## Silampari Jurnal Pendidikan Ilmu Fisika
DOI: https://doi.org/10.31540/sjpif.v2i2.1081 P-ISSN 2654-4105 E-ISSN 2685-9483

## PENGARUH PENDEKATAN PEMBELAJARAN STEM PROJECT-BASED LEARNING TERHADAP PEMAHAMAN KONSEP FISIKA SISWA
Petri Reni Sasmita 1 , Zainal Hartoyo 2 petrirenisasmita@gmail.com
1 Program Studi Pendidikan Fisika, Sekolah Tinggi Keguruan dan Ilmu Pendidikan  Muhammadiyah Sungai Penuh, Kerinci Jambi, Indonesia 37152
2 Program Studi Tadris Fisika, Fakultas Tarbiyah dan Keguruan, Universitas Islam Negeri Sulthan Thaha Saifuddin Jambi, Jambi, Indonesia 36361
Received : 2 Desember 2020 Revised: 3 Desember 2020
Accepted : 10 Desember 2020
Abstract: This  study  aims  to  determine  the  effect  of  the  STEM  Project-Based  Learning  approach  on students'  ability  to  understand  physics  concepts.  The  research  method  used  was  the  pre-experimental research method with a one-group pretest-posttest design. The sampling technique used is cluster sampling method.  Data  collection  used  pretest  and  posttest  to  measure  students'  ability  to  understand  physics concepts.  The  results  of  the  effect  size  calculation  show  that  the  STEM  Project-Based  Learning  approach has  a  major  effect  on  students'  ability  to  understand  physics  concepts.  This  study  shows  that  the  STEM Project-Based Learning approach has an influence on students' ability to understand physics concepts.
Abstrak: Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  pendekatan  STEM  Project-Based  Learning terhadap  kemampuan  pemahaman  konsep  fisika  siswa.  Metode  penelitian  yang  digunakan  adalah  metode penelitian eksperimen awal dengan desain one-group pretest-posttest design. Teknik pengambilan sampling menggunakan  metode  sampling  kelompok  (cluster  sampling).  Pengumpulan  data  menggunakan  tes  awal (pretest)  dan  tes  akhir  (posttest)  untuk  mengukur  kemampuan  pemahaman  konsep  fisika  siswa.  Hasil perhitungan effect size menunjukkan bahwa pendekatan STEM Project-Based Learning berpengaruh besar terhadap  kemampuan  pemahaman  konsep  fisika  siswa.  Penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  pendekatan STEM Project-Based Learning memiliki pengaruh terhadap kemampuan pemahaman konsep fisika siswa.
Kata  kunci: pemahaman  konsep,  pendekatan  STEM  Project-Based  Learning,  STEM,  dan  pembelajaran fisika.

## PENDAHULUAN
Abad  ke-21  menuntut  setiap  orang  untuk  menguasai  ilmu  pengetahuan  dan  teknologi (IPTEK).  Pada  abad  ini,  semua  aktifitas  kehidupan  tidak  terlepas  dari  teknologi.  Untuk berkomunikasi  dibutuhkan  alat  komunikasi  yang  merupakan  produk  teknologi  komunikasi. Untuk  melakukan  perjalanan  dibutuhkan alat  transfortasi  yang  merupakan  produk teknologi transfortasi.  Untuk  membangun  tempat  tinggal  dibutuhkan  alat  konstruksi  dan  bahan bangunan  yang  merupakan  produk  teknologi  konstruksi.  Serta  masih  banyak  lagi  aktifitas kehidupan  lainnya  yang  semuanya  memanfaatkan  teknologi.  Teknologi  tidak  serta-merta muncul dengan sendirinya, teknologi membutuhkan ilmu pengetahuan sebagai dasarnya.
Teknologi  dan  ilmu  pengetahuan  merupakan  bagian  dari  kehidupan.  Ilmu  pengetahuan mempengaruhi  teknologi,  dan  sebaliknya  teknologi  pun  mempengaruhi  ilmu  pengetahuan. Begitu  juga  dengan  kehidupan  manusia  sangat  dipengaruhi  oleh  teknologi  dan  ilmu pengetahuan. Sehingga, teknologi dan ilmu pengetahuan tidak bisa dipisahkan dari kehidupan manusia.
