Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) Volume 8, Nomor 2, halaman 241-256, 2020 http://jurnal.unsyiah.ac.id/jpsi p-ISSN: 2338-4379 e-ISSN: 2615-840X

## IMPLEMENTASI PEMBELAJARAN STEM PADA MATERI SISTEM REPRODUKSI TUMBUHAN DAN HEWAN TERHADAP KEMAMPUAN BERPIKIR ILMIAH
PESERTA DIDIK SMP
Rahmi Agustina * , Ismul Huda, Cut Nurmaliah
Program Studi Pendidikan Biologi PPs Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, Indonesia
*Corresponding Author: ismulhuda@fkip.unsyiah.ac.id
DOI: 10.24815/jpsi.v8i2.16913 Received: 7 Juni 2020 Revised: 16 Juli 2020 Accepted: 28 Juli 2020
Abstrak .  Pembelajaran  IPA  pada  SMP  di  kabupaten  Pidie  belum  mengembangkan  kemampuan berpikir ilmiah. Peserta didik belum mampu melakukan analisis masalah dan berargumentasi sesuai dengan  bukti  dan  pengalaman  penyelidikan.  Penggunaan  peralatan  praktikum  juga  kurang memadai  khususnya  materi  reproduksi  hewan  dan  tumbuhan.  Ini  dibuktikan  dengan  ruang laboratorium yang belum dimanfaatkan dan peralatan yang belum lengkap. Penelitian ini bertujuan untuk  mengetahui  perbedaan  implementasi  pembelajaran  STEM  terintegrasi  dan  STEM  Silo terhadap kemampuan berpikir ilmiah pada materi reproduksi tumbuhan dan  hewan di kelas kelas IX SMP Negeri 1 Sigli dan SMP Negeri 2 Peukan Pidie. Pendekatan yang digunakan dalam penelitian ini  adalah  kuantitatif,  jenis  penelitian  adalah  penelitian  terapan,  metode  yang  digunakan quasi eksperimen ,  dengan  design Nonrandomized    control  group  pretest  posttest  design. Populasi berjumlah 236 orang peserta didik dan sampel berjumlah 75 orang peserta didik. Instrumen yang digunakan  yaitu  tes  berpikir  ilmiah.  Prosedur  penelitian  terdiri  dari  pretes,  perlakuan  STEM terintegrasi pada kelas eksperimen dan STEM silo pada kelas kontrol, dan postes. Instrumen untuk mengukur kemampuan berpikir ilmiah yaitu dengan menggunakan tes essay yang disertai dengan rubrik. Analisis data terdiri dari uji normalitas, uji independen t-tes dan uji anova. Hasil penelitian terdapat perbedaan nilai rata-rata kemampuan berpikir ilmiah kelas STEM terintegrasi yaitu 76,74 dan  STEM  silo  61,64.  Penelitian  ini  menunjukkan  perbedaan  kemampuan  berpikir  ilmiah peserta didik yang diajarkan dengan menggunakan pembelajaran STEM terintegrasi dan STEM silo pada materi reproduksi tumbuhan dan hewan di kelas IX SMP.
Kata  Kunci :  STEM  Terintegrasi,  STEM  Silo,  Berpikir  Ilmiah,  Materi  Reproduksi  Hewan  dan Tumbuhan.
Abstract. Learning  science in Junior High School in Pidie district has not yet developed the ability to  think  scientifically.  Leanears  have  not  been  able  to  do  a  problem  analisis  and  argue  with  the evisidence and experience of the investigation. That are not given the opportunity to have learning activities that could improve their thinking, and then the equipment used in the process of teaching and learning on the concept of plants and animals reproduction are inediquate. It is proved by the laboratory space that has not been used and incompleted equipment. This study aims to determine the differences in the implementation of integrated STEM learning and STEM Silo on the ability to think  scientifically  on  plant  and  animal  reproduction  concept  in  class  IX  Pidie  State  Junior  High School.  The  approach  used  in  this  study  was  quantitative,  the  type  of  research  was  applied research; the method used is quasi-experimental, with the Nonrandomized control group pretest- posttest  design.  The  population  in  this  study  amounted  to  236  students  and  the  sample  to  75 students. The research procedure consisted of giving pretest, giving STEM integrated treatment in the experimental class and STEM silo in the control class, and giving posttest. The instrument for measuring  scientific  thinking  ability  is  to  use  essay  tests  accompanied  by  rubrics.  Data  analysis consisted  of  normality  test,  independent  t-test  and ANOVA  test.  The  results  of  the  study  showed there  are  diffences  in  the  average  value  of  scientific  thinking  integrated  STEM  class  that  is76.74
and STEM silos 61.64. The research is aimed at differing students ability to  scientific thinking. The students are taught by using integeted STEM learning and STEM silo in the reproduction of animal plant material grade IX SMP.
Key Words : Integrated STEM, STEM Silo, Scientific Thinking, Animal and Plant Reproduction Concept.

## PENDAHULUAN
Tantangan  abad  21  peserta  didik  dituntut  unggul  berkompetisi  dalam memanfaatkan  informasi.  Sumber  daya  yang  diharapkan  harus  memiliki  berbagai keahlian  dan  kemampuan  berpikir  tingkat  tinggi.  Berpikir  ilmiah  merupakan  bagian terpenting  dalam  berpikir  tingkat  tinggi,  karena  pemikiran  yang  dihubungkan  dengan berpikir ilmiah menjadikan proses berpikir lebih teliti dan meluas (Kuhn, 2010). Berpikir ilmiah  dapat  mengembangkan  peserta  didik  dalam  berargumentasi  sesuai  dengan  bukti dan pengalaman dalam menyelidiki sains (Rudolph & Horibe, 2016). Pada kenyataannya penelitian  yang  pernah  dilakukan  Devi  (2018)  bahwa  rendahnya  kemampuan  berpikir ilmiah  peserta  didik  disebabkan  peserta  didik  tidak  biasa  dilatih  kemampuan  berpikir ilmiah  dalam  pembelajaran.  Pembelajaran science,  technology,  engineering,  and matehematics (STEM)  adalah  salah  satu  pendekatan  yang  bisa  mengakomodir karakteristik  berpikir ilmiah. Kemampuan berpikir ilmiah pendidikan STEM yaitu 22,62% lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  bukan  STEM  10,28%  (Jensen,  dkk.,  2015). Kemampuan berpikir ilmiah peserta didik menggunakan STEM lebih efektif dibandingkan pembelajaran  biasa,  pembelajaran  STEM  efektif  dalam  memperoleh  konsep-konsep ilmiah peserta didik (Doulat & Jordan, 2017).
Hasil  dari  pendidikan  STEM  dapat  meningkatkan  investasi  untuk  berinovasi  dan pembangunan ekonomi berkelanjutan, dengan menempatkan pekerja di bidang penelitian dan  menjadi  para  ilmuwan  (Akgunduz,  2016).  Beberapa  sekolah  di  dunia  memusatkan perhatiannya  terhadap  pendidikan  STEM,  disebabkan  STEM  merupakan  sebuah pendekatan pembelajaran yang populer di tingkat dunia. STEM efektif dalam menerapkan pembelajaran tematik integratif menggabungkan empat bidang pokok dalam pendidikan yaitu ilmu  pengetahuan,  teknologi,  matematika,  dan engineering (Pimthong  &  Williams, 2018). Pendidikan  STEM  harus  diimplementasikan  dalam  kurikulum  sekolah  maupun diluar  sekolah  seperti  penelitian  yang  telah  dilakukan  menunjukkan  STEM  dapat meningkatkan  kesejahteraan  hidup  masyarakat,  sebagai  contoh  di  Amerika  Serikat ( Sarac, 2018).
