Pengembangan LKPD Berbasis Science, Technology, Engineering, and Mathematics

## Untuk Menumbuhkan Keterampilan Literasi Sains Siswa Kelas X MIA
SMA NEGERI 14 Medan T.P 2019/2020
(1) Ade Silvia, (2) Halim Simatupang
Prodi Pendidikan Biologi Jurusan Biologi FMIPA, Universitas Negeri Medan (1)
Corresponding author : halim@unimed.ac.id (2)
Adesilvia751@gmail.com (1)

## ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan menghasilkan Lembar Kegiatan Peserta Didik (LKPD) berbasis Sains Technology Engineering and Mathematics (STEM) pada materi Virus. Desain penelitian yang digunakan adalah jenis penelitian dan pengembangan. Subjek dalam penelitian ini adalah Ahli Materi, Ahli Pembelajaran, Ahli Desain, Guru bidang studi Biologi dan siswa kelas X-MIA-3 SMA Negeri 14 Medan. Pengumpulan data dilakukan  dengan  instrumen  berupa  lembar  penilaian  validasi  ahli  materi,  ahli  pembelajaran,  ahli  desain, penilaian  guru  dan    tanggapan/respon  siswa.  Analisis  data  menggunakan  analisis  deskriptif  kuantitatif  dan kualitatif.  Perancangan  LKPD  berbasis  STEM  dilakukan  dengan  menggunakan  model  pengembangan instruksional ADDIE yaitu melalui tahap Analysis, Development, Implementation, dan Evaluation karena  pada model  ini  setiap  tahap  dilakukan  revisi  hingga  didapatkan  produk  LKPD  yang  lebih  baik.  Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  perancangan  LKPD  berbasis  STEM  berdasarkan  penilaian  ahli  materi  diperoleh persentase rata-rata 87,5% dengan kriteria sangat layak, penilaian ahli pembelajaran diperoleh persentase rata- rata  92,5%  dengan  kriteria  sangat  layak,  penilaian  ahli  desain  diperoleh  persentase  rata-rata  78,7%  dengan kriteria layak.. Hasil dari penggunaan LKPD Berbasis Pendekatan STEM yang dirancang dalam menumbuhkan keterampilan literasi sains diperoleh skor rata-rata 81,7 dengan jumlah persentase ketuntasan sebesar 85,2% dengan jumlah  peserta didik yang tuntas sebanyak 29 orang. LKPD Berbasis STEM pada materi Virus yang telah  dirancang  memperoleh  kriteria  penilaian”Sangat  Tinggi”  dan  telah  memenuhi  persyaratan  efektif digunakan dalam menumbuhkan keterampilan literasi sains serta layak digunakan dalam proses pembelajaran Biologi pada materi virus.
Kata Kunci : Pengembangan LKPD, STEM, Model ADDIE

## ABSTRACT
This study aims was to design and produce a student worksheet based on Science Technology Engineering and Mathematics (STEM) on Virus material. The research design used was a type of research and development. The subjects in this study were Material Expert, Learning Expert, Design Expert, Teacher in Biology and Class X-MIA-3 SMA N 14 Medan. Data collection was carried out with instruments in the form of material expert, learning expert, design expert, teacher in biology, and student response sheets. Data analysis uses quantitative and qualitative descriptive analysis. The student worksheet development based on STEM design  was using ADDIE  instructional  development  models  through  the  Analysis,  Development,  Implementation,  and Evaluation stages because in this model each stage was revised to obtain a better LKPD product. The results showed that the design student worksheet development based on STEM on expert content assessment obtained an average percentage of 87,5% with very decent criteria, assessment of learning experts obtained an average percentage  of  92,5%  with  very  feasible  criteria,  design  expert  judgment obtained  an  average  percentage  an average of 78,75% with worthy criteria. The results of using STP-based LKPD approach designed in growing scientific literacy skills obtained an average score of 81.7 with a total percentage of completeness of 85.2% with the number of students who completed as many as 29 people. The student worksheet development based on STEM on Virus material that has been designed obtains "Very High" assessment criteria and has met the effective requirements used  in growing scientific literacy  skills and suitable  for use in the Biology  learning process on virus material .
Keywords : Student Worksheet Development, STEM,  ADDIE model .

