## Jurnal Ilmiah Mandala Education (JIME)
Vol. 8, No. 3, Agustus 2022 p-ISSN : 2442-9511, e-2656-5862 DOI: 10.36312/jime.v8i3.3801/http://ejournal.mandalanursa.org/index.php/JIME

## Penerapan Pembelajaran Problem Based Learning-Steam Untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Tinggi Pada Materi IPA Pada Siswa Kelas IV
Zulfin Dano Syarifuddin 1 , Endang Wahju Andjariani 2 , Anggralita Sandra Dewi 3
Prodi Pendidikan Guru Sekolah Dasar, STKIP PGRI Sidoarjo
Article Info ABSTRAK Article history: Accepted: 21 Agustus 2022 Publish: 27 August 2022
Salah satu model dan pendekatan yang dapat dikembangkan oleh guru dan berpusat pada siswa adalah model problem based learnin g (PBL). Penelitian ini bertujuan untuk menentukan model pembelajaran yang dapat membantu siswa menyelesaikan masalah mereka  serta  memperbaiki  nilai  yang  mereka  dapatkan.  Jenis  penelitian  ini  adalah Participatory Action Research atau penelitian kolaboratif. Penelitian ini dilaksanakan di SDN Tenggulunan Kec,Candi dengan subjek penelitian kelas IV dengan jumlah 29 siswa.  Penelitian  ini  menggunakan  2  siklus,di  mana  sebelum  menggunakan pembelajaran Problem Based Learning-STEAM atau tahap siklus I hanya memperoleh 41%  untuk  berpikir  tingkat  tinggi  dan  19%  untuk  hasil  belajar  sedangkan  setelah menerapkan pembelajaran Problem Based Learning-STEAM atau tahap siklus II pada observasi  kedua  sebanyak    97%  untuk  berpikir  tingkat  tinggi  dan  86%  untuk  hasil belajar.  Maka  dapat  disimpulkan  bahwa  pembelajaran Problem  Based  Learning- STEAM yang  tepat  dan  sesuai  dengan  sintaks  model  PBL  dapat  meningkatkan kemampuan  keterampilan  berpikir  tinggi  dan  hasil  belajar  siswa  kelas  IV  SDN Tenggulunan.
Keywords:
Problem based learning-steam Meningkatkan  keterampilan  berpikir tinggi
Article Info Abstract Article history: Accepted: 21 Agustus 2022 Publish: 27 August 2022 One  of  the  models  and  approaches  that  can  be  developed  by  teachers  and  student- centered is the problem-based learning model (PBL). This study aims to determine a learning model that can help students solve their problems and increase the value they get. This type of research is Participatory Action Research or collaborative research. This research was carried out at SDN Tenggulunan Kec, Candi with class IV research subjects with 29 students. This study used 2 cycles, where before using Problem Based Learning-STEAM learning or the first cycle stage, only 41% were obtained for higher- order  thinking  and  19%  for  learning  outcomes,  while  after  implementing  Problem Based Learning-STEAM learning or cycle II, the second observation stage. as much as  97%  for  higher  order  thinking  and  86%  for  learning  outcomes.  So  it  can  be concluded that learning Problem Based Learning-STEAM that is appropriate and in accordance with the syntax of the PBL model can improve high thinking skills and learning outcomes of fourth grade students at SDN Tenggulunan.
