## MODEL PROBLEM BASED LEARNING (PBL) DENGAN PENDEKATAN SCIENCE TECHNOLOGY ENGINEERING
MATHEMATICS (STEM) DALAM PEMBELAJARAN

## FISIKA MATERI ELASTISITAS DI KELAS XI MIPA 4 SMA NEGERI 2 JEMBER
1) Mita Dwi Agustin, 1) Albertus Djoko Lesmono, 1) Heny Mulyo Widodo
1) Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Universitas Jember Email: mitadwiagustin@gmail.com
Abstract: The Problem Based Learning (PBL) model has been applied in Indonesia for  a  long  time.  The  Problem  Based  Learning  (PBL)  model  with  the  approach  of Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) is new in the world of education.  When  students  are  introduced  to  the  new  learning  model,  it  will  make students have a high curiosity and a great desire to learn. Having a great desire to learn  will  affect  student  learning  outcomes.  Problem  Based  Learning  (PBL)  model with the approach of Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) is expected to improve student learning outcomes in the cognitive domain. This study aims  to  describe  student  learning  outcomes  using  the  Problem  Based  Learning (PBL)  model  which  is  integrated  with  Science,  Technology,  Engineering,  and Mathematics  (STEM)  on  the  subject  of  elasticity.  This  type  of  research  is  a  true experimental research design with pretest-posttest control-design conducted in class XI  MIPA  4.  The  conclusion  of  this  study  is  the  Problem  Based  Learning  (PBL) model  with  the  approach  of  Science,  Technology,  Engineering,  and  Mathematics (STEM) can improve student learning outcomes in the cognitive domain in learning physics in class XI MIPA 4 SMA NEGERI 2 JEMBER.
Keywords: Problem Based Learning, STEM, and Student Learnig Outcomes.

## PENDAHULUAN
Pesatnya  perkembangan  Ilmu pengetahuan  dan  teknologi,  ditambah dengan  implementasi  penyempurnaan kurikulum  yang  belum  dipahami  oleh para pelaku pendidikan menjadi
penyebab  kondisi  pendidikan  IPA
(sains)  di  Indonesia  masih  sangat
memprihatinkan.  Pembelajaran  IPA
(sains) lebih menekankan untuk mengingat  konsep.  STEM  merupakan akronim  dari Science,  Technology, Engineering, dan Mathematics pertama kali diluncurkan oleh National Science Foundation Amerika  Serikat  pada tahun  1990-an  untuk  mengembangkan
warga negara yang paham akan STEM (STEM  literate),  serta  meningkatkan daya  saing  global  Amerika  Serikat (AS) dalam inovasi IPTEK (Rustaman, dkk.  2016  :  1).    Penguasaan  Ilmu Pengetahuan  dan  Teknologi  (IPTEK) saat  ini  menjadi  kunci  menghadapi tantangan  di  masa  depan.  Berbagai tantangan  yang  muncul  antara  lain berkaitan  dengan  peningkatan  kualitas hidup dan kemampuan untuk mengembangkan sumber daya manusia.  Pendidikan  IPA  (sains) sebagai bagian dari pendidikan berperan  penting  untuk  menyiapkan
peserta  didik  yang  memiliki  literasi sains,  yaitu  yang  mampu  berpikir kritis,  kreatif,  logis,  dan  berinisiatif dalam  menanggapi  isu  di  masyarakat yang diakibatkan oleh dampak perkembangan  IPA  dan  teknologi. Pendidikan  IPA  (sains)  diharapkan dapat  menjadi  wahana  bagi  peserta didik  untuk  mempelajari  alam  sekitar, serta  prospek  pengembangan  lebih lanjut  dalam  menerapkannya  di  dalam kehidupan  sehari-hari  (Permanasari, 2016  :  23).  Berdasarkan  hasil  laporan puspendik kemdikbud (2019), rata-rata nilai  Ujian  Nasional  tingkat  SMA/MA untuk  program  studi  IPA  (Fisika) memiliki  nilai  rata-rata  55.31  (2016), 49.57  (2017),  dan  44.22  (2018).  Rata- rata  nilai  Ujian  Nasional  tersebut menunjukan bahwa tidak ada peningkatan nilai fisika setiap tahunnya.  Terdapat  beberapa  faktor yang  menyebabkan  nilai  fisika  terus menerus  menurun.  Faktor  pertama yang  sangat  berpengaruh  adalah  siswa tidak mau belajar fisika yang disebabkan  fisika  terlalu  sulit  atau model  pembelajaran  yang  digunakan terkesan membosankan. Sehingga tidak dapat menarik minat siswa untuk belajar  fisika.  Peneliti  menerapakan model Problem Based Learning (PBL) dengan pendekatan Science, Technology, Engineering, dan Mathematics (STEM) yang diharapkan dapat meningkatkan hasil belajar siswa di  SMA. Problem  Based  Learning (PBL)  adalah  metode  pengajaran  yang memiliki  permasalahan  nyata  untuk para  siswa  belajar  berpikir  kritis  dan memiliki  keterampilan  memecahkan masalah  (Duch,1995).  Pembelajaran STEM merupakan integrasi dari
pembelajaran  sains,  teknologi,  teknik, dan matematika yang disarankan untuk membantu kesuksesan berketerampilan (Beers,  2011).  Tujuan  dari Science, Technology, Engineering, dan Mathematics (STEM)  adalah  untuk menghasilkan siswa yang ketika terjun di masyarakat, mereka mampu mengembangkan kompetensi yang telah dimiliki untuk mengaplikasikannya  pada  berbagai situasi  dan  permasalahan  yang  mereka hadapi di kehidupan sehari-hari
(Mayasari  et  al,  2014). Science, Technology, Engineering, dan Mathematics (STEM) dapat berkembang  apabila  dikaitkan  dengan lingkungan,  sehingga  terwujud  sebuah pembelajaran yang menghadirkan dunia  nyata  yang  dialami  siswa  dalam kehidupan  sehari-hari  (Subramaniam et  al,  2012).  Penerapan Science, Technology, Engineering, dan Mathematics (STEM) dalam pembelajaran dapat mendorong peserta didik untuk mendesain, mengembangkan  dan  memanfaatkan teknologi, mengasah kognitif,
manipulatif dan afektif, serta mengaplikasikan  pengetahuan  (Kapila, et  all.  2014.  46-51).  Berdasarkan permasalahan  tersebut  sangat  menarik diteliti pembelajaran yang dapat membantu  siswa  dalam  meningkatkan hasil belajar. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendeskripsikan pengaruh model pembelajaran Problem Based Learning (PBL) dangan pendekatan Science, Technology, Engineering, dan
Mathematics (STEM)  terhadap  hasil belajar siswa.

