http://dx.doi.org/10.23887/jjpgsd.v1i1.816
Devi, P. S., & Bayu, G. W. (2020). Berpikir Kritis dan Hasil Belajar IPA Melalui Pembelajaran Problem Based Learning Berbantuan Media Visual.
MIMBAR PGSD Undiksha , 8 (2), 238 – 252. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.23887/jjpgsd.v8i2.26525.
Febriana. (2017). Efektivitas Model Pembelajaran Berbasis Kompetensi Dengan Pendekatan Dunia Kerja Pada  Program  D3  Tata  Boga. Cakrawala  Pendidikan , 36 (1),  148 – 155.  Retrieved  from https://journal.uny.ac.id/index.php/cp/article/view/8891/pdf.
Hartanti,  H.,  Fidiyanti,  N.,  Ruhimat,  M.,  &  Winarti,  M.  (2017). Effect  Of  Implementation  Of  Cooperative Learning  Model  Make  A  Match  Technique  On  Student  Learning  Motivation  In  Social  Science Learning .
Heldisari,  H.  (2020).  Efektivitas  Metode  Eurhythmic  Dalcroze  Terhadap  Kemampuan  Membaca  Ritmis
Notasi Musik. Jurnal Ilmiah Pendidikan Dan Pembelajaran , 4 (3). https://doi.org/http://dx.doi.org/10.23887/jipp.v4i3.28223.
Izati, S. N., Wahyudi, & Sugiyarti, M. (2018). Project Based Learning Berbasis Literasi untuk Meningkatkan Hasil Belajar Tematik. Jurnal Pendidikan: Teori, Penelitian, Dan Pengembangan , 3 (9), 1122 — 1127- 1127. https://doi.org/10.17977/jptpp.v3i9.11508.
Jones, & Zanker, N.  P. (2013). Applying laser cutting techniques through  horology  for teaching effective STEM in design and technology. Design and Technology Education , 18 (3), 21 – 34. Retrieved from https://ojs.lboro.ac.uk/DATE/article/view/1874.
Kanematsu, & Barry. (2016). STEM and ICT Education in Intelligent Environments . Switzerland: Springer International Publishing.
Kapila, & Iskander. (2014). Lessons learned from conducting a K12 project to revitalize achievement by using instrumentation in Science Education. Journal of of STEM Education , 15 (1), 46 – 51. Retrieved from https://eric.ed.gov/?id=EJ1034678.
Kembara,  Rozak,  &  Hadian.  (2018).  Research-based  Lectures  to  Improve  Students ’ 4C  (Communication, Collaboration,  Critical  Thinking,  and  Creativity)  Skills.
Proceedings  of  the  Second  Conference  on Language,
Literature, Education, and Culture (ICOLLITE) , 1 (1). https://doi.org/https://dx.doi.org/10.2991/icollite-18.2019.50, . 20019.11.
Kurnia,  Damayani,  &  Kiswoyo.  (2019).  Keefektifan  Model  Pembelajaran  Number  Head  Together  (NHT) Berbantu Media Puzzle Terhadap Hasil Belajar Matematika. Jurnal Ilmiah Sekolah Dasar , 3 (2), 192. https://doi.org/https://doi.org/10.23887/jisd.v3i2.17772.
Mutakinati, & Anwari. (2018). Analysis Of Students ’ Critical Thinking Skill Of Middle School Through Stem Education  Project-Based  Learning. Jurnal  Pendidikan  IPA  Indonesia , 7 (1),  54 – 65. https://doi.org/https://doi.org/10.15294/jpii.v7i1.10495.
Ngabekti,  Prasetyo,  Hardianti,  &  Teampanpong.  (2019).  The  Development  of  STEM  Mobile  Learning
Package Ekosistem. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia , 8 (1), 81 – 88. https://doi.org/https://doi.org/10.15294/jpii.v8i1.16905.
Nuraziza,  &  Suwarma.  (2018).  Menggali  Keterampilan  Creative  Problem  Solving  yang  dimiliki  Peserta didik SMP melalui Pembelajaran IPA Berbasis STEM. Jurnal WAPFI (Wahana Pendidikan Fisika) ,
3 (1), 55 – 61. https://doi.org/https://doi.org/10.17509/wapfi.v3i1.10941.