This is an open access article under the Lisensi Creative Commons Atribusi- BerbagiSerupa 4.0 Internasional
Corresponding Author: Zulfin Dano Syarifuddin Prodi Pendidikan Guru Sekolah Dasar, STKIP PGRI Sidoarjo Email : dzulfin@gmail.com

## 1. PENDAHULUAN
Kompetensi yang harus dikembangkan  di abad 21  yakni critical thinking skill . Dimana pembelajaran diperlukan kemampuan untuk menjadikan siswa agar dapat berpikir tingkat tinggi sehingga  diharapkan  dapat  menghadapi  dan  menyelesaikan  berbagai  persoalan  di  kehidupan sehari-hari.  Peran  guru  sangat  berpengaruh  terhadap  hal  tersebut,  dimana  guru  merupakan fasilitator dalam melatih siswa berpikir tingkat tinggi. Demikian juga pendapat dari Ghazali,HA & Andjariani,EW (2019) Permasalahan yang berkaitan dengan proses pembelajaran dapat dilihat dari  minimnya  penggunaan  strategi,  metode-metode,  dan  pendekatan  pembelajaran  yang menghasilkan  siswa  untuk  memiliki  pemikiran  tingkat  tinggi atau  berfikir  dengan kritis,  logis, reflektif,  serta  kreatif.  Oleh  karena  itu,  keterampilan  berpikir  tingkat  tinggi  siswa  tidak  akan meningkat apabila proses pembelajaran hanya berpusat pada guru. Dibutuhkan strategi dan model pembelajaran  yang  tepat  untuk  mengasah  keterampilan  berpikir  tingkat  tinggi  pada  siswa. Sehingga  menggunakan  strategi  serta  model  pembelajaran  sesuai,  maka  siswa  akan  terbiasa
dalam , melatih , keterampilan berpikir tingkat tinggi. Keterampilan berpikir tingkat tinggi sendiri dapat diterapkan dalam model pembelajaran inkuiri, problem solving dan konsteksual. Pada saat keadaan pandemi Covid-19 seperti ini memiliki banyak dampak dari berbagai hal salah satunya dalam  hal  pendidikan.  Proses  belajar-mengajar  secara  langsung  ditiadakan  di  Indonesia  akibat dari pandemi dan dialihkan menjadi pembelajaran daring.
Dalam pembelajaran secara daring, kebanyakan siswa merasa kesulitan dalam memahami materi  yang  diberikan.  Apalagi  proses  pembelajaran  masa  pandemi  ini  terkendala  dengan keterbatasan media informasi dan teknologi yang  belum memumpuni. Sedikit sekali guru yang menggunakan  media  dan  metode  pembelajaran  ketika  melaksanakan  Pembelajaran  Jarak  Jauh (PJJ) maupun Pembelajaran Tatap Muka (PTM). Beberapa siswa merasa lelah dan kesulitan saat pelaksanaan  pembelajaran  secara  daring  karena  pembelajaran  Daring  sendiri  dirasa  sangat membosankan, dimana pembelajaran yang harus dilakukan seorang diri di rumah serta strategi dan  model  pembelajaran  guru  yang  kurang  kreatif  dalam  merancang  pembelajaran.  Salah  satu cara  untuk  mengurangi  dampak  tersebut  dan  menjadikan  pembelajaran  secara  daring  lebih bermakna.  Apabila  memakai  permainan  dalam  kegiatan  pembelajaran,  media  sesuai  dengan IPTEK, atau menggunakan strategi yang sesuai dengan kondisi saat pandemi berlangsung.
Model problem  based  learning (PBL)  dapat  dijadikan  sebagai  model  yang  harus dikembangkan  saat pandemic .  Arends  (dalam  Jamil,  2016:215)  menyatakan  bahwa  problem based learning (PBL) adalah pendekatan dalam proses belajar-mengajar dimana siswa diharapkan mampu  menyelesaikan  permasalahan  secara  otentik  agar  pengetahuan  siswa  dapat  tersusun dengan  sendirinya,  serta  inkuiri,  keterampilan  berpikir  secara  kritis  dapat  berkembang  dengan baik dan diikuti oleh tumbuhnya kemandirian serta rasa percaya diri. Menurut Cendy dkk (2019) STEM  dalam  pengaplikasiannya  bertujuan  untuk  mengembangkan  pemikiran,  penalaran,  kerja tim, investigasi, serta keterampilan kreatif yang dapat digunakan oleh siswa dalam semua bidang yang  ada  di  kehidupan  mereka.  Dengan  demikian  pendekatan  STEM  merupakan  sebuah pembelajaran  tentang  bagaimana  cara  mengkolaborasikan  atau  menerapkan  kelima  ilmu (pengetahuan,  teknologi,  teknik,  seni  dan  matematika)  secara  komprehensif  sebagai  pola pemecahan masalah. Pada pembelajaran PBL siswa bersifat student centered dimana guru hanya menyampaikan pengetahuan kepada siswa sebelum menggunakan masalah sebagai pengetahuan baru  dalam  proses  pemecahannya  sehingga  guru  hanya  membimbing  dan  mendampingi  siswa. Sedangakan Diani, dkk (2019) menyatakan bahwa PBL , adalah proses belajar-mengajar dengan permasalahan  secara  nyata  dalam  kehidupan  sehari-hari  yang  memiliki  tujuan  untuk menumbuhkan  pengetahuan  dibidang  sains.  Pembelajaran  IPA  di  SD  masih  terasa  sangat membosankan.  Dimana  siswa  masih  dituntun  oleh  guru  dalam  menemukan  suatu pengetahuan baru.  Pada  dasarnya  pembelajaran  IPA  SD  seharusnya  memiliki  tujuan  yakni  menumbuhkan ketertarikan serta peningkatan terhadap dunia dimana mereka hidup (Samatowa, 2010:2).