Hasil  observasi  yang  dilakukan  pada  SMP  Negeri  Pidie  ditemukan  peserta  didik  di kelas IX  menunjukkan pembelajaran hanya mengembangkan pengetahuan kongnitifnya saja  tanpa  melatih  untuk    aktif,  kreatif,  kritis,  logis  dan  analitis  dalam  menyelesaikan permasalahan  dalam  kehidupan  nyata.  Peserta  didik  tidak  diberikan  kesempatan  untuk melakukan  pembelajaran  yang  mampu  membawa  aktif  menkontruk  pengetahuannya sendiri dengan model pembelajaran yang mampu mengembangkan kemampuan berpikir ilmiah. Terutama pada materi reproduksi tumbuhan dan hewan proses belajar mengajar tidak  menggunakan  media  dan  peralatan  praktikum  yang  memadai,  ini  dibuktikan dengan  ruang  laboratorium  yang  belum  dimanfaatkan  secara  maksimal.  Hal  tersebut menyebabkan  peserta  didik  lebih  cenderung  belajar  hanya  dari  buku  pegangan (text book ) tanpa adanya pengalaman belajar langsung dalam kehidupan nyata. Hasil wawancara dengan guru pada umumnya proses belajar mengajar di kelas IX SMP  Negeri  Pidie  peserta  didik  melakukan  eksperimen  hanya  mengandalkan  peralatan yang ada di laboratorium IPA saja. Peserta didik diberikan kesempatan untuk melakukan eksperimen jika alat yang digunakan tersebut tersedia di laboratorium, dan apabila alat tersebut tidak tersedia, maka dalam proses belajar mengajar dilakukan dengan ceramah saja.  Tanpa  adanya  inisiatif  untuk  memanfaatkan  peralatan  yang  sederhana  dalam

## Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) Vol. 8, No. 2, hlm. 241-256, 2020
kehidupan  sehari-hari  yang  dapat  digunakan  dalam  membantu  eksperimen  terutama pada materi reproduksi tumbuhan dan hewan.
Berdasarkan  hal  tersebut  solusi  yang  akan  dilakukan  yaitu  dengan  menerapkan pembelajaran STEM, pembelajaran dengan menggunakan STEM  akan membuat peserta didik  mampu  memecahkan  masalah  dalam  materi  reproduksi  tumbuhan  dan  hewan dengan cara belajar mengkontruksi sendiri materi pelajaran terutama dalam merekayasa produk suatu alat yang dapat digunakan dalam proses reproduksi tumbuhan dan hewan. Tujuan  dari  pembelajaran  dengan  pendekatan  STEM  sesuai  untuk  diterapkan  pada pembelajaran  sekolah  menengah  yang  subjek  dalam  pembelajarannya  membutuhkan pengetahuan  yang  komplek.  (Gonzalez  &  Kuenzi,  2012)  menemukan  bahwa  STEM memiliki  arti  pengajaran  dan  pembelajaran  yang  berkaitan  dengan  bidang  sains  kajian tentang  fenomena  alam  yang  melibatkan  observasi  dan  pengukuran  sebagai  wahana untuk  menjelaskan  secara  obyektif  alam  yang  selalu  berubah.  Teknologi  merujuk  pada inovasi  manusia  yang  digunakan  untuk  memodifikasi  alam  agar  memenuhi  kebutuhan dan  keinginan  manusia,  sehingga  membuat  kehidupan  lebih  nyaman  dan  lebih  aman. Rekayasa  (engineering)  merupakan  pengetahuan  dan  keterampilan  untuk  memperoleh dan  mengaplikasikan  pengetahuan  ilmiah,  ekonomi,  sosial,  serta  praktis  untuk mendesain  dan  mengkonstruksi  mesin,  peralatan,  sistem,  material,  dan  proses  yang bermanfaat  bagi  manusia  secara  ekonomis  dan  ramah  lingkungan.  Selanjutnya, matematika  berkenaan  dengan  pola-pola  dan  hubungan-hubungan,  dan  menyediakan bahasa untuk teknologi, sains, dan rekayasa.
Pendekatan STEM tidak hanya dapat dilakukan dalam tingkat pendidikan dasar dan menengah  saja,  tetapi  juga  dapat  dilaksanakan  sampai  tingkat  kuliah  bahkan  sampai jenjang postdoctoral .  Manfaat  dari  pembelajaran  STEM  yang  berkelanjutan  sebaiknya mulai ditunjukkan oleh pendidikan sejak dini dan pada tahap peserta didik sudah mampu mengkombinasikan  antara  pengetahuan  kognitif  dan  psikomotorik  (Wilson,  2016). Perkembangan  pendekatan  STEM  yang  umum  dikenal  ada  tiga  yaitu  pola  Silo, terinkoporasi  ( Embedded) dan  terintegrasi  (Robert,  2012).  Pola  pendekatan  STEM  Silo diajarkan  secara  terpisah  dalam  pembelajaran,  pola  STEM  terinkoporasi  merupakan pendekatan  yang  memberi  penekanan  pada  satu  materi  yang  lebih  diutamakan  dan materi pendampingnya. Pendekatan STEM terintegrasi, pola ini tidak ada batas antar tiap mata pelajaran (Robert, 2012).
Pembelajaran STEM dapat meningkatkan motivasi dan  aktivitas  peserta didik,  serta membuat  kreatif  dan  inovatif  sendiri  pada  saat  belajar  (Rahmiza,  2015).  Hal  ini  sangat membantu  peserta  didik  kelas  IX  SMP  Negeri  1  Sigli  dan  SMP  Negeri  2  Peukan  Pidie untuk  terus  mengembangkan  diri  untuk  mencapai  kemampuan  berpikir  tingkat  tingi terutama kemampuan berpikir ilmiah yang meningkat. STEM salah satu cara efektif untuk membuat peserta didik lebih semangat dalam belajar. Penerapan STEM terintegrasi pada kelas  eksperimen  dengan  menggunakan  langkah  pembelajaran  model  5E  (e ngagement, exploration, explanation, elaboration and evaluation) yang keempat aspek berpikir ilmiah meliputi  penyelidikan,  analisis,  inferensi,  dan  argument  dapat  dilaksanakan  dalam pembelajaran.  Pada  kelas  kontrol  menggunakan  pembelajaran  STEM  silo  dengan  model 5E  yaitu  pembelajaran aspek  STEM  tidak  diajarkan  secara  terpadu  dalam  pembelajaran IPA.    Pemilihan  STEM  silo  pada  kelas  kontrol  dikarenakan  perlakukan  pada  kelas eksperimen  dan  kelas  kontrol  tidak  boleh  jauh  berbeda.  Sejalan  dengan  pendapat  Ary, dkk.,  (2010)  menjelaskan  bahwa  apabila  menggunakan  desain  eksperimental,  harus memperhatikan    subjek  yang  digunakan  untuk  kelompok  perlakuan  dan  kontrol  tidak
Vol. 8, No. 2, hlm. 241-256, 2020
berbeda  secara  sistematis  dan  memastikan  bahwa  hasilnya  adalah  konsekuensi  dari manipulasi variabel independen dan bukan dari variabel lain.