Untuk  menguasai  IPTEK  dibutuhkan  sumberdaya  manusia  yang  berkualitas  yang  dapat bertidak  secara  cepat,  tepat,  kreatif,  dan  inovatif.  Oleh  karena  itu,  pendidikan  memiliki peranan  penting  untuk  menciptakan  sumber  daya  manusia  yang  berkualitas  tersebut. Pendidikan  merupakan  pintu  bagi  umat  manusia  untuk  menguasai  ilmu  pengetahuan  dan teknologi.  Tanpa  pendidikan  umat  manusia  akan  buta,  ibarat  berjalan  dimalam  yang  gelap tanpa  cahaya  yang  menerangi.  Seiring  berkembangnya  Ilmu  Pengetahuan  dan  Teknologi (IPTEK)  serta  terjadinya  perubahan  dalam  tatanan  kehidupan  bermasyarakat  dan  bernegara merupakan  poin  penting  yang  harus  ditanggapi  dan  dipertimbangkan  dalam  pengembangan kurikulum pada setiap jenjang pendidikan. Pengembangan kurikulum merupakan sesuatu hal yang  dapat  terjadi  kapan  saja  sesuai  dengan  kebutuhan.  Perubahan  kurikulum  yang  terakhir adalah  Kurikulum  2013  (K13)  yang  diterapkan  tepatnya  pada  bulan  Juli  2013  ( Karoror,  I., Widyaningsih, S. W., Sebayang, S. R. B., & Yusuf, I, 2020).
Sesuai  dengan  Undang-Undang  Sistem  pendidikan  Nasional  (Sisdiknas)  Tahun  2003 pasal 3, fungsi pendidikan adalah mengembangkan kemampuan dan membentuk watak serta peradaban bangsa yang bermartabat dalam rangka mencerdaskan kehidupan bangsa. Hal ini, sejalan dengan tujuan kurikulum 2013 yaitu memperiapkan manusia Indonesia agar memiliki kemampuan  hidup  sebagai  pribadi  dan  warga  negara  yang  beriman,  produktif,  kreatif, inovatif,  dan  afektif  serta  mampu  berkontribusi  pada  kehidupan  masyarakat,  berbangsa, bernegara, dan peradaban dunia. Maka, jelaslah bahwa untuk membangun peradaban bangsa dan bangsa yang bermartabat diperlukan pendidikan.
Pendidikan  tidak  akan  pernah  terlepas  dari  unsur-unsur  pendidikan  yang  meliputi pendidik, peserta didik, dan sarana dan prasarana pendidikan. Semua unsur-unsur pendidikan tersebut  harus  memenuhi  standar  tertentu  yang  ditetapkan  oleh  Undang-undang.  Sesuai dengan  Undang-Undang  Sisdiknas  Tahun  2003  pasal  35  ayat  1,  terdapat  beberapa  standar pendidikan, diantaranya yakitu: standar isi, standar proses, dan standar kompetensi lulusan.
Masing-masing  standar  pendidikan  nasional  tersebut  saling  berhubungan  dan  saling mempengaruhi.  Sebagai  tujuan  pokok  dari  semua  standar  itu  yaitu  terciptanya  lulusan  yang memiliki kompetensi sesuai dengan standar kompetensi lulusan. Standar kompetensi lulusan
pada  jejang  pendidikan  menengah  umum  yaitu:  (1)  memiliki  perilaku  yang  mencerminkan sikap  orang  beriman,  berakhlak  mulia,  berilmu,  percaya  diri,  dan  bertanggung  jawab  dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai  cerminan  bangsa  dalam  pergaulan  dunia;  (2)  memiliki  pengetahuan  faktual, konseptual,  prosedural,  dan  metakognitif  dalam  ilmu  pengetahuan,  teknologi,  seni,  dan budaya  dengan  wawasan  kemanusiaan,  kebangsaan,  kenegaraan,  dan  peradaban  terkait penyebab  serta  dampak  fenomena  dan  kejadian;  (3)  memiliki  kemampuan  pikir  dan  tindak yang  efektif  dan  kreatif  dalam  ranah  abstrak  dan  konkret  sebagai  pengembangan  dari  yang dipelajari  di  sekolah  secara  mandiri  (Permendikbud  No.  54,  2013).  Untuk  mewujudkan  hal ini, tentunya diperlukan pencapaian standar isi pembelajaran dan standar proses pembelajaran terlebih dahulu.
Standar  isi  pembelajaran  mencakup  lingkup  materi  dan  tingkat  kompetensi  untuk mencapai  kompetensi  lulusan  (PP  No.  19  pasal  25  ayat  1,  2005).  Standar  ini,  berhubungan langsung  dengan  standar  proses  pembelajaran  dan  berdampak  pada  lulusan.  Jika  standar  isi pembelajaran  dan  standar  proses  pembelajaran  terpenuhi,  maka  diharapkan  standar kompetensi lulusan juga tercapai. Standar isi pembelajaran dan standar proses pembelajaran ini dituangkan pada setiap mata pelajaran yang diajarkan di sekolah.
Sesuai  dengan  Kurikulum  2013  untuk  jenjang  Sekolah  Menengah  Atas  (SMA),  salah satu mata pelajaran yang wajib diajarkan kepada siswa adalah fisika (Permendikbud Nomor 69,  2013).  Fisika  merupakan  produk  dari  metode  ilmiah.  Sehingga,  proses  pembelajaranya pun harus menggunkan metode ilmiah. Harapanya dengan menggunkan metode ilmiah proses pembelajaran akan menjadi menarik, memotivasi (Hartoyo, Rochman, & Sasmita, 2018) dan menantang serta dapat menenamkan keterampilan ilmiah kepada siswa.