Dari pendapat ahli tersebut, diketahui bahwa ilmu pengetahuan harus dimiliki dan berasal dari keingintahuan peserta didik secara ilmiah, sehingga siswa mencari jawaban dengan bertanya serta mampu mengembangkan berpikir secara ilmiah. Kurang optimalnya pembelajaran IPA di SD disebabkan oleh pemanfaatan sumber belajar yang masih kurang. Selain itu juga, model dan pendekatan yang diaplikasikan oleh guru belum sesuai dengan tujuan dari pembelajaran, sehingga dampak yang dihasilkan adalah siswa cenderung pasif dalam mencari jawaban akan pertanyaan pengetahuan. Hal tersebut menyebabkan hasil belajar IPA menjadi kurang maksimal (Dewi, AS, 2017).
Permasalahan  yang  akan  diteliti  adalah .. bagaimana , penerapan pembelajaran problem based learning – STEAM dapat meningkatkan ketrampilan berfikir tinggi dalam materi IPA pada siswa  kelas  IV  SDN  Tenggulunan . Tujuan  dari  dilaksanakan  penelitian  ini  adalah  untuk membantu  meningkatkan  keterampilan  berpikir  tingkat  tinggi  melalui ,, pembelajaran problem based learning-STEAM sehingga siswa akan mampu menghadapi abad 21 serta diharapkan siswa kelas  IV  di  SDN  Tenggulunan  Kecamatan  Candi  Kabupaten  Sidoarjo memiliki  sikap  mandiri, tegas, , dapat bekerja sama, memiliki personal diri yang baik serta mampu dalam mengelola waktu sehingga menjadi individu yang lebih berkompeten.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  di  SDN  Tenggulunan  Candi  dengan  siswa  kelas  IV  yang berjumlah 29 , siswa sebagai subjeknya dengan menggunakan jenis penelitian Participatory Action Research atau  penelitian  kolaboratif  yaitu  kerja  sama  antara  praktisi  (guru)  dan  peneliti (Sugiono,2013:496). Siklus yang digunakan dalam penelitian ini berjuamlah 2 dengan tahapan perencanaan, pelaksanaan, pengamatan, serta refleksi. Dengan soal tes untuk mengetahui hasil belajar,  angket,  lembar  Observasi  dan  lembar  kegiatan  siswa  sebagai  instrumen  peneilitian. Pelaksanaan  penelitian  ini  dibagi  menjadi  beberapa  langkah,  yaitu:  perencanaan,  pelaksanaan, pengamatan dan evaluasi.

## 3. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Sesuai  pendapat  Susanto  (2013:  5)  hasil  belajar  siswa  selama  di  sekolah  dinyatakan dengan nilai yang diperoleh melalui hasil tes materi pelajaran tertentu.  Penelitian ini , bertujuan untuk  meningkatkan  kemampuan  berfikir  tinggi  dan  hasil  belajar  IPA  di  kelas  IV  SDN Tenggulunan  tahun  ajaran  2021/2022.  Peneliti  mendiskripsikan  siklus  I  melalui  tahapan perencanaan, tindakan/pelaksanaan, pengamatan dan refleksi.