## I. PENDAHULUAN

## 1. Latar Belakang
STEM  merupakan  pendekatan  pembelajaran  yang  menghubungkan  empat  bidang  yaitu sains, teknologi, teknik dan matematika menjadi satu kesatuan yang holistik. Tujuan STEM dalam dunia pendidikan sejalan dengan tuntutan pendidikan abad 21, yaitu agar peserta didik memiliki  keterampilan  literasi  sains  dan  teknologi  nampak  dari  membaca,  menulis, mengamati, melakukan keterampilan sains, serta mampu mengembangkan kompetensi yang telah  dimilikinya  untuk  diterapkan  dalam  menghadapi  permasalahan  dalam  kehidupan sehari-hari yang terkait bidang ilmu STEM. Seiring perkembangan zaman dimana tuntutan abad 21 bahwa pendidikan harus dikaitkan dengan sains, teknologi, teknik dan matematika, maka  sangat  diperlukan  LKPD  Berbasis  STEM  agar  pendidikan  tidak  tertinggal.  Namun tidak  semua  sekolah  dapat  menerapkan  LKPD  berbasis  STEM  ini,  dikarenakan  beberapa faktor  salah  satunya  adalah  keterbatasan  fasilitas  yang  ada  di  sekolah.  Penguasaan  Ilmu Pengetahuan  dan  Teknologi  (IPTEK)  saat  ini  menjadi  kunci  penting  dalam  menghadapi tantangan  di  masa  depan.  Berbagai  tantangan  yang  muncul  antara  lain  berkaitan  dengan peningkatan  kualitas  hidup,  pemerataan  pembangunan,  dan  kemampuan  untuk mengembangkan  sumber  daya  manusia.  Untuk  itu,  pendidikan  sains  sebagai  bagian  dari pendidikan berperan penting untuk menyiapkan peserta didik yang memiliki literasi sains, yaitu  yang  mampu  berpikir    kreatif,  logis,  dan  berinisiatif  dalam  menanggapi  isu  di masyarakat  yang  diakibatkan  oleh  dampak  perkembangan  ilmu  pengetahuan  alam  dan teknologi.  Pendidikan  sains  diharapkan  dapat  menjadi  wahana  bagi  peserta  didik    untuk mempelajari diri sendiri dan alam sekitar, serta prospek pengembangan lebih lanjut dalam menerapkannya  di  dalam  kehidupan  sehari-hari.  Dengan  demikian,  ketika  peserta  didik mengusai  literasi  sains  maka  akan  mampu  memahami  lingkungan  hidup  dan  masalah- masalah  lain  yang  dihadapi  oleh  masyarakat  modern  yang  sangat  bergantung  dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.

## 2. Perumusan Masalah
Berdasarkan  hasil  observasi  dan  hasil  wawancara  yang  dilakukan  oleh  peneliti  di  SMA Negeri 14 Medan  bahwa permasalahan yang terdapat pada saat proses pembelajaran biologi adalah  1)  Pembelajaran  masih  terpusat  kepada  guru,  2)  Siswa  malu  bertanya,  3) Keterampilan literasi sains siswa masih rendah, 4) Guru belum sepenuhnya menggunakan LKPD,  5)  LKPD  yang  disusun  dan  digunakan  masih  sangat  sederhana  yang  hanya  berisi soal-soal kognitif. Hal ini terlihat bahwa keterampilan literasi sains dilihat dari penyelesaian masalah dalam mengikuti pembelajaran biologi dilihat dari aktivitas pembelajaran siswa di kelas. Dengan demikian pembelajaran yang seharusnya terpusat pada peserta didik belum sepenuhnya  terwujud.  Sehingga  untuk  mencapai  keberhasilan  pembelajaran,  selain penggunaan pendekatan pembelajaran yang tepat, penggunaan bahan ajar pun harus sesuai agar keterampilan literasi sains siswa dapat meningkat. Bahan ajar memainkan peran penting dalam memastikan efektivitas kegiatan belajar mengajar, salah satunya adalah lembar kerja peserta didik (LKPD) (Pertiwi, R. S., 2017). Oleh karena itu, pengembangan LKPD yang disesuaikan dengan kondisi dan kebutuhan peserta didik dianggap perlu dilakukan