Pembelajaran  sains  pada  kurikulum  2013  telah  memberikan  acuan  dalam  pemilihan model  pembelajaran  yang  sesuai  dengan  pendekatan  saintifik.  Model  pembelajaran  yang dimaksud  meliputi: Project  Based  Learning (PjBL),  Problem  Based  Learning  (PBL),  atau Discovery  Learning.  Pemilihan  model  pembelajaran  diserahkan  kepada  guru  dengan menyesuaikan  dengan  karakteristik  materi  ajar.    Pembelajaran  saat  ini  perlu  mengikuti perkembangan  zaman  di  era  globalisasi  salah  satunya  dengan  mengintegrasikan Science, Technology, Engineering, dan Mathematics (STEM). Keterkaitan antara sains dan teknologi maupun  ilmu  lain  tidak  dapat  dipisahkan  dalam  pembelajaran  sains.  STEM  merupakan displin  ilmu  yang  berkaitan  erat  satu  sama  lain.Sains  memerlukan  matematika  sebagai  alat dalam  mengolah  data,  sedangkan  teknologi  dan  teknikmerupakan  aplikasi  dari  sains.
Pendekatan  STEM  dalam  pembelajaran  diharapkan  dapat  menghasilkan  pembelajaran  yang bermakna  bagi  siswa  melalui  integrasi  pengetahuan,  konsep,  dan  keterampilan  secara sistematis.  Beberapa  manfaat  dari  pendekatan  STEM  membuat  siswa  mampu  memecahkan masalah menjadi lebih baik, inovator, inventors, mandiri, pemikir logis, dan literasi teknologi ( Afriana, J., Permanasari, A., & Fitriani, A, 2016).
Proses pembelajaran fisika merupakan hal yang sangat penting dan berpengaruh terhadap keberhasilan  pembelajaran.  Oleh  karena  itu,  diperlukan  suatu  standar  mengenai  proses pembelajaran  fisika  ini.  Fisika  merupakan  ilmu  yang  mempelajari  tentang  fenomena  gejala alam  dan  tak  lepas  dari  penerapan  kehidupan  sehari-hari.  Fisika  juga  merupakan  ilmu universal  yang  mendasari  perkembangan  teknologi  modern  dan  mempunyai  peran  penting dalam berbagai disiplin ilmu dan mengembangkan daya pikir manusia. Untuk menguasai dan meciptakan teknologi dimasa depan diperlukan penguasaan konsep-konsep  Fisika sejak dini dan  dilakukan  suatu  tindakan  yang  terencana.  Oleh  karena  itu,  Fisika  berperan mempersiapkan  siswa  atau  generasi  penerus  agar  dapat  menghadapi  tantangan-tantangan  di kehidupan yang semakin berkembang dan modern ( Sasmita, P.  R., Sakdiah, H.,  & Hartoyo, Z, 2020). Standar tersebut tertuang dalam Peraturan Pemerintah (PP) Nomor 19 Tahun 2005 pasal  19  ayat  1.  Standar    pembelajaran  fisika  ini  menyebutkan  bahwa  proses  pembelajaran fisika  pada  satuan  pendidikan  diselenggarakan  secara  interaktif,  inspiratif,  menyenangkan, menantang, memotivasi siswa untuk berpartisipasi aktif, serta memberikan ruang yang cukup bagi  prakarsa,  kreativitas,  dan  kemandirian  sesuai  dengan  bakat,  minat,  dan  perkembangan fisik serta psikologis siswa.
Di lain sisi, pembelajaran fisika yang dilaksanakan pada program peminatan IPA di salah satu  sekolah  di  Kabupaten  Kerinci  belum  menujukkan  dukungan  optimal  terhadap  standar proses  pembelajaran  fisika  dan  pencapaian  kompetensi  yang  ditetapkan  pada  Kurikulum 2013.  Hasil  observasi  terhadap  pelaksanaan  pembelajaran  fisika  pada  salah  satu  SMA  di Kabupaten  Kerinci  menunjukan  beberapa  kelemahan  dalam  pembelajaran  fisika  selama  ini, yaitu:  a)  pembelajaran  cenderung  monoton  dan  tidak  menantang,  b)  metode  yang  diguakan adalah  metode  yang  bersifat  informatif  seperti  ceramah  dan  tanya-jawab,  c)  media  yang digunakan  belum  menunjang  siswa  untuk  melakukan  kegiatan  praktikum,  dan  d)  strategi yang  digunkan  belum  memberdayakan  kemampuan  berpikir  tingkat  tinggi  siswa.  Lebih lanjut,  hasil  wawancara  dengan  siswa  yang  telah  mengikuti  pembelajaran  fisika  di  sekolah mengungkap  bahwa  ketika  mengikuti  pembelajaran  fisika  mereka  merasa  bosan,  mereka tidak  terlibat  aktif  dalam  proses  pembelajaaran,  dan  meraka  tidak  diajak  untuk  melakukan
praktikum  dan  membuat  suatu  proyek.  Hal  ini  mengindikasikan  bahwa  siswa  tidak  terlatih dalam  mengkonstruksi  pengetahuannya  melalui  memahami  konsep  fisika.  Fakta  ini  tidak sejalan  dengan  tuntutan    Kurikulum  2013,  kurikulum  ini  menghendaki  pemahaman  konsep fisika merupakan salah satu kemampuan yang harus dikuasai oleh siswa, demi terbentuknya kompetensi yang sesuai dengan standar kompetensi lulusan (Permendikbud No. 54, 2013).