3.1.Hasil Penelitian
a. Deskripsi Siklus I
Perencanaan  tindakan  di  mulai  dengan  menyusun  rencana  pembelajaran  kooperatif learning  untuk  2  kali  pertemuan,  adapun  model  pembelajaran  menggunakan Problem based learning-STEAM lalu menyusun lembar observasi, menyusun instrumen penelitian, menyiapkan soal test harian berbentuk isian dan terakhir menyusun lembar penilaian.
b. Pelaksanaan Kegiatan Pembagian kelompok menjadi 6 dengan masing-masing anggota kelompok berjumlah 4-
5 siswa, setelah itu materi yang dibagikan berupa soal dan selanjutnya siswa mengamati dengan  cara  diskusi  dalam  kelompok  mengenai  materi  IPA  yaitu  sumber  energi,  hasil diskusi kemudian di presentasikan oleh siswa dan dilakukan evaluasi.
c. Observasi/Pengamatan Guru kelas IV beserta peneliti melakukan kegiatan pengamatan pada setiap pertemuan.
Pada kegiatan pengamatan hanya fokus terhadap 6 indikator  yaitu: (l) mampu bertanya, a, (2) mampu menjawab setiap pertanyaan yang diberikan. (3) menganalisis s argumen, (4) dapat memecahkan beberapa masalah, (5) keterampilan n mengevaluasi i dan menilai hasil melalui proses pengamatan serta (6) membuat beberapa kesimpulan. Dasar hasil tes siklus I  dapat  disimpulkan  bahwa  kebanyakan  siswa  kelas  IV  memiliki  kemampuan  berfikir tinggi siswa sebesar 41%, sedangkan untuk hasil tes pada siklus I menunjukkan presentase ketuntasan sebesar 19%.
d. Refleksi
Melakukan  penilaian  akibat  dari  dilaksanakan  siklus  I  maka  digunakanlah  refleksi, sehingga bisa disimpulkan rata-rata nilai kemampuan berfikir masih mudah dan hasil tes pada siklus I masih berada di bawah nilai kriteria ketuntasan minimum (KKM)
Berdasarkan hasil tes tersebut, peneliti dan guru perlu melakukan tindakan selanjutnya yaitu melaksanakan siklus II. Peneliti mendiskripsikan Siklus II dengan tahap perencanaan, tindakan/pelaksanaan, pengamatan serta refleksi.
a. Tahap perencanaan
Pada  siklus  II  menyusun  rencana  pembelajaran  menggunakan  pendekatan  kooperatif learning serta model pembelajaraan Problem Based Learning-STEAM , menyusun lembar observasi,  lembar  hasil  belajar  oleh  siswa  disusun  sebagai  instrument  penelitian,  soal disiapkan berbentuk isian dan menyusun lembar penilaian
b. Tahap pelaksanaan kegiatan
Pembagian kelompok menjadi 6 dengan masing-masing anggota kelompok berjumlah 4- 5 siswa, guru menyiapkan lembar observasi dan soal-soal ujian harian, lalu tugas berupa
soal dan pengamatan dalam diskusi secara berkelompok. Kelompok yang ditunjuk guru dapat mempresentasikan hasil diskusinya kemudian dilakukan evaluasi.
c. Tahap observasi/pengamatan
Berdasarkan hasil tes dan observasi disimpulkan sebagai berikut, rata-rata berfikir tinggi siswa mengalami kenaikan 97%, dan hasil tes menunjukkan presentasi ketuntasan 86%.
d. Tahap refleksi Refleksi  dilakukan  untuk  menilai  akibat  dari  perlakuan  pada  siklus  II,  maka  dapat disimpulkan  bahwa  kenaikan  berfikir  kritis  siswa  sebesar  56%  dari  awalnya  41%  lalu menjadi 97%. Kemudian rata-rata hasil tes menunjukkan kenaikan dari siklus I ke siklus II  sebesar  67%,  awalnya  19%  menjadi  86%,  sehingga  disimpulkan  karena  sudah mengalami  kenaikan  kemampuan  berfikir  secara  kritis  siswa  dan  kenaikan hasil , belajar // siswa  yang  telah  memenuhi  kriteria  ketuntasan m minimum ,, (KKM)  maka tidak perlu dilanjutkan ke siklus selanjutnya.
