ANALISIS SCIENTIFIC REASONING SISWA DALAM PEMBELAJARAN FLUIDA DINAMIS DENGAN MODEL STEM-PjBL
Sinthia Lolita Lorensia 1 , Rif'ati Dina Handayani 2 , Albertus Djoko Lesmono 3
Pendidikan Fisika, Universitas Jember 1,2,3
Email: sinthialolita@gmail.com

## Abstrak
Kemampuan scientific  reasoning menjadi  aspek  penting  dalam  pembelajaran  agar  siswa  mampu menerapkan  metode  ilmiah.  Faktanya,  penelitian scientific  reasoning siswa  masih  jarang  dilakukan. STEM-PjBL  adalah  pembelajaran  melalui  proyek  untuk  mencapai  hasil  tertentu  secara  kontekstual dengan  penguasaan  beberapa  konsep  STEM  yang  saat  ini  banyak  diimplementasikan.  Penelitian  ini bertujuan untuk menganalisis kemampuan scientific reasoning siswa dalam pembelajaran fisika materi fluida  dinamis  melalui  implementasi  STEM-PjBL.  Jenis  penelitian  ini  yaitu  penelitian  deskriptif kualitatif dengan pendekatan  studi kasus yang dilaksanakan  di  SMAN 4  Jember pada  semester gasal tahun  ajaran  2023/2024  dengan  populasi  penelitian  yaitu  satu  kelas  XI.  Subyek  dalam  penelitian berjumlah 36 siswa yang dibagi menjadi 6 kelompok. Kemampuan scientific reasoning memiliki enam indikator yang dianalisis selama proses pembelajaran fluida dinamis dengan model STEM-PjBL. Hasil penelitian  menujukkan  bahwa  indikator  yang  berkategori  sangat  baik  yaitu  indikator  penalaran probabilistik  dan  penalaran  hipotesis-deduktif.  Indikator  yang  berkategori  baik  meliputi  indikator penalaran  konservasi,  penalaran  proporsional,  dan  penalaran  korelasi.  Adapun  indikator  yang berkategori  sangat  kurang  baik  yaitu  indikator  pengontrolan  variabel.  Hal  tersebut  menunjukkan bahwa  kemampuan scientific  reasoning siswa  dapat  dianalisis  dengan  model  STEM-PjBL.  Dengan STEM-PjBL  sebagian  besar  kemampuan scientific  reasoning siswa  sudah  baik.  Namun,  perlu ditingkatkan kembali khususnya pada kemampuan pengontrolan variabel.
Kata Kunci : Fluida Dinamis, Scientific Reasoning, STEM-PjBL

## Abstract
Scientific  reasoning  ability  is  an important aspect in  learning  so  that students  are  able to apply the scientific  method.  In  fact,  research  on  students'  scientific  reasoning  is  still  rare.  STEM-PjBL  is learning through projects to achieve certain results contextually by mastering several STEM concepts that  are  currently  widely  implemented.  This  research  aims  to  analyze  students'  scientific  reasoning ability  in  learning  physics  dynamic  fluid  material  through  the  implementation  of  STEM-PJBL.  This type of research is descriptive qualitative research with a case study approach carried out at SMAN 4 Jember in the odd semester of the 2023/2024 school year with a research population of one class XI. The  subjects  in  this  study  amounted  to  36  students  who  were  divided  into  6  groups.  Scientific reasoning ability has six  indicators  that are  measured during the learning  process  of  dynamic fluid through STEM-PjBL. The results of this study indicate that the indicators that are categorized as very good are indicators of probabilistic reasoning and hypothesis-deductive reasoning. Indicators that are categorized  as  good  include  indicators  of  conservation  reasoning,  proportional  reasoning,  and correlation reasoning. The indicator that is categorized as very poor is the variable control indicator. This  shows  that  students'  scientific  reasoning  ability  can  be  analyzed  with  the  STEM-PjBL  model. With  STEM-PjBL,  most  students'  scientific  reasoning  skills  are  good.  However,  it  needs  to  be improved again, especially in the ability to control variables.
Key Words : Dynamic Fluid, Scientific Reasoning, STEM-PjBL