Kemampuan memahami konsep fisika dapat dilatihkan melalui bermacam-macam model dan pendekatan pembelajaran yang sesuai dengan standar proses pembelajaran fisika seperti model  pembelajaran Interactive  Lecture  Demonstrations ( ILDs )  (Sasmita,  Sakdiah,  & Hartoyo, 2020). Walaupun demikian, pada tulisan ini, penulis menyatakan bahwa salah satu pendekatan  pembelajaran  yang  sesuai  dengan  standar  proses  pembelajaran  fisika  dan  dapat melatihkan pemahaman konsep fisika kepada siswa adalah pendekatan STEM Project-Based Learning (Capraro, Capraro, & Morgan,  2013) . Pendekatan pembelajaran ini mengharuskan siswa  untuk  terlibat  aktif  dalam  seluruh  rangkaian  proses  pembelajaran.  Pendekatan pembelajaran ini juga menuntut siswa mengintegrasikan berbagai macam pengetahuan untuk mengkonstruksi pemahaman konsep fisika.

## LANDASAN TEORI
1. Pendekatan STEM Project-Based Learning
STEM Project-Based Learning (Capraro et al., 2013) adalah:
an ill-defined  task  within  a  well-defined  outcome  situated  with  a  contextually  rich task  requiring students  to  solve  several  problems  which  when  considered  in  their entirety showcase student mastery of several concepts of various STEM subjects . Hasil  yang  didefinisikan  dengan  baik  ( well-defined  outcome )  merujuk  pada  tujuan pembelajaran  yang  disesuaikan  dengan  standar  nasional,  harapan  dan  kendala  dalam menyelesaikan  tugas  (Capraro  et  al.,  2013).  Sedangkan,  tugas  tidak  jelas  ( ill-defined  task ) memungkinkan  siswa  untuk  bebas  menafsirkan  masalah,  kendala,  dan  kreteria  berdasarkan pengetahuan  mereka  mengenai  materi  pelajaran  untuk  merumuskan  solusi  yang  beragam demi mencapai hasil yang telah didefinisikan dengan baik (Capraro et al., 2013).
Pendekatan STEM  Project-Based  Learning berhubungan  erat  dengan  teknik ( engineering ).  Teknik  merupakan  jantung  dari  pendekatan STEM  Project-Based  Learning. Teknik  merupakan  aplikasi  konsep  dari  matematika,  sains,  dan  teknologi  yang  bertujuan untuk memecahkan permasalahan yang komplek dalam cara yang  sistematis (Morgan, et al , 2013).  Untuk  memecahkan  masalah  secara  sistematis,  diperlukan  krativitas  dalam
menerapkan  prinsip-prinsip  ilmiah.  Teknik  berhubungan  langsung  dengan  masalah  dunia- nyata ( real-world problems ), hal ini memberikan konteks  yang baik untuk mengilustrasikan konsep-konsep lain yang mungkin sulit bagi siswa untuk memvisualisasikannya.
Teknik  dibangun  menggunakan  desain  teknik  ( engineering  disign  process ).  Desain proses  teknik  terdiri atas  tujuh  langkah  proses  (Morgan,  Moon,  &  Barroso,  2013),  yaitu  (1) mengidentifikasi  masalah  dan  kendala  ( Identify  Problem  and  Constraints), (2)  penelitian ( Research ), (3) membangun ide ( Ideate) , (4) menganalisis ide ( analyze ideas ), (5) membuat ( build ),  (6)  pengujian  dan  perbaikan  ( Test  and  Refine ),  dan  (7)  mengkomunikasikan  dan merefleksikan ( Communicate and Reflect ).