Pemilihan    Materi  sistem  reproduksi  tumbuhan  dan  hewan  karena  dapat  diajarkan dengan  menggunakan  pendekatan  STEM  yaitu  sains  dalam  menemukan  konsepnya, dalam  hal  teknologi  dapat  diajarkan  dengan  menjelaskan  berbagai  penerapan  teknologi yang  berkaitan  dengan  materi,  kemudian  melalui  teknik  peserta  didik  dapat  diajarkan untuk  menyelesailkan  permasalahan  dalam  kehidupan  dengan  membuat  alat-alat sederhana terkait materi, dan matematika digunakan untuk memformulasikan persamaan matematis  terkait  konsep  materi  serta  dalam  hal  perhitungannya.  Selain  itu,  banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari yang berkaitan dengan materi tersebut.
Berdasarkan  uraian  di  atas,  penelitian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  perbedaan kemampuan berpikir ilmiah peserta didik yang mengikuti pembelajaran STEM terintegrasi dan  STEM  silo  pada  materi  reproduksi  tumbuhan  dan  hewan  di  SMP  Negeri  Pidie. Hipotesis  dalam  penelitian  ini,  peserta  didik  yang  mengikuti  pembelajaran  STEM terintegrasi  menunjukkan  kemampuan  berpikir  ilmiah  lebih  baik  secara  signifikan dibandingkan  dengan  peserta  didik  yang  mengikuti  pembelajaran  STEM  silo  dalam pembelajaran materi reproduksi tumbuhan dan hewan di SMP Negeri Pidie. Penelitian ini bermanfaat, antara lain bagi peserta didik mampu  mengasah kemampuan berpikir ilmiah dalam menguasai  suatu pengetahuan, meningkatkan mutu dunia pendidikan khususnya pada  mata  pelajaran  IPA  yang  sering  dikatakan  sebagai  materi  yang  abstrak,  dan  bagi guru  lebih  mengoptimalkan  kemampuan  diri  sendiri  dan  peserta  didik  dalam  berpikir ilmiah,  dengan  memberikan  motivasi  dan  ransangan  terus  menerus  karena perkembangan  intelektual  terjadi  pada  saat  individu  berhadapan  dengan  pengalaman baru  dan  menantang,  dan  ketika  mereka  berusaha  untuk  memecahkan  masalah  yang dimunculkan di hadapan mereka dan guru mampu membimbing dalam mengembangkan engineering peserta didik untuk menyelesaikan tugas.

## METODE
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  SMP  Negeri  1  Sigli  dan  SMP  Negeri  2  Peukan  Pidie. Waktu  penelitian  dilakukan  pada    semester  ganjil  tahun  ajaran  2019/2020  di  kelas  IX SMP Negeri 1 Sigli dan SMP Negeri 2 Peukan Pidie. Pengambilan sampel pada SMP Negeri 1  Sigli  dan  SMP  Negeri  2  Peukan  Pidie  ini  berdasarkan  akreditasi  sekolah  dengan akreditasi A dan kedua sekolah tersebut merupakan sekolah model dan mitra.
Pendekatan yang digunakan yaitu kuantitatif. Jenis penelitian quasi eksperimen dan menggunakan  metode  terapan  untuk  mengetahui  perbedaan  yang  muncul  dari  suatu perlakuan  pada  variabel  eksperimen.  Perlakuan    kedua  kelompok    eksperimen  dan kontrol untuk menguji akibat dari pendekatan pembelajaran.
Penelitian  ini  menggunakan  rancangan nonrandomized  control  group  pretest posttest  design .  Langkah-langkah  dalam  penelitian  ini  adalah  (1)  memberikan  pretes untuk  kelompok  eksperimen  dan  kelompok  kontrol,  (2)  memberikan  perlakuan  dengan menerapkan pendekatan STEM teritegrasi pada kelompok eksperimen dan pembelajaran pendekatan STEM Silo pada kelompok kontrol, dan (3) memberikan postes untuk kedua kelas. Desain ini akan membandingkan nilai pretes dan nilai postes kelas eksperimen dan kelas kontrol. Menurut Ary, dkk. (2010)  rancangan nonrandomized control group pretest posttest design yaitu pada Tabel 1.

## Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) Vol. 8, No. 2, hlm. 241-256, 2020
Tabel 1 . Nonrandomized  control group pretest posttest design
Kelas Pretes Perlakuan Postes E Y 1 X 1 Y 2 K Y 1 X 2 Y 2 Keterangan: E  : STEM Terintegrasi
K  : STEM Silo Y 1 : nilai pretes (sebelum dilakukan pembelajaran) Y 2 : nilai postes (sesudah dilakukan pembelajaran) X 1 : perlakuan menggunakan pendekatan STEM terintegrasi
X 2 : perlakuan menggunakan pendekatan STEM silo
Populasi  dalam  penelitian  ini  adalah  seluruh  peserta  didik  kelas  IX  SMP  Negeri  1 Sigli  dan  SMP  Negeri  2  Peukan  Pidie  yang  berjumlah  236  orang  peserta  didik.  Sampel dalam penelitian ini berjumlah 75 orang peserta didik. Peneliti menentukan kelas sampel penelitian  menggunakan simple  random  sampling .  Parameter  dalam  penelitian  adalah mengukur kemampuan berpikir ilmiah peserta didik dengan menggunakan empat aspek yaitu inkuiri, analisis, inferensi dan argumentasi, disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Indikator Kemampuan Berpikir Ilmiah
Aspek berpikir ilmiah Indikator Inkuiri Merumuskan tujuan Mengidentifikasi hasil pengamatan atau fenomena Merumuskan masalah berdasarkan isu/fenomena Membuat Hipotesis Analisis Merancang desain percobaan Menyajikan data hasil percobaan Inferensi Menemukan konsep atau teori hasil pengamatan Membuat kesimpulan Mencocokkan kesimpulan dengan hipotesis Argumentasi Menyelesaikan masalah dengan menggunakan teori hasil percobaan Sumber: Khun (2010)
Pelaksanaan  penelitian  ini  menggunakan  beberapa  teknik  antara  lain:  rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP), Lembar kerja peserta didik (LKPD) dan instrumen tes. Instrumen tes menggunakan adalah tes kemampuan berpikir ilmiah. Teknik Analisis Data mencakup  seluruh  kegiatan  mengklarifikasi,  menganalisa,  memakai,  dan  menarik kesimpulan dari semua data yang terkumpul. Data dianalisis dengan cara  uji kesetaraan menggunaka uji independen t-test, independen t-test adalah uji komparatif atau uji beda untuk  mengetahui  adakah  perbedaan  mean  atau  rerata  yang  bermakna  antara  2 kelompok.  Tujuan  uji  kesetaraan  yaitu  untuk  melihat  kemampuan  awal  peserta  didik yang  tidak  berbeda.  Untuk  melakukan  uji  kesetaraan  ini  menggunakan  program SPSS. Kriteria  uji  normalitas  jika  nilai  Sig.  >  0,05  dinyatakan  normal.  Selanjutnya menggunakan  uji  asumsi klasik (uji  normalitas)  digunakan  untuk  menguji  apakah  suatu variabel  normal  atau  tidak.  Normal  disini  dalam  arti  mempunyai  distribusi  data  yang normal. Untuk menguji normalitas data dapat menggunakan uji One Sample Kolmogorov- Smirnov Test.  Untuk  melakukan  uji  normalitas  ini  menggunakan  program  SPSS  dengan