## METODE PENELITIAN
Jenis  penelitian  yang  digunakan adalah  penelitian  true  eksperimen dengan desain pretest-posttest  control- design .  Penelitian  ini  dilaksanakan  di kelas  XI  MIPA  4  pada  materi elastisitas.  Waktu  penelitian  pada bulan  September  2019  bertempat  di SMA  NEGERI  2  JEMBER.  Teknik penggumpulan  data  yang  digunakan dengan cara memberikan pretest
kepada  siswa  sebelum  pembelajaran dan memberikan posttest kepada siswa setelah  pembelajaran  selesai.  Hasil belajar  yang  diukur  dalam  penilitian ini  yaitu  hasil  belajar  kognitif  yang  di tinjau  dari  nilai pretest dan posttest yang  telah  didapat.  Siswa  dikatakan tuntas  dalam  belajar  jika  nilai  yang didapatkan  sesuai  dengan  nilai  KKM yang  telah  ditetapkan  yaitu 80. Peningkatan hasil belajar siswa setelah menggunakan  model  PBL  dengan pendektan Science, Technology, Engineering, dan Mathematics
(STEM) diperoleh dengan menghitung menggunakan  rumus  N-Gain.  Rumus N-Gain yaitu :
Keterangan : = Normalized Gain =  Skor  rata-rata  seluruh  siswa sebelum  menggunakan  model  PBL dengan pendeketan STEM
=  Skor  rata-rata  seluruh  siswa sesudah  menggunakan  model  PBL dengan pendeketan STEM =  Skor  maksimal  (tertinggi) yang diperoleh
(Latief, 2014 : 19)
Kriteria  peningkatan  hasil  belajar kognitif siswa dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Kriteria peningkatan hasil belajar Nilai N-Gain Kriteria N-Gain 0.7 Tinggi 0.3 N-Gain 0.7 Sedang N-Gain 0.3 Rendah (Liliawati, 2010 : 427)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  penelitian  ini,  peneliti membandingkan nilai pada saat mengajar sebelum dan setelah menggunakan  model Problem  Based Learning (PBL)  dengan  pendekatan Science, Technology, Engineering, dan Mathematics (STEM).  Hasil  belajar siswa sebelum maupun sesudah menggunakan  model Problem  Based Learning (PBL)  dengan  pendekatan Science, Technology, Engineering, dan Mathematics (STEM)  adalah  sangat baik.  Data  hasil  rata-rata  belajar  siswa dapat dilihat pada Tabel2.
Tabel 2. Ringkasan nilai pretest dan posttest Nilai Sebelum Sesudah Nilai rata-rata 97.62 99.14 Nilai tertinggi 100 100 Nilai terendah 80 90 Selain meninjau dari hasil belajar kognitif  siswa,  peniliti  menyebarkan angket kepada siswa kelas XI MIPA 4 untuk memperkuat hasil dari penelitian. Hasil dari angket yang telah disebarkan  kepada  siswa,  57.14% siswa  menyukai  model  pembelajaran Problem Base  Learning (PBL) dengan pendekatan Science, Technology, Engineering, dan Mathematics (STEM),  68.57%  membaca  materi pelajaran  sebelum  pelajaran  dimulai, 60% siswa menjadi aktif bertanya pada
saat menggunakan model pembelajaran Problem  Base  Learning (PBL)  dengan  pendekatan Science,
Technology, Engineering,
dan Mathematics (STEM)  karena  siswa memiliki rasa ingin tahu yang tinggi.
Hasil  belajar  siswa  yang  telah diperoleh  di  analisis  oleh  peneliti menggunakan  rumus  N-Gain  sebagai berikut.
Hasil  yang  diperoleh  adalah
0.63. Jadi hasil belajar siswa mengalami  peningkatan  yang  sedang. Hal  ini  dibuktikan  dengan  meninjau tabel  kriteria  peningkatan  hasil  belajar siswa. Nilai N-Gain 0.63 berada dalam tingkatan yang sedang. Sehingga dapat dikatakan  bahwa  model  pembelajaran
Problem Based Learning (PBL) dengan pendekatan Science, Technology, Engineering, dan Mathematics (STEM) dapat meningkatkan hasil belajar siswa. Peningkatan yang dihasilkan memang tidak terlalu tinggi,
dikarenakan  siswa  kelas  XI  SMA NEGERI  2  JEMBER  adalah  siswa yang pintar dan cerdas. Siswa kelas XI adalah siswa yang terpilih melalui jalur tes  tulis.  Sehingga,  mereka  memiliki kemampuan  yang  cukup  baik  dalam bidang akademik. Dalam menggunakan  model  pembelajaran apapun  mereka  mampu  menguasi materi  yang  diberikan  oleh  guru.
Namun,  pada  saat  guru  menggunakan model  pembelajaran Problem  Based Learning (PBL)  dengan  pendekatan Science, Technology, Engineering, dan Mathematics (STEM)
mampu
meningkatan  hasil  belajar  siswa,  jadi dapat dikatakan penelitian ini berhasil.
Peningkatan hasil belajar siswa dikarenakan  model Problem  Based Learning (PBL)  dengan  pendekatan Science, Technology, Engineering, dan Mathematics (STEM). Hal ini diperkuat  dengan  hasil  angket  dari siswa  bahwa  siswa  menjadi  sangat aktif  dalam  bertanya  pada  saat  proses pembelajaran  terkait  hal-hal  yang masih  belum  siswa  pahami,  siswa memiliki  minat  belajar  yang  tinggi karena siswa menyukai model
pembelajaran Problem Based Learning (PBL)  dengan  pendekatan Science, Technology, Engineering,
dan Mathematics (STEM)  yang  baru  saja diajarkan kepada mereka.