## 3. Tujuan Penelitian
Sehingga  berdasarkan  pengamatan  dan  hasil  pengumpulan  data  yang  dilakukan  maka penelitian  ini  bertujuan  untuk;  1)  mengetahui  penilaian  ahli  materi  terhadap  kelayakan LKPD  berbasis  STEM  yang  dirancang  pada  materi  virus,  2)  mengetahui  penilaian  ahli pembelajaran terhadap kelayakan LKPD berbasis STEM yang dirancang pada materi virus, 3)  mengetahui  penilaian  ahli  desain  terhadap  kelayakan  LKPD  berbasis  STEM  yang dirancang  pada  materi  virus,  4)  mengetahui  penilaian  guru  terhadap  kelayakan  LKPD
berbasis STEM yang dirancang pada materi virus, 5) mengetahui tanggapan siswa terhadap LKPD  berbasis  STEM  pada  materi  virus  yang  dirancang  dan  6)  mengetahui  efektifitas LKPD dalam menumbuhkan keterampilan literasi sains siswa pada pengembangan LKPD dengan pendekatan STEM pada siswa kelas X MIA SMA semester I.

## II. METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan metode Kuantitatif dan kualitatif dimana data kuantitatif sendiri didapatkan dari hasil validasi  ahli materi, ahli pembelajaran, ahli desain, penilaian guru dan data kualitatif sendiri dijabarkan  dalam bentuk deskriftif yaitu dari hasil tanggapan siswa. Dan penelitian ini menggunakan pendekatan Penelitian dan Pengembangan ( Research and Development )  dengan  model Analysis,  Design,  Development,  Implementation,  Evaluation (ADDIE). Simatupang, H., & Siregar, E. H. (2017).

## Populasi dan Sampel Penelitian
Penelitian  dilakukan  di  SMA  Negeri  14  Medan  yang  terletak  di  Jl.  Pelajar  Gg.  Darmo, Binjai, Medan Denai, Kota Medan, Sumatera Utara. Sampel penelitian ini adalah kelas X MIA-3 yang berjumlah 34 siswa. Populasi penelitian ini yaitu seluruh kelas X MIA, dimana pengambilan  sampel,  diambil  secara  simple  random  sampling  dilakukan  dengan  cara pengundian dan hasil undian yang didapat yaitu kelas X MIA-3.

## Subjek Penelitian
Subjek penelitian adalah satu dosen biologi ahli materi, satu dosen biologi ahli pembelajaran, satu dosen biologi ahli desain, satu guru biologi SMA Negeri 14 Medan, dan siswa kelas X MIA-3 SMA Negeri 14 Medan sebanyak  34 orang. Dimana pada penelitian ini digunakan satu  kelas  sebagai  kelas  eksperimen  yang  diajarkan  dengan  menggunakan  LKPD  STEM. Objek  Penelitian  dalam  penelitian  ini  adalah  kelayakan  bahan  ajar  berupa  LKPD  dengan pendekatan  STEM  dengan  tujuan  untuk  menumbuhkan  keterampilan  literasi  sains  siswa pada materi virus siswa SMA kelas X MIA. Kelayakan bahan ajar tersebut dilihat dari segi kevalidan, dan keefektifan.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini dilaksanakan 3 kali pertemuan, pertemuan pertama senin, tanggal 07 oktober 2019,  selasa,  tanggal  08  oktober  2019  dan  senin,  tanggal  14  maret  2019.  Dimana  pada pertemuan pertama dilakukan dengan cara pemberian soal-soal pada LKPD berbasis STEM yang terdapat didalam kegiatan Sains, pada pertemuan kedua pembuatan poster pada LKPD berbasis  STEM  yang  terdapat  didalam  kegiatan  Teknologi  dan  Teknik  sedangkan  pada pertemuan yang ketiga membahas tentang kegiatan Matematika yang terdapat pada LKPD berbasis STEM. Terlebih dahulu sebelum produk LKPD berbasis STEM pada materi virus sendiri diujikan ke siswa,  LKPD divalidasi oleh validator  yaitu validator  ahli materi oleh Bapak Ahmad Shafwan Pulungan, S.Pd.,M.Si., validator ahli pembelajaran oleh Ibu Nanda Pratiwi, M.Pd., validator ahli desain oleh Bapak Eko Prasetya, S.Pd., M.Sc. Sehingga setelah LKPD  yang  dikembangkan  sudah  valid/layak  digunakan  kemudian  dilakukanlah  proses pengujian kesekolah untuk mendapatkan hasil penilaian dari guru bidang study biologi dan mengetahui keefektifan LKPD dalam menumbuhkan keterampilan literasi sains siswa.