kriteria  jika  nilai  Sig.>0,05  dinyatakan  normal.  Selanjutnya  peneliti  melakukan  uji statistik  inferensial  yaitu  analisis  data  untuk  melihat  ada  atau  tidaknya  perbedaan perlakuan  antara  kelompok  perlakuan  dan  kontrol  ditempuh  dengan  menggunakan analisis  varian  (ANAVA).  Analisis  data  secara  inferensial  bertujuan  untuk  mengetahui perbedaan  penggunaan  pembelajaran  STEM  terintegrasi  dan  STEM  silo  terhadap kemampuan  berpikir  ilmiah  peserta  didik.  Untuk  melakukan  uji  inferensial  ini menggunakan program SPSS. Kriteria uji ANAVA jika p < 0,05, maka terdapat perbedaan kemampuan berpikir ilmiah peserta didik (Shah dkk., 2015).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Penilaian  hasil implementasi  pembelajaran  STEM  terintegrasi  dan  STEM  silo  dilihat berdasarkan pada aspek kemampuan berpikir ilmiah dilihat dari nilai  pretes dan postes . Perbedaan kemampuan berpikir ilmiah peserta didik di dapat berdasarkan empat aspek, yaitu inquiry, analisis, inferensi dan argumentasi. Keempat aspek ini dapat diamati dalam proses  pembelajaran  dengan  menggunakan  model  5E.  Langkah  pembelajaran  pertama yaitu  Engage  (terlibat),  tahap  ini  peserta  didik  mulai  terlibat  dalam brainstorming dikombinasi dengan diskusi untuk memulai melaksanakan aspek Inkuiri yang memiliki 4 indikator  meliputi:  merumuskan  tujuan,  mengidentifikasi  hasil  pengamatan  atau fenomena,  merumuskan  masalah  berdasarkan  isu/fenomena,  dan  membuat  hipotesis. Kemampuan  berpikir  ilmiah  peserta  didik  pada  kelas  STEM  terintegrasi  dan  STEM  silo pada aspek inkuiri disajikan pada Gambar 1.
Gambar 1 . Rerata aspek inkuiri pada kelas STEM terintegrasi dan STEM silo Berdasarkan  Gambar  1  menunjukkan  rerata  kemampuan  berpikir  ilmiah  pada aspek  inkuiri  yang  diajarkan  dengan  STEM  terintegrasi  diperoleh  pada  indikator merumuskan  tujuan  sebesar  78,72,  mengidentifikasi  hasil  pengamatan  atau  fenomena diperoleh  sebesar  68,92,  merumuskan  masalah  berdasarkan  isu/fenomena  diperoleh sebesar  84,41,  dan    membuat  hipotesis  diperoleh  sebesar  79,05.  Hasil  rerata
Merumuskan tujuan Mengidentifika si hasil pengamatan/fe nomena Merumuskan masalah hasil pengamatan/fe nomena Membuat hipotesis STEM terintegrasi 78,72 68,92 82,41 79,05 STEM silo 72,64 62,84 58,11
69,59 R e rata A sp e k In ku ir i

## Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) Vol. 8, No. 2, hlm. 241-256, 2020
kemampuan berpikir ilmiah pada aspek inkuiri yang diajarkan dengan STEM silo diperoleh pada  indikator  merumuskan  tujuan  sebesar  72,62,  mengidentifikasi  hasil  pengamatan atau  fenomena  diperoleh  sebesar  62,84,  merumuskan  masalah  berdasarkan isu/fenomena diperoleh sebesar 58,11, dan  membuat hipotesis diperoleh sebesar 69,59. Hal  tersebut  menunjukkan  kemampuan  berpikir  ilmiah  pada  aspek  inquiry  pada  kelas STEM terintegrasi lebih tinggi dibandingkan kelas STEM silo. Kemampuan berpikir ilmiah dengan pembelajaran STEM terintegrasi peserta didik mengembangkan sendiri indikator dari  aspek  inkuiri  dalam  sebuah  kegiatan  proyek  sehingga  peserta  didik  terlibat  aktif dalam prosesnya (Ismayani, 2016). Kuhn (2010) menjelaskan fase inkuiri dalam berpikir ilmiah merupakan fase yang penting, karena fase ini dasar dari aktifitas yang dilakukan peserta  didik.  Berpikir  ilmiah  dalam  pembelajaran  fase  inkuiri  merupakan  fokus  utama yang dibutuhkan peserta didik untuk mencapai pengetahuan berdasarkan fenomena yang diamati  (Rudolph  dan  Horibe,  2016).  Tahap  inkuiri  ini  jelas  terlihat  perbedaan  yang signifikan  pada  indikator  merumuskan  masalah  berdasarkan  isu/fenomena,  kelas  STEM terintegrasi  mampu  merumuskan  masalah  berdasarkan  pengalaman pembelajaran  yang didapatkan dari proses penyelidikan sehingga lahirlah hipotesis yang perlu pengujian.
Langkah pembelajaran kedua explore (menggali), tahap ini peserta didik diajarkan untuk  mampu  menggali  pengetahuan  dipadu  dengan  aspek  berpikir  ilmiah  yang  kedua yaitu  aspek  analisis.  Aspek  analisis  memiliki  2  indikator  meliputi:  merancang  desain percobaan  dan  menyajikan  data  hasil  percobaan.  Kemampuan  berpikir  ilmiah  peserta didik pada aspek analisis disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2 . Rerata aspek analisis pada kelas STEM terintegrasi dan STEM silo Berdasarkan Gambar 2 menunjukkan rerata kemampuan berpikir ilmiah pada aspek analisis  yang  diajarkan  dengan  STEM  terintegrasi  diperoleh  pada  indikator  merancang desain  percobaan  diperoleh  sebesar  82,43  dan  menyajikan  data  hasil  percobaan diperoleh  sebesar  80,41.  Hasil  rerata  pada  kelas  STEM  silo  diperoleh  pada  indikator merancang  desain  percobaan  diperoleh  sebesar  64,19  dan  menyajikan  data  hasil percobaan  diperoleh  sebesar  68,92.  Hal  tersebut  menunjukkan  kemampuan  berpikir ilmiah  pada  aspek  analisis  pada  kelas  STEM  terintegrasi lebih  tinggi  dibandingkan  kelas STEM silo.  Pada tahap ini kelas STEM terintegrasi mengalami pembelajaran merancang
Merancang desain percobaan Menyajikan data hasil percobaan STEM terintegrasi 82,43 80,41 STEM silo 64,19 68,92
R e rata A sp e k A n al isi s
desaian  sebagai  proses  enjinering  (Wilson,  2016).  Kelas  STEM  silo  yang  diajarkan sekalipun  telah  mengusung  keterpaduan  antar  mata  pelajaran  ilmu  sains,  pendekatan tiap keilmuan masih dilakukan terpisah dan minim menggunakan proses enjiniring dalam prosesnya (Indrawati, 2018). Proses pembelajaran aspek analisis kelas STEM terintegrasi mampu merancang percobaan karena diberi kesempatan untuk mengkontruksi kegiatan pembelajaran  secara  aktif  berdasarkan  pengalaman  yang  ada  sehingga  mampu menyajikan data hasil percobaan.