Data dalam bentuk  diagram  batang  dibawah  ini  digunakan  untuk  memperlihatkan peningkatan kemampuan berpikir secara kritis dapat dilihat pada gambar
Gambar 1.
Gambar 2. Diagram Peningkatan

## 3.2.Pembahasan
Menurut beberapa ahli, definisi keterampilan berpikir tingkat tinggi salah satunya dari Resnick (dalam Yoki, 5:2018) adalah proses berpikir kompleks dalam menguraikan materi, membuat  kesimpulan,  membangun  representasi,  menganalisis,  dan  membangun  hubungan dengan melibatkan aktivitas mental yang paling dasar. Dengan demikian peneliti memadukan
ketrampilan berpikir tinggi bersamaan STEAM sehingga peneliti memutuskan menggunakan Problem Based Learning- STEAM untuk mendapatkan hasil penelitian.
Berdasarkan  hasil  observasi,  siswa  kelas  IV  kurang  bersemangat  mengikuti  kegiatan pembelajaran. Terlihat Ketika guru mulai menjelaskan materi pembeljaran banyak siswa yang kurang  serius  dan  bermain  sendiri.  Selain  itu  juga  terdapat  siswa  yang  berjala-jalan  Ketika guru  menjelaskan.  Metode  pembelajaran  IPA  yang  biasa  digunakan  guru  masih  tergolong kurang inovatif, yaitu menggunakan metode ceramah dan penugasan yang sudah ada di buku. Guru masih terpacu dengan kegiatan-kegiatan yang ada pada buku pegangan siswa. Dampak dari kurangnya semangat belajar siswa untuk mengikuti pembelajaran yaitu hasil belajar yang masih  rendah  dan  kurangnya  kemampuan  berpikir  tinggi.  Pada  saat  siklus  I  Penerapan Problem  Based  Learning – STEAM di  SDN  Tenggulunan  menunjukkan  hasil  belajar  siswa masih berada dibawah nilai ketuntasan minimal (KKM) dengan rata-rata nilai siswa sebesar 45,48.  Serta  ditunjukkan  dalam  presentase  nilai  siswa  yang  berhasil mencapai  KKM  hanya sebesar 19%,dibuktikan melalui pemberian pre-test . Dikarenakan siswa mengganggap materi IPA itu sulit karena materi yang diajarkan sangat banyak dan kurang paham  dengan materi tersebut.
Seusai  pemberian treatmen atau  penerapan  siklus  II  pembelajaran Problem  Based Learning-STEM guru Kembali meberikan post-test sebagai tolak ukur kemampuan siswa dan menunjukkan  hasil  pencapaian  belajar  siswa  sebagai  berikut,  rata-rata  nilai  yang  diperoleh siswa mencapai 78,04%. Presentase nilai siswa yang berhasil mencapai KKM sebesar 86%, sedangkan  KKM  yang  ditetapkan  adalah  nilai  rata-rata  siswa  minimal  75%  dan  presentase yang  menunjukkan  jumlah  siswa  sesuai  nilai  standart  KKM  80%.  Seusai  pemberian pembelajaran PBL-STEM maka dapat dilihat peningkatan hasil belajar siswa dan kemampuan berpikir tinggi pada siswa kelas IV SDN Tenggulunan. Peningkatan hasil belajar dalam setiap evaluasi dapat dilihat melalui tabel di bawah ini..