## 1. Hasil Validasi LKPD oleh Ahli Materi
Persentase  penilaian  dari  ahli  materi  berada  dalam  kategori  “Sangat  Layak”  dengan persentase  penilaian  indikator  kelayakan  penyajian  materi  sebesar  87,5  %,  indikator komponen  STEM  sebesar  100%,  dan  indikator  kebahasaan  sebesar  75%.  Persentase  rata-
rata kelayakan materi LKPD dengan pendekatan STEM pada materi virus dari  ahli materi 87,5%  dengan  kategori  “Sangat  Layak”,  sehingga  bahan  ajar  yang  telah  dikembangkan dinyatakan layak digunakan.

## 2. Hasil Validasi LKPD oleh Ahli Pembelajaran
Persentase penilaian dari ahli pembelajaran berada dalam kategori “Sangat Layak” dengan persentase  penilaian  indikator  kelayakan  isi  sebesar  90%,  indikator  komponen  STEM sebesar  87,5%,  dan  indikator  penggunaan  bahasa  sebesar  100%.  Secara  keseluruhan Persentase rata-rata kelayakan pembelajaran LKPD dengan pendekatan STEM pada materi virus dari ahli pembelajaran  92,5% dengan kategori “Sangat  Layak”, sehingga bahan ajar yang telah dikembangkan dinyatakan layak digunakan, syarat kelayakan sesuai BSNP untuk digunakan sebagai pendukung dalam proses pembelajaran fisika di SMA.  Hasil ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Arafah, dkk (2012) yang menyatakan bahwa LKPD hasil  pengembangan  yang  merujuk  pada  BSNP  dinyatakan  sangat  layak  dan  efektif digunakan dalam proses pembelajaran.

## 3. Hasil Validasi LKPD oleh Ahli Desain
Persentase  penilaian  dari  ahli  desain  berada  dalam  kategori  “  Layak”  dengan  persentase penilaian indikator penyajian komponen sebesar 81,2%, indikator komponen STEM sebesar 75%, dan indikator kegrafikan sebesar 80%. Persentase rata-rata kelayakan desain  LKPD dengan  pendekatan  STEM  pada  materi  virus  dari    ahli  desain  78,7%  dengan  kategori “Layak”, sehingga bahan ajar yang telah dikembangkan dinyatakan layak digunakan.

## 4. Hasil Penilaian LKPD oleh Guru Biologi
Presentase penilaian guru biologi disimpulkan bahwa LKPD dengan pendekatan STEM pada materi virus kelas X MIA berada pada kriteria “Sangat Layak” dengan rata-rata persentase 97,3%.  LKPD  yang  dikembangkan  dinyatakan  layak  dan  dapat  membantu  pembelajaran biologi,  Rissanen,  A.  (2014),  LKPD  berbasis  STEM  yang  Telah  valid  memberikan kemudahan   siswa   dalam memahami   suatu   materi   pembelajaran.