Langkah  pembelajaran  ketiga  explain  (menjelaskan),  tahap  ini  guru  membimbing peserta  didik  untuk  mampu  menemukan  aspek  berpikir  ilmiah  yaitu  aspek  inferensi. Aspek  analisis  memiliki  3  indikator  meliputi:  menemukan  konsep  atau  teori  hasil pengamatan,  membuat  kesimpulan,  dan  mencocokkan  kesimpulan  dengan  hipotesis. Kemampuan berpikir ilmiah peserta didik pada aspek inferensi disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3 . Rerata aspek inferensi pada kelas STEM terintegrasi dan STEM silo Berdasarkan Gambar 3 menunjukkan rerata kemampuan berpikir ilmiah pada aspek inferensi yang diajarkan dengan STEM terintegrasi diperoleh pada indikator  menemukan konsep  atau  teori  hasil  pengamatan  diperoleh  sebesar  79,39,  membuat  kesimpulan diperoleh  sebesar  81,42,  dan  mencocokkan  kesimpulan  dengan  hipotesis  diperoleh sebesar  81,08.  Sedangkan  rerata  pada  kelas  STEM  silo  diperoleh  pada  indikator menemukan  konsep  atau  teori  hasil  pengamatan  diperoleh  sebesar  63,68,  membuat kesimpulan  diperoleh  sebesar  64,53,  dan  mencocokkan  kesimpulan  dengan  hipotesis diperoleh  sebesar  56,08.  Hal  tersebut  menunjukkan  kemampuan  berpikir  ilmiah  pada aspek  inferensi  pada  kelas  STEM  terintegrasi lebih  tinggi dibandingkan  kelas  STEM  silo. Kelas  STEM  terintegrasi  peserta  didik  terlibat  langsung  dalam  proses  pengamatan sehingga  mereka  dapat  menemukan  konsep    dan  mampu  membuat  kesimpulan  serta menyesuaikan  dengan  hipotesis  (Pimthong  &  Williams,  2018).  Serangkaian  proses pembelajaran  dengan  kemampuan  berpikir  ilmiah  dapat  menembus  bidang  sains: induksi,  deduksi,  eksperimental  desain,  penalaran  sebab  akibat,  pembentukan  konsep, pengujian  hipotesis,  dan  menarik  kesimpulan  (Dunbar  &  Klahr,  2014).  Kelas  STEM  silo hanya  belajar  teori  atau  konsep  pengetahuan  saja  tanpa  pengembangan  ketrampilan
Menemukan konsep atau teori dari hasil pengamatan Membuat kesimpulan Mencocokan kesimpulan dengan hipotesis STEM terintegrasi 79,39 81,42 81,08 STEM silo 63,68 64,53 56,08
R e rata asp e k in fer e n si

## Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) Vol. 8, No. 2, hlm. 241-256, 2020
sehingga  dalam  aspek  inferensi  hanya  mampu  mengembangkan  konsep  dan  membuat kesimpulan.
Langkah  pembelajaran  keempat  elaborasi,  tahap  ini  peserta  didik  bersama kelompoknya mampu menghubungkan materi dan informasi dalam konteks dapat dilihat kaitannya  dengan  dunia  nyata  (konkret).  Hal  ini  berhubungan  dengan  aspek  berpikir ilmiah  yang  keempat  yaitu  aspek  argumentasi.  Aspek  argumentasi  memiliki  satu indikator meliputi: menyelesaikan masalah dengan menggunakan teori berdasarkan hasil percobaan.  Rerata  kemampuan  berpikir  ilmiah  peserta  didik  pada  aspek  argumentasi disajikan pada Gambar 4.
Gambar 4 . Rerata aspek argumentasi pada kelas STEM terintegrasi dan STEM silo Berdasarkan Gambar 4 menunjukkan rerata kemampuan berpikir ilmiah pada aspek argumentasi  yang  diajarkan  dengan  STEM  terintegrasi  diperoleh  pada  indikator menyelesaikan  masalah  dengan  menggunakan  teori    hasil  percobaan  diperoleh  sebesar 81,31. Hasil rerata pada kelas STEM silo diperoleh pada indikator menyelesaikan masalah dengan  menggunakan  teori  hasil  percobaan  diperoleh  sebesar  63.29.  Hal  tersebut menunjukkan  kemampuan  berpikir  ilmiah  pada  aspek  argumentasi  pada  kelas  STEM terintegrasi  lebih  tinggi  dibandingkan  kelas  STEM  silo.  Pembelajaran  STEM  terintegrasi dapat  menyelesaikan  masalah  dalam  kehidupan  nyata  karena  peserta  didik  terlibat langsung  dalam  multi  disiplin  ilmu  yang  dipelajari  (Wang,  dkk.,  2011).  Konsep  dan berpikir ilmiah perlu untuk terlibat dalam pembelajaran  penyelidikan dan sebagai target utama bimbingan untuk menjadi salah satu bagian dari pendidikan sains yang dibutuhkan keterlibatan  peserta  didik  (Rudolph  &  Horibe,  2016).  Proses  pembelajaran  Kelas  STEM terintegrasi  tidak  sekedar  menerima  dan  memproses  informasi  yang  disampaikan  oleh guru tetapi peserta didik dituntut lebih unggul untuk berargumentasi sesuai dengan hasil penyelidikan dan logika analogi.
Langkah  pembelajaran  yang  kelima  yaitu  evaluasi,  tahap  ini  peserta  didik  sudah mampu  mengkomunikasikan  hasil  desain  kelompoknya.  Proses  pembelajaran  mereka mampu  menganalisis  hasil  berdasarkan  kriteria  masalah  dan  tujuan,  membandingkan penyelidikan  dengan  prediksi  dan  mampu  menemukan  konsep.  Ini  terlihat  pada  kelas STEM  terintegrasi  lebih  unggul  dibandingkan  kelas  STEM  silo.  Kelas  STEM  terintegrasi
STEM terintegrasi STEM silo Meyelesaikan masalah dengan menggunakan teori hasil percobaan. 81,31
63,29 R e rata A sp e k A rg u m e n tasi
mengalami  peningkatan  pemahaman  konsep  ketika  membuat  penemuan  berdasarkan pengalaman  unik  mereka  sendiri,  kemampuan  mengkomunikan  hasil  juga  lebih  baik, terutama  menjelaskan  prinsip-prinsip  matematika  dan  sains  yang  digunakan  dalam produk mereka. Kelas STEM silo pada tahap evaluasi peserta didik masih belum banyak dilatih  untuk  desain  produk,  guru  banyak  memberi  intruksi  dalam  proses  pembelajaran sehingga  proses  desain  rekayasa  atau  e ngineering  eesign  process (EDP)  tidak  muncul pada peserta didik.
Salah satu asumsi uji hipotesis adalah data berdistribusi normal. Hasil uji rata-rata posttes kemampuan berpikir ilmiah peserta didik pada materi reproduksi tumbuhan dan hewan di SMP Negeri 1 Sigli dan SMP Negeri 2 Peukan Pidie, dapat  disimpulkan bahawa hasil  uji  normalitas  menggunakan one  sample    Kolmogorov  Smirnov  test kemampuan berpikir ilmiah postes peserta didik diperoleh pada kelas eksperimen p dan kelas kontrol p (0,087) > α (0,05) (normal).