Desain  proses  teknik  yang  merupakan  bagian  integaral  dari STEM  Project-Based Learning jika  diterapkan  dalam  proses  pembelajaran  tidak  bisa  berdiri  sendiri,  sehingga membutuhkan  model  pembelajaran  tertentu  untuk  menerapkannya.  Oleh  karena  itu, penerapan STEM  Project-Based  Learning dalam  proses  pembelajaran  dalam  penelitian  ini menggunkan model 5E. Model pembelajaran yang cocok dengan desain proses teknik adalah model 5E (Bybee et al., 2006), hal ini dikarenakan model ini menyediakan struktur langkah- langkah  pembelajaran.  Penggabungan  langkah-langkah  model  5E  dengan  desain  proses teknik (Morgan et al., 2013) secara lengkap ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Penggabungan model 5E dengan desain proses teknik Langkah-langkah model 5E Langkah desain proses Engagement Identify problem and constraints Exploration Research; Ideate; Analyze ideas Explanation Research; Ideate; Analyze ideas Extension Build; Communicate Evaluation Test and refine; Reflect

## 2. Kemampuan Pemahaman Konsep Fisika
Kemampuan  pemahaman  konsep  fisika  adalah  kemampuan  siswa  dalam  memaknai konsep  atau  arti  fisis  dari  konsep  (Engelhardt  &  Beichner,  2004).  Proses  kognitif  yang menyangkut  kemampuan  pemahaman  konsep  berdasarkan taxonomi  Bloom yang  direvisi (Anderson  et  al.,  2001)  adalah:  (1)  menafsirkan  ( interpreting ),  (2)  mencontohkan ( exemplifying ),  (3)  mengklasifikasikan  ( classifying ),  (4)  meringkas  ( summarizing ),  (5) menarik  inferensi  ( inferring ),  (6)  membandingkan  ( comparing ),  dan  (7)  menjelaskan ( explaining ).

## 1. Menafsirkan ( interpreting )
Menafsirkan  terjadi  ketika  siswa  mampu  mengubah  suatu  informasi  dari  satu  bentuk informasi  ke  bentuk  informasi  yang  lainnya.  Kemampuan  ini  meliputi  kemampuan mengubah kata-kata ke grafik atau gambar atau sebaliknya, dari kata-kata  ke angka atau sebaliknya, maupun dari kata-kata ke kata-kata lain (Anderson et al., 2001). Kemampuan- kemampuan dalam proses menafsirkan yakni: (1) menerjemahkan suatu abstraksi menjadi abstraksi  dalam  bahasa  yang  lain,  (2)  menerjemahkan  suatu  bentuk  simbolik  ke  bentuk simbolik yang lain atau sebaliknya.
2. Mencontohkan ( exemplifying )
Peoses kognitif mencontohkan terjadi manakala siswa mampu memberikan contoh khusus dari  suatu  konsep  atau  prinsip  yang  bersifat  umum  (Anderson  et al.,  2001).  Memberikan contoh   menuntut  kemampuan mengidentifikasi ciri-ciri  pokok  suatu  konsep atau prinsip umum  dan  selanjutnya  menggunakan  ciri-ciri  tersebut  untuk  memilih  atau  membuat contoh.
3. Mengklasifikasikan ( classifying )
Proses kognitif mengklasifikasikan terjadi ketika siswa mengetahui bahwa sesuatu (benda atau fenomena) masuk dalam kategori konsep atau prinsip tertentu (Anderson et al., 2001). Mengklasifikasikan  melibatkan  proses  mendeteksi  cici-ciri  atau  pola-pola  yang  sesuai dengan  contoh  tertentu  dan  konsep  atau  prinsip  tersebut.  Termasuk  dalam  kemampuan mengklasifikasikan  adalah  mengenali  ciri-ciri  yang  dimiliki  suatu  benda  atau  fenomena. Istilah lain untuk mengkalsifikasikan adalah mengkategorisasikan ( categorising ).
4. Merangkum ( summarizing )
Proses  kognitif  merangkum  terjadi  ketika  siswa  mengemukahkan  suatu  kalimat  yang merepresentasikan informasi yang diterima atau mengabstraksi sebuah tema  (Anderson et al.,  2001).  Kemampuan  meringkas  terbentuk  dalam  diri  siswa  ketika  siswa  mampu membuat  suatu  pernyataan  yang  mewakili  seluruh  informasi.  Meringkas  menuntut  siswa untuk  memilih  inti  dari  suatu  informasi  dan  meringkasnya.  Istilah  lain  untuk  meringkas adalah menggeneralisasi ( generalising ) dan mengabstraksi ( abstracting ).
5. Menyimpulkan ( inferring )
Proses  kognitif  menyimpulkan  menyertakan  proses  menemukan  pola  dalam  sejumlah contoh.  Menyimpulkan  terjadi  ketika  siswa  dapat  mengabstraksi  sebuah  konsep  atau prinsip  yang  menerangkan  contoh-contoh  tersebut  dengan  mencermati  ciri-ciri  setiap contohnya  dan  yang  terpenting  dengan  menarik  hubungan  diantara  ciri-ciri  tersebut
Puplished at https://ojs.stkippgri-lubuklinggau.ac.id/index.php/SJPIF
(Anderson et al., 2001). Untuk dapat melakukan penyimpulan siswa harus terlebih dahulu dapat  menarik  abstraksi  suatu  konsep/prinsip  berdasarkan  sejumlah  contoh  yang  ada. Istilah lain untuk menyimpulkan adalah mengekstrapolasi ( extrapolating ), menginterpolasi ( interpolating ), memprediksi ( predicting ), dan menarik kesimpulan ( concluding ).