Octaviyani, I., Kusumah, Y. S., & Hasanah, A. (2020). Peningkatan Kemampuan Berpikir Kreatif Matematis Siswa Melalui Model Project-Based Learning Dengan Pendekatan STEM. Journal on Mathematics Education  Research  Universitas  Pendidikan  Indonesia , 1 (1),  10 – 14.  Retrieved  from https://ejournal.upi.edu/index.php/JMER/article/view/24569.
Pratama, & Dkk. (2017). Pengembangan Multimedia Interaktif Berbasis  Model Vak Pada Mata Pelajaran IPA Siswa Kelas V Di Sdn 2 Banjar Bali. Jurnal Edutech Undiksha , 5 (1), 132 – 141. Retrieved from
https://ejournal.undiksha.ac.id/index.php/JEU/article/view/20635/12617.
Puspitasari.  (2018).  Metode  Pembelajaran  Bermain  Peran  Pada  Pembelajaran  Bahasa  Indonesia. Jurnal Cakrawala Pendas , I (1), 55 – 64. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.31949/jcp.v1i1.347.
Putri, N. P. L. K., Kusmariyatni, N., & Murda, I. N. (2018). Pengaruh Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Berbantuan Media Audio-Visual Terhadap Hasil Belajar IPA. Mimbar PGSD , 6 (3), 153 – 160.
Putri, Suwatra, & Tegeh. (2018). Pengaruh Model Pembelajaran PBL Berbantuan Media Gambar Terhadap Hasil  Belajar  IPA  Siswa  Kelas  III  SD. Jurnal  Mimbar  Ilmu , 23 (1),  53 – 64. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.23887/mi.v23i1.16407.
Rahayu,  S.  (2017).  Penerapan  Model  Problem  Based  Learning  (PBL)  untuk  Meningkatkan  Keterampilan Berpikir Kritis dan Prestasi Belajar Siswa (Studi pada Mata Pelajaran IPA Kelas V Pada SDN Gugus II Raflesia Talang Empat Kabupaten Bengkulu Tengah). Jurnal Ilmiah Teknologi Pendidikan , 7 (2), 98 – 110.
Redhana,  I.  W.  (2013).  Model  Pembelajaran  Berbasis  Masalah  Dan  Pertanyaan  Socratik  Untuk Meningkatkan  Keterampilan  Berpikir  Kritis  Siswa. Jurnal  Cakrawala  Pendidikan ,  (3),  351 – 365. https://doi.org/10.21831/cp.v0i3.1136.
Roberts, Jackson, Mohr-Schroeder, Bush, Maiorca, Cavalcanti, & Cremeans. (2018). Students ’ Perceptions of  STEM  Learning  After  Participating  in  a  Summer  Informal  Learning  Experience. International Journal of STEM Education , 5 (1). https://doi.org/https://doi.org/10.1186/s40594-018-0133-4.
Salame, I. I., & Nazir, S. (2019). The Impact of Supplemental Instruction on the Performance and Attitudes of  General  Chemistry  Students. International  Journal  of  Chemistry  Education  Research . https://doi.org/10.20885/ijcer.vol3.iss2.art1.
Sugiyono. (2016). Metodologi Pendidikan . Bandung: Alfabeta.
Torlakson.  (2014). Innovate:  A  Blueprint  For  Science,  Technology,  Engineering,  and  Mathematics  in California Public Education . California: State Superintendent of Public Instruction.
Twiningsih, A., & Sayekti, T. (2020). Peningkatan Keterampilan Berhitung Siswa Melalui Media Kotak Ajaib Berbasis  Stem  Pada  Materi  Konsep  Penjumlahan. Jurnal  Pendidikan  Dasar , 11 (1). https://doi.org/doi.org/10.21009/JPD.011.02.
Wulandari, Sudatha, & Simamora. (2020). Pengembangan Pembelajaran Blended Pada Mata Kuliah Ahara Yoga  Semester  II  di  IHDN  Denpasar. Jurnal  Edutech  Undiksha , 8 (1),  1 – 15. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.23887/jeu.v8i1.26459.
Yuliati, & Lestari. (2019). Penerapan Model Creative Problem Solving untuk Meningkatkan  Hasil Belajar Siswa  pada  Pembelajaran  Ilmu  Pengetahuan  Alam  Di  Sekolah  Dasar. Jurnal  Cakrawala  Pendas , 5 (1). https://doi.org/http://dx.doi.org/10.31949/jcp.v5i1.1200 .