Uji  kesetaraan  menggunakan  uji  Independen  t-test,  Independen  t-test  adalah  uji komparatif  atau  uji  beda  untuk  mengetahui  adakah  perbedaan  rerata  yang  bermakna antara 2 kelompok. Hasil uji kesetaraan disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 . Hasil uji kesetaraan peserta didik
Kelas N Rerata Simpangan Baku Independent t-tes STEM terintegrasi 36 6,58 2,33 t (2,83) = .061 STEM silo 39 5,61 1,38 p = ,060 Total 75 6,09 1,85
Ket : Sig. < 0,05 maka ha di diterima
Tabel  3  menunjukkan  bahwa  hasil  uji  kesetaraan  pretes  peserta  didik  kelas  STEM terintegrasi  dan  kelas  STEM  Silo  diperoleh  α (0,05)  <  Sig  (P)  (0,061)  Ha  ditolak,  jadi disimpulkan  bahwa  peserta  didik  mempunyai  kemampuan  awal    yang  sama,  maka  ini dapat  diajukan  sebagai  acuan  apabila  terdapat  peningkatan  kemampuan  berpikir ilmiah dan hasil belajar peserta didik bukan karena kemampuan awalnya yang berbeda.
Kemampuan berpikir ilmiah peserta didik diperoleh pada waktu pembelajaran pada materi  reproduksi  tumbuhan  dan  hewan  disajikan  dalam  bentuk  nilai  kemampuan berpikir peserta didik kelas eksperimen dan kelas kontrol. Penilaian kemampuan berpikir ilmiah peserta didik yaitu dengan tes berupa soal essay yang dibagikan kepada peserta didik  dan  diukur  kemampuan  berpikir  ilmiah  peserta  didik  melalui  postes.  Postes  untuk melihat  kemampuan  akhir  berpikir  ilmiah  peserta  didik  setelah  diterapkan  pendekatan STEM terintegrasi dan STEM silo. Hasil uji rata-rata postes peserta didik di SMP Negeri 1 Sigli dan SMP Negeri 2 Peukan Pidie, dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 . Uji beda rata-rata posttes kemampuan berpikir ilmiah peserta didik
Hasil Kemampuan Berpikir Ilmiah Kelas N Mean Std. Deviation Postes STEM terintegrasi 37 76,74 3,91 STEM silo 38 61,62 3,17
Disimpulkan  terdapat  perbedaan  kemampuan  berpikir  ilmiah  peserta  didik  pada kelas STEM terintegrasi dan STEM silo. Peserta didik yang mengikuti pembelajaran STEM terintegrasi  menunjukkan  kemampuan  berpikir  ilmiah  peserta  didik  lebih  baik  secara signifikan  dibandingkan  dengan  peserta  didik  yang  mengikuti  pembelajaran  STEM  silo dalam pembelajaran materi reproduksi tumbuhan dan hewan  di SMP Negeri Pidie.

## Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) Vol. 8, No. 2, hlm. 241-256, 2020
Pada  pembelajaran  STEM  peserta  didik  dapat  diberikan  kemudahan  untuk melakukan proses dan memilih kesempatan untuk menemukan dan menerapkan ide-ide mereka  sendiri,  dalam  pembelajaran  peserta  didik  dengan  secara  sadar  menggunakan strategi mereka sendiri untuk belajar (White & Florida, 2014). Namun, peserta didik tidak dapat  sepenuhnya  memahami ide-ide  ilmiah tanpa  terlibat  dalam  kegiatan  penyelidikan dimana ide-ide tersebut dapat berkembang dengan sempurna (national research council, 2011).  Peserta  didik  memiliki  kemampuan  untuk  mempelajari  dan  beradaptasi  dengan lingkungan. Ketika belajar tentang hal-hal dalam konteks alam, peserta didik berinteraksi dengan  lingkungan  mereka  dan  memanipulasi benda-benda  dalam  lingkungan  tersebut, mengamati  efek  dari  intervensi  mereka  dan  membangun  pengetahuan  mereka  sendiri menginterpretasi fenomena dan hasil manipulasi.
STEM  terintegrasi  memberikan  pengalaman  kepada  peserta  didik  untuk menyelesaikan masalah nyata dengan kegiatan praktikum, sehingga dapat meningkatkan efektifitas,  pembelajaran  bermakna,  dan  menunjang  karir  di  masa  depan  (Tseng,  dkk., 2013),  STEM  dapat  meningkatkan  kemampuan  berpikir  kreatif  peserta  didik. Pembelajaran  yang  diterapkan  dirasa  bermanfaat  karena  dalam  STEM  peserta  didik diajak untuk melakukan pembelajaran yang bermakna dalam memahami sebuah konsep dan bereksplorasi melalui sebuah kegiatan proyek, sehingga  mereka terlibat aktif dalam prosesnya  (Ismayani,  2016).  Hal  ini  menumbuhkan  peserta  didik  untuk  berpikir  kritis, kreatif,  analitis,  dan  meningkatkan  keterampilan  berpikir  tingkat  tinggi  (Capraro  & Morgan, 2013).
Sejalan  dengan  pendapat  Jensen  dkk.  (2015)  menjelaskan  pembelajaran  STEM memiliki  keterampilan  pemikiran  ilmiah  yang  jauh  lebih  tinggi  daripada  pembelajaran non-STEM.  Tingkat  pemikiran  ilmiah  awal  tidak  secara  signifikan  memprediksi  retensi mereka  dalam  atau  deklarasi  STEM  utama.  Peningkatan  kemampuan  pemikiran  ilmiah dengan  menggunakan  pembelajaran  STEM,  menunjukkan  bahwa  motivasi  dan kemampuan  untuk  mempelajari  keterampilan  mungkin  tergantung  pada  materi  dan disiplinnya.  Untuk  menentukan  relevansi  hipotesis  ini,  perlu  dipertimbangkan  metode untuk  mengukur  motivasi  siswa  atau  kecenderungan  terhadap  materi  dan  pengaruhnya terhadap kemampuan pemikiran ilmiah.
Penggunaan  STEM  silo  memberikan  kesempatan  kepada  peserta  didik  untuk mendapatkan  pengetahuan  dari  pada  keterampilan  teknis.  Melalui  pendekatan  silo pembelajaran  di  dalam  kelas  hanya  memberikan  sedikit  kesempatan  siswa  untuk  aktif dan  masih  otoriter  oleh  guru.  Pendekatan  silo  menekankan  pada  pengetahuan  yang mendapatkan  penilaian.  STEM  silo  masih  guru  secara  jelas  memberikan  instruksi  dan materi secara terpisah pada setiap mata pelajaran STEM. Selain itu dalam pembelajaran STEM  silo  peserta  didik  masih  membutuhkan  penjelasan  guru  lebih  banyak  dari  pada melakukan  kegiatan  praktik  atau  pembuatan  karya,  karya  tersebut  dipelajari  hanya dalam satu perspektif mata pelajaran.