## 5. Hasil Penilaian Tanggapan/Respon Peserta Didik
Hasil kesimpulan tanggapan siswa terhadap LKPD berbasis STEM pada materi  virus yang diberikan kepada 34 siswa. Hal ini dilakukan untuk mengetahui tanggapan siswa terhadap produk  LKPD  yang  telah  dirancang.  Bahwa  kesimpulan  yang  didapatkan  dari  hasil tanggapan siswa terhadap LKPD yang dikembangkan adalah nilai rata-rata presentase dari ke 34 siswa 95,8 % yang memilih “iya”, sehingga dapat  disimpulkan bahwa LKPD yang diberikan baik digunakan atau layak digunakan dalam pembelajaran.

## 6. Data Hasil Belajar Siswa Pada Uji Coba Kelompok Terbatas Terhadap Keefektifan LKPD Dalam Menumbuhkan Keterampian Literasi Sains
Keefektifan  LKPD  dalam  menumbuhkan  keterampilan  literasi  sains  dilihat  dari ketercapaian  pelaksanan  pembelajaran  secara  ketuntasan  individu  dan  ketuntasan  secara klasikal  serta  pengamatan  aktitivas  siswa  dalam  pembelajaran.  Dari  data  hasil  analisis penggunaan LKPD berbasis STEM dirancang pada kelompok kelas terbatas didapatkan skor rata-rata 81,7 dengan jumlah persentase ketuntasan sebesar 85,2%.    LKPD  yang  di susun memuat  pertanyaan  dan masalah yang berkaitan dengan kehidupan sehari-hari, Prastowo, A (2015). Lembar kegiatan yang disusun dengan mencantumkan pertanyaan-pertanyaan dan masalah-masalah dapat membuat peserta didik aktif dalam mengikuti proses pembelajaran .

## Hasil  Uji  Coba  Kelompok  Terbatas  Dalam  Menumbuhkan  Keterampilan  Literasi Sains
Uji  coba  kelompok terbatas  dilakukan  di  SMA  Negeri  14  Medan.  Uji  coba  ini  dilakukan terhadap  34  orang  siswa  kelas  X  MIA-3  dengan  kemampuan  rendah,  sedang,  dan  tinggi. Berdasarkan  tabel  11,  terlihat  bahwa  jumlah  siswa  yang  tuntas  hasil  belajarnya  29  siswa dengan presentase 85,2 % dan yang tidak tuntas hasil belajarnya 5 siswa dengan presentase 14,7%,  dimana  pada  siswa  yang  mendapatkan  hasil  yang  tidak  tuntas  dikarenakan  pada kegiatan  Matematika  pada  LKPD  proses  pengerjaanya  mendapatkan  nilai  yang  rendah sehingga  setelah  dijumlah  keseluruhan  nilainya  dari  mulai  kegiatan  awal  hingga  akhir mendapatkan nilai dibawah KKM.  Keterampilan literasi sains siswa berada pada kategori sedang, tinggi dan  sangat tinggi.  Sehingga skor rata-rata keterampilan literasi sains siswa sebesar 81,7 dengan jumlah persentase ketuntasan sebesar 85,2% , yang berada pada kategori “Sangat  Tinggi”.  Dapat  disimpulkan  bahwa  sesuai  teori  yang  mengatakan  bahwa Pembelajaran dikatakan berhasil secara klasikal jika minimal 85,0% peserta didik mencapai tuntas, sedangkan data yang didapat jumlah persentase ketuntasan sebesar 85,2%, sehingga LKPD  yang  diujikan  kepada  kelompok  terbatas  signifikan  efektif  dapat  menumbuhkan keterampilan literasi sains siswa, temuan ini sejalan dengan penelitian Parwati. dkk    (2015) dalam konteks    lingkungan  yang  menunjukan  pembelajaran  STEM  dapat  membangun kreativitas,  literasi  sains  dan  kemampuan memecahkan masalah yang sangat diperlukan dalam    menghadapi    abadke  21.  Interprestasi  nilai  akhir  tes  keterampilan  literasi  sains terhadap penggunaan LKPD ini dapat dilihat pada gambar berikut :