## SIMPULAN DAN SARAN
Bedasarkan  hasil  analisis  data yang  diperoleh  model  pembelajaran
Problem Based Learning (PBL) dengan pendekatan Science, Technology, Engineering, dan Mathematics (STEM) dapat
meningkatkan  hasil  belajar  siswa  pada ranah  kognitif  dalam  pembelajaran fisika  di  kelas  XI  MIPA  4  SMA NEGERI 2 JEMBER.

## DAFTAR PUSTAKA
Duch.  1995. Pembelajaran  Berbasis Masalah. Jakarta: Sejarah Indonesia.
Kapila,  V.  &  Iskander,  M.  2014.
Lessons learned from conducting a  K12  project  to  revitalize achievement by using instrumentation in Science
Education. Journal  of  STEM Education . 15(1). Hal 46-51. Latief, Hilman, dkk. 2014. PENGARUH PEMBELAJARAN KONTEKSTUAL  TERHADAP
HASIL  BELAJAR. Jurnal  Gea .
14(1). Hal 19. Mayasari,  T.,  Kadarohman,  A.,  & Rusdiana,  D.  2014.  Pengaruh Pembelajaran Terintegrasi Science, Technology, Engineering,  And  Mathematics (STEM)  Pada  Hasil  Belajar Peserta Didik: Studi Meta Analisis. Prosiding Semnas Pensa  VI  ”Peran  Literasi Sains” . 371-377. Permanasari,  Anna.  2016.  STEM Education: Inovasi dalam Pembelajaran  Sains. Prosiding Seminar  Nasional  Pendidikan Sains (SNPS ). Hal 23. Puspendik,  kemdikbud.  Laporan  Hasil Ujian Nasional. http://puspendik.kemdikbud.go.i d/hasil-un/ (diakses  8  September
2019).
Rustaman, Nuryani, dkk. 2016. Pembelajaran Masa Depan Melalui Stem Education. Prosiding Seminar Nasional Biologi  Edukasi  2016 .  ISBN: 978-602-74224-1-4. Hal 1-2. Subramaniam, M. M., Ahn,  J., Fleischman,  K.  R.,  &  Druin,  A. 2012.  Reimagining  the  role  of school libraries in STEM
education:
Creating hybrid spaces  for  exploration.  The Library  Quarterly.  82(2):  161-
182.