Pola pendekatan silo dianggap sebagai pola pendekatan yang kurang sesuai dalam STEM  karena  pelaksanaan  pembelajaran  dengan  silo  membuat  peserta  didik  masih memiliki segregasi antar mata pelajaran dan tidak bisa melihatnya sebagai kesatuan utuh untuk  memecahkan  masalah  di  dunia  nyata  (Breiner  dkk.,  2012).  Contoh  dari  pola pendekatan  silo  adalah  pembelajaran  IPA  Terpadu  yang  umum  diajarkan  pada  jenjang sekolah  menengah.  Sekalipun  telah  mengusung  keterpaduan  antar  mata  pelajaran ilmu sains,  pendekatan  tiap  keilmuan  masih  dilakukan  secara  terpisah  dan  minim menggunakan proses engineering dalam pembelajarannya.

## KESIMPULAN
Peserta  didik  yang  mengikuti  pembelajaran  STEM  terintegrasi  dan  STEM  silo terdapat  perbedaan  kemampuan  berpikir  ilmiah.  Pembelajaran  STEM  terintegrasi  lebih baik  kemampuan  berpikir  ilmiah  secara  signifikan  daripada  STEM  silo  pada  materi reproduksi tumbuhan dan hewan pada peserta didik SMP.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Dr.  Wiwit  Artika,  S.Si,  M.Ed.,  Dr. Hafnati Rahmatan, M.Si dan guru SMP Negeri 2 Sigli yang  telah  membantu  menvalidasi instrumen penelitian  ini. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada  Neza Safarina, S.Pd dan Safril, S.Pd sebagai observer serta siswa  kelas  IX_2  dan  IX_5 SMP Negeri 1 Sigli  dan  siswa  kelas  IX_3  dan  IX_5  SMP  Negeri  2  Peukan  Pidie  atas  partisipasinya selama penelitian.

## DAFTAR PUSTAKA
Akgunduz,  D.  2016.  A  research  about  the  placement  of  the  top  thousand  students  in STEM  fields  in  Turkey  between  2000  and  2014.  E urasia  Journal  of  Mathematics, Science and Technology Education , 12(5):1365-1377.
Anwar.  2017.  Implementasi  strategi  problem  solving  dengan  menggunakan  metode eksperimen untuk meningkatkan minat dan ketrampilan berpikir kritis siswa di MAN gandapura  pada  materi  gerak  harmonik. JIPI  (Jurnal  IPA  dan  Pembelajaran  IPA) , 1(1):16-25
Ardana, I.M., Wisna, A.I.P. & Hendra, D.D.G. 2017. Measuring the effectiveness of BLCS model (Bruner, Local Culture, Scaffolding) in mathematics teaching by using expert system-based  CSE-UCLA. International  Journal  of  Education  and  Management Engineering , 7(4):1-12.
Ary,  D.,  Lucy,  CJ.,  &  Cris,  S.A.R.  2010. Introduction  to  research  in  education .  Nelson Education, Ltd. Canada.
Asmuniv,  A.  2015.  Pendekatan  terpadu  pendidikan  STEM  dalam  upaya  mempersiapkan sumber  daya  manusia  Indonesia  yang  Memiliki  pengetahuan  interdisipliner  untuk menyosong  kebutuhan  bidang  karir  pekerjaan  masyarakat  ekonomi  ASEAN  (MEA). PPPPTK Boe Malang , 1-10.
Astuti, Y. & Setiawan, B. 2013. Pengembangan lembar kerja peserta berbasis pendekatan inkuiri  terbimbing  dalam  pembelajaran  kooperatif  pada  materi  kalor. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia , 2(1):88-92.
Breiner,  J.M.,  Harkness,  S.S.,  Johnson,  C.C.,  &  Koehler,  C.M.  2012.  What  is  STEM?  a discussion about conceptions of STEM in education and Partnerships. School Science and Mathematics , 112(1):3-11.
Butz,  W.,  Kelly,  T.,  Adamson,  D.,  Bloom,  G.,  Fossum,  D.,  &  Gross,  M.  2018.  Will  the scientific  and  technology  workforce  meet  the  requirements  of  the  federal government? will the scientific and technology workforce  meet the  requirements of

## Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) Vol. 8, No. 2, hlm. 241-256, 2020
the federal government?. Pittsburgh, PA: RAND.
Bybee,  R.W.  2010.  Advancing  STEM  education:  A  2020  vision .  The  technology  and engineering teacher .
Bybee, R.W. 2013. The case for STEM education : challenges and opportunities. Arlington, VA: NSTA Press.
Capraro, R.M., Capraro, M.M., & Morgan, J.R. 2013. STEM project-based learning. (R. M. Capraro,  M.  M.  Capraro,  &  J.  R.  Morgan,  Eds.)  (Second).  Rotterdam  /  Boston  / Taipei: Sense Publisher.
Chen,  M.  2001.  A  Potential  limitation  of  embedded-teaching  for  formal  learning.  in  j. moore  &  k.  stenning (Eds.),  Proceedings  of  the  twenty-third  annual  conference  of the  cognitive  Science (hlm..194-199).  Edinburgh,  Scotland:  Lawrence  Erlbaum Associates, Inc.
Cherry,  K.  2014.  Social  learning  theory  how  people  learn  by  observation. (online),(http://psychology.about.com/od/developmentalpsychologyascial  learning. htm, diakses tanggal 1 Januari 2020).
Cullum,  J.,  Childress,  V.,  Dorward,  J.H.  Householder,  D.,  &  Maurizio,  D.  2007. Unpublished internal research report, NCETE.
Das,  M.K.  2014.  Elements  for  development  of  scientific  thinking .  Journal  of  research  & method in education (IOSR-JRME) , 4(5):232-737.
Delli, C.V., Di Stefano, R., Marignetti, F., & Scarano, M. 2007. Design of a system-on-chip PMSM  drive  sensorless  control. IEEE  International  Symposium  on  Industrial Electronics , 2386-2391.
Devi,  P.K.  2018.  STEM.  STEM  (materi  bimbingan  teknis  pembelajaran  berbasis  stem dalam kurikulum 2013). Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Pertama. Jakarta.
Doulat,  A.S.A,  &  Jordan.  2017.  The  impact  of  teaching  using  the  STEM  approach  in acquisition  of  scientific  concepts  and  developing  scientific  thinking  among Classroom-Teacher  students  at  the  University  of  Jordan. International  Journal  of Instructional Technology and Distance Learning .
Dunbar, K.N., & Klahr, D. 2014. Thinking and reasoning. England: Blackwell.
Fajri,  N.,  Abdul,  G.,  &  Rini,  S.  2016.  Peningkatan  ketrampilan  berpikir  kritis  dan  sikap ilmiah siswa dengan menggunakan cooperative inqury labs (CIB) pada materi suhu dan color. Jurnal Pendidikan Sains Indonesia , 4(1):187-195.
Feuer,  M.J.,  Towne,  L.,  &  Shavelson,  R.J.  2002.  Scientific  culture  and  educational research. Educational Research . 31(8): 4-14.
Fithriani, L.S., Halim, A., & Khaldun, I. 2016.  Penggunaan media simulasi PhET dengan pendekatan inkuiri terbimbing untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa pada  pokok  bahasan  kalor  di  SMA  Negeri  12  Banda  Aceh. Jurnal  Pendidikan  Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) , 4(2):45-52.