6. Membandingkan ( comparing )
Proses kognitif membandingkan melibatkan proses mendeteksi persamaan dan perbedaan antara  dua  atau lebih  objek,  peristiwa, ide,  masalah,  atau  situasi  (Anderson  et  al., 2001). Membandingkan  mencakup  juga  menemukan  kaitan  antara  unsur-unsur  satu  objek  atau keadaan  dengan  unsur  yang  dimiliki  objek  atau  keadaan  lain.  Istilah  lain  untuk membandingkan  adalah  mengkontraskan  ( contasting ),  mencocokkan  ( matching ),  dan memetakan ( mapping ).
7. Menjelaskan ( explaining )
Proses  kognitif  menjelaskan  berlangsung  ketika  siswa  dapat  membuat  dan  menggunakan model  sebab-akibat  dalam  sebuah  sistem  (Anderson  et  al.,  2001).  Model  ini  dapat diturunkan  dari  teori  atau  didasarkan  pada  hasil  penelitian  atau  pengalaman.  Termasuk dalam  ”menjelaskan”  adalah  menggunakan  model  tersebut  untuk  mengetahui  apa  yang terjadi apabila salah satu bagian sistem tersebut diubah.
Proses  kognitif  pemahaman  konsep  tersebut  memiliki  tujuh  indikator  proses  kognitif. Namun,  dalam  penelitian  ini  indikator  tersebut  tidak  semuanya  diukur.  Adapun  indikator proses  kognitif  kemampuan  pemahaman  konsep  yang  diukur  dalam  penelitian  ini  adalah  : menafsirkan, mencontohkan, menginferensi, membandingkan, dan menjelaskan.

## METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen awal dengan  desain one-group  pretest-posttest  design (Fraenkel,  J.  R.,  Wallen,  N.  E.,  &  Hyun, 2012).  Penelitian  dilaksanakan  di  salah  satu  sekolah  menengah  atas  (SMA)  di  Kabupaten Kerinci pada siswa kelas XI. Teknik pengambilan sampling menggunakan metode sampling kelompok ( cluster sampling ). Pengambilan data dilakukan dengan cara memberikan tes awal ( pretest )  kepada  siswa    sebelum  pembelajaran  dengan  pendekatan STEM  Project-Based Learning dilaksanaan  dan  setelah  pembelajaran  dengan  pendekatan STEM  Project-Based Learning dilaksanakan  siswa  diberikan  tes  akhir  ( posttest ).  Data  yang  diperoleh  kemudian diolah  menggunakan  perhitungan  N-gain  (Hake,  2012)  dan effect  size (Dunst,  Hamby,  & Trivette,  2004).  N-Gain  digunakan  untuk  mengetahui  peningkatan  kemampuan  pemahaman
konsep  fisika  siswa,  sedangkan  effect  size  digunakan  untuk  menentukan  pengaruh pendekatan STEM  Project-Based  Learning terhadap  kemampuan  pemahaman  konsep  fisika siswa.
N-Gain dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
(1)
Keterangan:
<g> = rerata skor gain yang dinormalisasi
S f = skor tes akhir S i = skor tes awal
Skor rerata gain yang dinormalisasi (<g>)  diinterpretasikan kedalam kriteria tertentu yang meliputi tinggi, sedang, dan rendah.  Kriteria skor rerata gain  yang dinormalisasi (<g>) secara lengkap ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Kriteria skor rerata gain yang dinormalisasi (<g>) Kategori Persentase rerata N-gain Kriteria 0,70 > (<g>) Tinggi 0,30 < (<g>) < 0,70 Sedang (<g>) < 0,30 Rendah
Sumber: Hake, (2012)
Persamaan effect size yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
(2)
Keterangan:
M = Rata-rata skor tes
SD = Standar deviasi skor tes
Skor effect  size  (d) yang  diperoleh  dari  persamaan  tersebut  kemudian  diintepretasikan dengan menggunakan kriteria di bawah ini:
Tabel 3 . Interpretasi effect size Skor Effect size(d) Interpretasi d < 0,2 Sangat Kecil 0,2 ≤ d < 0,5 Kecil 0,5 ≤ d < 0,8 Sedang 0,8 ≤ d < 1,0 Besar d ≥ 1,0 Sangat Besar

## Sumber: Dunst, Hamby, & Trivette, (2004)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  rekapitulasi  perolehan  rerata  skor  tes  awal  ( pretest )  dan  tes  akhir  ( posttest ) kemampuan  pemahaman  konsep  fisika  siswa  menunjukkan  bahwa  peningkatan  kemampuan pemahaman  konsep  siswa  cukup  tinggi.  Rata-rata  skor  N-Gain  kemampuan  pemahaman konsep fisika siswa adalah sebesar 0,52 seperti terterah pada Tabel 2. Rata-rata skor N-Gain ini jika dicocokkan dengan katagori skor N-Gain pada Tabel 2 berada pada kategori sedang.