Tabel Perbandingan Target dan Pencapaian Hasil Belajar Indikator Siklus I  Target  Siklus II Nilai rata-rata siswa 45,48%  75% 78,04% Presentase Jumlah 19% 80% 86% siswa yang mencapai KKM
Berdasarkan pembahasan yang diatas dapat disimpulkan dengan adanya pembelajaran Problem  Based  Learning-STEAM yang  tepat  dan  sesuai  dengan  sintaks  model  PBL  dapat meningkatkan kemampuan keterampilan berpikir tinggi dan hasil belajar siswa kelas IV SDN Tennggulunan. Oleh karena itu, melalui penelitian yang telah dilakukan dapat membuktikan hipotesis  mengenai  pengaplikasian  pembelajaran Problem  Base  Learning-STEAM dapat meningkatkan kemampuan siswa untuk berpikir secara kritis.

## 4. KESIMPULAN
Dari hasil diatas, menunjukkan perbandingan minat siswa kelas IV dalam observasi awal dan observasi akhir diperoleh adanya peningkatan minat belajar siswa pada pembelajaran IPA dengan diterapkannya pembelajaran Problem Based Learning-STEAM . Sebelum menggunakan pembelajaran Problem Based Learning-STEAM atau pada tahap siklus I hanya memperoleh 48% sedangkan setelah menerapkan pembelajaran Problem Based Learning-STEAM atau dalam tahap siklus II pada observasi kedua sebanyak  75% dan mengalami peningkatan pada observasi akhir yaitu sebanyak 86%. Hal tersebut menandakan terdapat peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa sebelum dan sesudah pembelajaran dengan menggunakan metode pembelajaran Problem Based Learning steam. kemampuan berpikir kritis siswa dalam mata pelajaran IPA untuk mampu bertanya,  mampu  menjawab  setiap  pertanyaan  yang  diberikan.  menganalisis s argumen,  dapat memecahkan  beberapa  masalah,  keterampilan n mengevaluasi  menilai  hasil  melalui  proses pengamatan serta  dan membuat beberapa kesimpulan sehingga dari hal tersebut menunjukkan hampir seluruh siswa telah mengalami peningkatan dalam berpikir tingkat tinggi.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Ariyana,  Yoki,  et.al.,  Buku  Pegangan  Pembelajaran  Berorientasi  pada  Keterampilan  Berpikir Tingkat Tinggi, 2018, Jakarta: Dirjen GTK Kemendikbud.
based on Problem Based Instruction (PBL): The effect on concept understanding and Dewi,  AS  (2017).  Peningkatan  Hasil  Belajar  Siswa  Melalui  Media  Pembelajaran  Video  IPA
Materi  Bagian-bagian  Utama  Tubuh  Hewan  Pada  Siswa  Kelas  II  B  SDN  TANAH KALIKEDINDING II SURABAYA
TA 2017/2018 . repository.stkippgri- sidoarjo.ac.id/100/1/15.pdf
Diani,  R.,  Khotimah,  K.,  Khasanah,  U.,  &  Ridho,  M.S.  2019.  Scaffolding  in  physics learning
Ghazali,  HA  &  Andjariani,  EW  (2019).  “ Penerapan  contextual  Teaching  and  Learning melalui kegiatan wisata belajar terintegrsi untuk meningkatkan keaktifan belajar siswa  SMP  IT  Insan  Kamil  Sidoarjo,  Prosiding  Conference  on  Research  & Community
Service .9-22-
2019,https://scholar.google.com/scholar?q=related:4IQFHay8JgcJ:scholar.google.com/ &scioq=&hl=id&as_sdt=0,5&authuser=4#d=gs_qabs&t=1653452231752&u=%23p%3 D4IQFHay8JgcJ
Samatowa, Usman. 2010. Pembelajaran IPA di Sekolah Dasar . Jakarta: PT Indeks. self efficacy. Indonesian Journal of Science and Mathematics Education, 2(3):310–319. Sugiyono 2013, “Metode Penelitian Kuantitatif,Kualitatif dan Kombinasi” (Mix Methods) Sugiyono  2018,  “Metode  penelitian  kombinasi  (Mixed  Methods)”  Cetakan  ke  10  Penerbit Bandung Alfabeta
Suprihatiningrum, Jamil. (2016). Strategi Pembelajaran Teori & Aplikasi. Yogyakarta: Ar-Ruzz Media.