Vol. 8, No. 2, hlm. 241-256, 2020
Furqan, H., Yusrizal, & Saminan. 2016. Pengembangan modul praktikum berbasis inkuiri untuk meningkatkan ketrampilan proses sains dan hasil belajar siswa kelas X di SMA Negeri 1 Bukut Benar Meriah. Jurnal Pendidikan Sains Indonesia (Indonesian Journal of Science Education) , 4(2):124-129.
Gonzalez,  H.B.  &  Kuenzi,  J.  2012.  Science,  technology,  engineering,  and  mathematics (STEM). education: A  Primer. Congressional  Research  Service ,  Library  of  Congress . 8:1-15.
Hynes,  M.M.  &  Santos,  A.D.  2007.  Effective  Teacher  professional  development:  middle school  engineering  content .  International  Journal  of  Engineering  Education, 23(1):24-29.
Indrawati.  2018.  STEM  Materi  bimbingan  teknis  pembelajaran  berbasis  STEM  dalam kurikulum 2013. Jakarta.
Indriaty.  2018.  Pengembangan  Bahan  Ajar  Ekologi  Hewan  Berbasis  Problem  Based Learning  di  Program  Studi  Pendidikan  Biologi Universitas  Samudra. JIPI  (Jurnal  IPA dan Pembelajaran IPA) , 2(1):29-35.
Irmi.  2018.  Penerapan  model  discovery  learning  melalui  game  gets  lucky  pada  materi hidrokarbon  dan  minyak  bumi  dalam  peningkatan  aktivitas  dan  hasil  belajar  siswa Kelas XI MIPA 2 SMAN Unggul Aceh Timur. JIPI (Jurnal IPA dan Pembelajaran IPA) , 2(1):15-20.
Ismayani,  A.  2016.  Pengaruh  Penerapan  stem  project  -  based  learning  terhadap kreativitas  matematis  siswa  SMK. Indonesian  Digital  Journal  of  Mathematics  and Education , 3:264-272.
Jesen, J.L., Shannon, N., Jordan, B.H., & Ted, P. 2015. Learning scientific reasoning skills may  be  key  to  retention  in  science,  technology,  engineering,  and  mathematics. Journal of college student retention reasearch. Teory & practice, 19(2):126-144.
Kelley,  T.R.,  &  Knowles,  J.G.  2016.  A  Conceptual  framework  for  integrated  STEM education. International Journal of STEM education , 3(11):1-11.
Kennedy,  T.J.  2014.  Engaging  students  in  STEM  education. Science  Education International, 25(3):246-258.
Kuenzi,  J.J.  2008.  Mathematics  (STEM)  education :  background,  federal  policy,  and legislative  action. Energy Congressional      Research    Service    Report    for    Congress (RL33434).
Kuhn,  D.  2010.  What  is  scientific  thinking  and  how  does  it  develop? (Second  Edition) . Columbia: Blackwell Publishing.
Lou,  S.J.,  Shih,  R  C.,  Diez,  C.R.,  &  Tseng,  K.H.  2011.  The  impact  of  problem-based learning  strategies  on  STEM  knowledge  integration  and  attitudes:  An  exploratory study among female Taiwanese senior high school students. International Journal of Technology and Design Education , 21(2):195-215.
Morrison,  J.  2006.  STEM  education  monograph  series: Attributes  of  STEM  education. teaching institute for essential science .
Nadelson,  L.,  Seifert,  A.,  Moll,  A.,  &  Coats,  B.  2012.  i-STEM  Summer  Institute:  An Integrated Approach to Teacher Professional Development in STEM. Journal of STEM Education: Innovations and Research , 13(2):69-83.
National  Research  Council.  2011.  Successful  K-12  STEM  education:  Identifying  Effective approaches  in  science,  technology,  engineering,  and  mathematics. Library  of Congress.
Nugroho,  P.A.  &  Puspitasari,  Y.D.  2019.  Pengembangan  modul  praktikum  pencemaran lingkungan berbasis inkuiri terbimbing berkolaborasikan video untuk meningkatkan sikap  peduli  lingkungan  dan  hasil  belajar  mahasiswa. JIPI  (Jurnal  IPA  dan Pembelajaran IPA) , 3(2):42-61.
Oliver, J. 2013. Predicting the binding mode of flexible polypeptides to proteins. Journal of Chemical Information and Modeling , 53(9):1689-1699.
Pimthong,  P.  &  Williams,  J.  2018.  Kasetsart  Journal  of  Social  Sciences  Preservice teachers’  understanding  of  STEM  education. Kasetsart  Journal  of  Social  Sciences , 1(2):1-7.
Rahmiza,  M.  Syarifah,  Adlim  &  Mursal.  2015.  Pengembangan  KLS  STEM  (science, technology,  Engineering,  and  mathematics)  dalam  meningkatkan  motivasi  dan aktifitas belajar siswa SMA Negeri 1 Beutong pada materi Induksi Elektromagnetik. Jurnal  Pendidikan  Sains  Indonesia  (Indonesian  Journal  of  Science  Education) , 3(1):239-250.
Reiss, M. & Holman, J. 2007. S-T-E-M working together for schools and colleges. 1-8. The Royal  Society Handbook  of  Research  on  Environmental  Education . New  York: Routledge, 542-548
Rudolph,  J.L.  &  Horibe,  S.  2016.  What  do  we  mean  by  science  education  for  civic engagement. Journal of Research in Science Teaching , 4(5):15-25.
Sanders,  M.E.  2012.  Integrative  STEM  education  as  best  practice.  In  H.  Middleton  (Ed.), Explorations  of  best  practice  in  technology,  design,  and  engineering  education.  Griffith University, Gold Coast, Australia . 3(2):102-117.
Saraç,  H.  2018.  The  Effect  of  science,  technology,  engineering  and  mathematics-stem educational practices on students’ learning outcomes: a meta-analysis study. Turkish Online Journal of Educational Technology - TOJET , 17(2):125-142.
Sarican,  G.,  Technology,  I.,  &  Akgunduz,  D.  2018.  Cypriot  journal  of  educational reflective thinking skills towards problem solving and permanence in, 13(1):94-107.
Shah,  R.S.,  Sharma,  P.C.,  &  Bhandarkar,  D.S.  2015.  Laparoscopic  repair  of  morgagni’s hernia: an innovative approach. Journal of Indian Association of Pediatric Surgeons , 20(2):68-71.
Society, T.R. 2014. Vision for science and mathematics education. London, UK.
Tseng,  K.H.,  Chang,  C.C.,  Lou,  S.J.,  &  Chen,  W.P.  2013.  Attitudes  towards  science, technology, engineering and mathematics (STEM) in a project-based learning (PjBL) environment. International  Journal  of  Technology  and  Design  Education ,  23(1):87- 102.
Wang,  H.,  Moore,  T.J.,  Roehrig,  G.H.,  &  Park,  M.S.  2011.  STEM  integration :  Teacher perceptions and practice stem integration : teacher perceptions and practice. Journal of Pre-College Engineering Education Research (J-PEER) , 1(2):1-13.
White,  D.W.  &  Florida,  A.  2014.  What  is  STEM  education  and  why  is  it  important ?, (January).
Wilson,  M.  2016.  Opportunities  and  factors  affecting  adoption  of  STEM  education:  the case of gweru polytechnic first year commerce students. i introduction. International Journal of Business Marketing and Management , 1(5):1-8.
Zhou, M., College, D.S., Brown, D., & College, D.S. 2015. Educational learning theories : 2nd edition educational learning theories .