Tabel 4. Rekapitulasi tes awal ( pretest ), dan tes akhir ( posttest ), dan N-Gain kemampuan
pemahaman konsep fisika siswa Deskripsi Tes Pretest Posttest Skor Maksimum 62,50 95,00 Skor Minimum 16,50 42,50 Skor Rata-rata 42,75 65,00 N-gain 0,52
Berdasarkan  Tabel  4,  dapat  diketahui  bahwa  skor  maksimum  dan  minimum  tes  akhir ( posttest )  lebih  tinggi  dari  skor  maksimum  dan  minimum  tes  awal  ( pretest ).  Hal  ini mengindikasikan  bahwa  adanya  pengaruh  pendekatan STEM  Project-Based  Learning terhadap  pemahaman  konsep  fisika  siswa.  Selain itu  juga,  dari  data  N-Gain  dapat diketahui bahwa  kemampuan  pemahaman  konsep  fisika  siswa  mengalami  peningkatan  yang  cukup tinggi, dengan skor N-gain sebesar 0,52 yang berada pada kategori sedang. Skor N-gain yang berada  pada  kategori  sedang  ini  menunjukkan  bahwa  adanya  pengaruh  pendekatan STEM Project-Based Learning terhadap pemahaman konsep fisika siswa.
Hasil  rekapitulasi  N-Gain  berdasarkan  indikator  kemampuan  pemahaman  konsep fisika siswa  menunjukkan  adanya  peningkatan  pemahaman  konsep  fisika  pada  setiap  indikator pemahaman konsep fisika siswa. Peningkatan tertinggi terjadi pada indikator mencontohkan dengan  skor  N-Gain  sebesar  0,71  dan  peningkatan  terendah  terjadi  pada  indikator menafsirkan, seperti ditunjukkan pada Gambar 1.
Puplished at https://ojs.stkippgri-lubuklinggau.ac.id/index.php/SJPIF
Keterangan:  KP1 = Menafsirkan, KP2 = Mencontohkan, KP3 = Menginferensi, KP4 = Membandingkan, KP5 = Menjelaskan
Gambar 1. Hasil perhitungan N-Gain kemampuan pemahaman konsep siswa berdasarkan setiap indikatornya
Melalui Gambar 1 dapat diketahui bahwa N-Gain indikator menafsirkan, menginferensi, membandingkan dan menjelaskan berada pada kategori sedang, sedangkan N-Gain indikator mencontohkan  berada  pada  kategori  tinggi.  Lebih  lanjut,  dapat  diketahui  juga  bahwa  setiap indikator menunjukan adanya pengingkatan kemampuan pemahaman konsep fisika siswa.
Hasil  perhitungan effect  size dengan  menggunakan  rumus  Cohen  terhadap  tes awal  dan tes akhir diperoleh skor d sebesar 0,83. Jika, skor d ini dicocokan dengan kategori effect size pada  Tabel  3,  maka  akan  diketahui  bahwa  skor d berada  pada  kategori  besar.  Hal  ini mengindikasikan  bahwa  pendekatan STEM  Project-Based  Learning memiliki  pengaruh terhadap kemampuan pemahaman konsep fisika siswa.
Sesuai dengan hasil perhitungan skor rata-rata N-gain di atas dapat diketahui bahwa skor rata-rata N-gain adalah 0,52 yang berada pada kategori sedang. Hal ini menunjukkan bahwa pendekatan STEM  Project-Based  Learning dapat  meningkatkan  kemampuan  pemahaman konsep  fisika  siswa.  Jika  ditinjau  dari  masing-masing  indikator  kemampuan  pemahaman konsep,  pendekatan STEM  Project-Based  Learning juga  dapat  meningkatkan  kemampuan pemahaman konsep fisika siswa. Hal ini dibuktikan dengan skor N-gain pada setiap indikator kemampuan pemahaman konsep yakni skor N-gain menafsirkan sebesar 0,31, mencontohkan sebesar  0,71,  menginferensi  sebesar  0,48,  membandingkan  sebesar  0,52  dan  menjelaskan sebesar 0,51.
Sesuai  dengan  hasil  perhitungan  skor effect  size di  atas,  diperoleh  sekor d =  0,83  yang berada  pada  kategori  besar.  Dari  hasil  ini  dapat  kita  katakan  bahwa  pendekatan STEM
Project-Based  Learning memiliki  pengaruh  terhadap  peningkatan  kemampuan  pemahaman konsep  fisika  siswa.  Oleh  karena  itu,  dapat  disimpulkan  bahwa  pengimplementasian pendekatan STEM  Project-Based  Learning dalam  pembelajaran  fisika  memiliki  pengaruh yang besar terhadap peningkatan kemampuan pemahaman konsep fisika siswa.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## SIMPULAN
Pedekatan STEM  Project-Based  Learning dapat  meningkatkan  kemampuan  pemahaman konsep fisika siswa, dengan rata-rata N-Gain adalah 0,52 yang berada pada kategori sedang. Selanjutnya,  Pedekatan STEM  Project-Based  Learning ini  juga  berpengaruh  terhadap kemampuan pemahaman konsep fisika siswa, dengan skor effect size adalah 0,83 yang berada pada kategori besar.