## Gambar . Diagram Batang Hasil Tes Keterampilan Literasi Sains Siswa

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan  rumusan,  tujuan,  hasil  dan  pembahasan  perancangan  LKPD  berbasis Pendekatan  STEM  pada  materi  virus  di  kelas  X  yang  dikemukakan  sebelumnya  dapat disimpulkan  :  1)  Penilaian  ahli  materi  terhadap  kelayakan  LKPD  berbasis  STEM  pada materi  virus  dikategorikan  sangat  layak  (87,5%),  2)  Penilaian  ahli  pembelajaran  terhadap kelayakan LKPD berbasis STEM pada  materi virus dikategorikan sangat layak (92,5%), 3) Penilaian  ahli  desain  terhadap  kelayakan  LKPD  berbasis  STEM  pada    materi  virus dikategorikan layak (78,7%), 4) Penilaian guru biologi terhadap kelayakan LKPD berbasis STEM  pada    materi  virus  dikategorikan  sangat  layak  (97,3%),  5)  Hasil  tanggapan  siswa terhadap kelayakan LKPD berbasis STEM pada  materi virus dikategorikan baik (95,8%), 6)  LKPD berbasis Pendekatan STEM yang dirancang efektif menumbuhkan keterampilan literasi  sains  (81,7)  yang  berada  pada  kategori  sangat  tinggi  (85,2%  )  sehingga  baik digunakan dalam proses pembelajaran biologi pada materi virus

## DAFTAR PUSTAKA
0 10 20 30 Sangat Tinggi Tinggi
Sedang Rendah Sangat Rendah Frekuensi 25 8 1 0 0 Persentase 73.52% 23.52% 2.94% 0% 0% Ju m la h S isw a
Arafah, S. F., S. Ridhlo, & B. Priyono. 2012. Pengembangan LKS Berbasis Berpikir Kritis pada Materi Animalia. Unnes Journal of Biology Education, 1(1): 47-53.
Jauhariyyah,  R,F.  (2017). Science,  Technology,  Engineering  and  Mathematics  Project Based  Learning (STEM-PjBL)  Pada  Pembelajaran  Sains.  Pros.  Seminar  Pend.  IPA Pascasarjana UM. Vol.2.
Khairiyah,  Nida’ul.  2019. Pendekatan  Science,  Teknology,  Enginering  dan  Matematics (STEM) . Medan: Guepedia.
Parwati,      R.,      Anna      Permanasari,      Harry  Firman,      Tatang      Suheri      (2015).  Studi pendahuluan:   Potret   mata kuliah    Kimia    Lingkungan    di beberapa    LPTK. Jurnal    JPII, UNNES, Semarang. Vol 4(1), 1-7.
Pertiwi,  R.  S.  (2017). Pengembangan  Lembar  Kerja  Siswa  Dengan  Pendekatan    Stem (Science,  Technology,  Engineering,  Mathematics)  Untuk  Melatih  Keterampilan Berpikir Kreatif Siswa Pada Materi Fluida Statis (diakses  tanggal 30 Januari 2019).
Prastowo, A. 2015. Panduan Kreatif Membuat Bahan Ajar Inovatif. Jogjakarta: DIVA press. Rissanen,   A.   2014.   Active   and   Peer Learning    in    STEM    Education Strategy. Science Education International, Vol. 25(1), 1-7. Simatupang, H., & Siregar, E. H. (2017). Pengembangan Bahan Ajar Praktikum   Biologi Umum  I  Berbasis  Inkuiri  Untuk  Meningkatkan  Keterampilan      Ilmiah  Mahasiswa Biologi Angkatan 2015 . Jurnal Handayani Pgsd Fip  Unimed, 6(2), 17-23. Toharudin,U., Hendrawati, S., & Rustaman, A., 2011. Membangun Literasi Sains Peserta Didik. Bandung: Humaniora.