## SARAN
Guna  mengetahui  lebih  jauh  mengenai  perbandingan  pendekatan STEM  Project-Based Learning dengan  pendekatan  pembelajaran  lain  dalam  meningkatkan  pemahaman  konsep fisika siswa, diperlukan kajian yang melibatkan lebih banya kelas pembelajaran fisika.

## DAFTAR PUSTAKA
Afriana,  J.,  Permanasari,  A.,  &  Fitriani,  A.  (2016).  Penerapan  project  based  learning terintegrasi  STEM  untuk  meningkatkan literasi  sains  siswa  ditinjau  dari  gender. Jurnal Inovasi Pendidikan IPA , 2 (2), 202-212.
Anderson,  L.  W.,  Krathwohl  Peter  W  Airasian,  D.  R.,  Cruikshank,  K.  A.,  Mayer,  R.  E., Pintrich, P. R., Raths, J., & Wittrock, M. C. (2001). Taxonomy for_ Assessing a Revision 0F Bl00M’S Tax0N0My 0F Educati0Nal Objectives . Retrieved from https://www.uky.edu/~rsand1/china2018/texts/Anderson-Krathwohl  -  A  taxonomy  for learning teaching and assessing.pdf
Bybee, R. W., Taylor, J. a, Gardner, A., Van, P., Powell, J. C., Westbrook,  A., … Knapp, N. (2006).  The  BSCS  5E  Instructional  Model :  Origins  and  Effectiveness.  A  Report prepared for the Office of Science Education and National Institutes of Health. Science , (June).
Capraro,  R.  M.,  Capraro,  M.  M.,  &  Morgan,  J.  R.  (2013). STEM  Project-Based  Learning . Boston: Sense Publishers.
Dunst, C. J., Hamby, D. W., & Trivette, C. M. (2004). Guidelines for Calculating Effect Sizes
Puplished at https://ojs.stkippgri-lubuklinggau.ac.id/index.php/SJPIF
for Practice-Based Research Syntheses . 3 (1).
Engelhardt,  P.  V.,  &  Beichner,  R.  J.  (2004).  Students’  understanding  of  direct  current resistive  electrical  circuits. American  Journal  of  Physics , 72 (1),  98–115. https://doi.org/10.1119/1.1614813
Fraenkel, J. R., Wallen, N. E., & Hyun, H. H. (2012). How to Design and Evaluate Research in Education (8th, ed.). New York: McGraw-Hill.
Hake,  R.  R.  (2012). Interactive-engagement  versus  traditional  methods :  A  six-thousand- student  survey  of  mechanics  test  data  for  introductory  physics  courses  Interactive- engagement  versus  traditional  methods :  A  six-thousand-student  survey  of  mechanics test data for introduc . 64 (1998). https://doi.org/10.1119/1.18809
Hartoyo,  Z.,  Rochman,  S.,  &  Sasmita,  P.  R.  (2018).  Analisis  motivasi  mahasiswa  dalam belajar fisika. Science and Physics Education Journal (SPEJ) , 1 (2).
Karoror,  I.,  Widyaningsih,  S.  W.,  Sebayang,  S.  R.  B.,  &  Yusuf,  I.  (2020).  Upaya Meningkatkan  Hasil  Belajar  Peserta  Didik  melalui  Penerapan  Model  Kooperatif  Tipe The  Power  Of  Two  Berbasis  Alat  Peraga  di  Kelas  VII  SMP  Yapis Manokwari. Silampari Jurnal Pendidikan Ilmu Fisika , 2 (1), 66-76.
Morgan, J. R., Moon, A. M., & Barroso, L. R. (2013). Steps of Design Process (Sense Publ).
Boston.
Sasmita, P. R., Sakdiah, H., & Hartoyo, Z. (2020). Pengaruh Penerapan Model Pembelajaran Interactive  Lecture  Demonstrations  (ILDs)  Terhadap  Kemampuan  Pemahaman  Konsep Fisika Siswa. Silampari Jurnal Pendidikan Ilmu Fisika , 2 .
Sasmita, P. R., Sakdiah, H., & Hartoyo, Z. (2020). Pengaruh Penerapan Model Pembelajaran Interactive  Lecture  Demonstrations  (ILDs)  Terhadap  Kemampuan  Pemahaman  Konsep Fisika Siswa. Silampari Jurnal Pendidikan Ilmu Fisika , 2 (1), 55-65.