## PENDAHULUAN
Keseimbangan  antara  ilmu  pengetahuan dan teknologi dalam pembelajaran menjadi tuntutan  dalam  menghadapi  abad  ke  21.
Salah  satu  upaya  yang  dilakukan  yaitu dengan  meningkatkan  kompetensi  siswa dalam bidang Science, Technology, Engineering,  and  Mathematics (STEM)
[1]. Implementasi STEM dalam pembelajaran  bertujuan  untuk  melatih soft skills peserta  didik  melalui  serangkaian aktivitas pembelajaran,
sehingga diharapkan  siswa  paham  prinsip  dan konsep, teknologi, engineering, dan matematika  untuk  menyelesaikan  berbagai pemasalahan kehidupan sehari-hari [2].
Kemampuan scientific reasoning (penalaran  ilmiah)  menjadi  aspek  yang sangat  penting  bagi  peserta  didik  dalam proses  pembelajaran  fisika  di  sekolah. Melalui  kemampuan scientific  reasoning diharapkan  siswa  mampu  menerapkan prinsip  logika  pada  metode  ilmiah  yang meliputi menemukan masalah, merumuskan  hipotesis,  membuat  prediksi, solusi  dan  masalah,  membuat  eksperimen, mengontrol variabel dan menganalisis data [3].  Kemampuan scientific  reasoning (penalaran ilmiah) memiliki enam indikator  yaitu  penalaran  konservasi, penalaran proporsional pengontrolan variabel, penalaran probabilistik, penalaran korelasional,  dan  penalaran  hipotesis- deduktif  [4].  Berikut  deskripsi  indikator scientific reasoning diadopsi dari penelitian ([4], [5]) meliputi :
1. Penalaran  konservasi  atau conservation reasoning (SR1),  yaitu  kemampuan memahami  sesuatu  yang  mengalami perubahan penampilan namun
jumlahnya tetap sama, contohnya ukuran massa dan volume benda.
2. Penalaran proporsional
atau proportional  reasoning (SR2),  yaitu kemampuan mengenali rasio dan proporsi antar faktor yang memengaruhi suatu peristiwa.
3. Pengontrolan  variabel  atau control  of variables (SR3),  adalah  kemampuan mengontrol  dan  mengidentifikasi  tiap variabel  dalam  peristiwa  atau  konsep yang akan diamati.
4. Penalaran probabilistik atau probabilistic reasoning (SR4),
merupakan kemampuan memperkirakan
semua  kemungkinan  yang  terjadi  di setiap  tahap  pengamatan  dari  kondisi awal hingga kondisi akhir.
5. Penalaran  korelasi  atau correlasional reasoning (SR5),  yaitu  kemampuan menciptakan  hubungan atau  keterkaitan antar variabel pada situasi yang dievaluasi.
6. Penalaran hipotesis-deduktif atau hypothetical-deductive reasoning (SR6), adalah kemampuan
menghasilkan solusi bagi masalah yang muncul  dalam  suatu  peristiwa  yang diamati dan menguji hipotesis.
Faktanya,  penelitian  mengenai  analisis kemampuan scientific  reasoning dalam pembelajaran fisika masih jarang dilakukan ([6], [7]). Berdasarkan penelitian sebelumnya  menyatakan  bahwa  penalaran ilmiah  siswa  tergolong  rendah  [8].  Hal tersebut  ditunjukkan  dengan  penalaran korelasional siswa berkategori no relationship sebesar  44,3%,  penalaran proprosional  berkategori additive sebesar 24,7%, dan penalaran probabilistik berkategori approximate sebesar  62,8%. Kemudian, penelitian lain juga menyebutkan  bahwa  kemampuan  bernalar siswa  dikategorikan  rendah  dalam  tiap indikatornya [9]. Penelitian tersebut menyebutkan  dari  34  siswa,  penalaran proporsional  berkategori additive sebayak 20  siswa,  penalaran  korelasi  berkategori intuitive sebanyak  25  siswa,  penalaran konservasi  berkategori intuitive sebanyak 24 siswa, dan penalaran hipotesis-deduktif berkategori observer  result sebanyak  18 siswa.
Berdasarkan  data  wawancara  beberapa guru SMA di Jember, kemampuan scientific  reasoning siswa  masih  berada pada  level intuitive yaitu  saat  menghadapi permasalahan  siswa  lebih  sering  menebak atau  menggunakan  argumen  yang  kurang logis  dan  tidak  didasarkan  prinsip  dan konsep fisika.
Model pembelajaran yang direkomendasikan saat ini dalam
Kurikulum Merdea berfokus pada pengembangan  kreativitas  siswa  dalam pembelajaran, salah satunya dengan model Project  Based  Learning (PjBL)  [10]. Proses  pembelajaran  dengan  model  PjBL berpusat  pada  aktivitas  siswa  mulai  dari merancang,  merencanakan,  melaksanakan, hingga memproduksi proyek [11]. Pengerjaan  proyek  berlangsung  secara berkelompok, dimana peserta didik berkolaboratif  memadukan  konsep  ilmu pengetahuan  yang  mereka  miliki  dengan fenomena  di  lapangan.  Pengerjaan  proyek oleh siswa menjadi salah satu implementasi  pendekatan  STEM  yang diintegrasikan
dalam pembelajaran. Implementasi pembelajaran berbasis proyek dengan pendekatan STEM (STEM- PjBL)  dapat  melatih hard  skills diimbangi dengan soft  skills serta  kreativitas  siswa sesuai  kompetensi  abad  21  [1].  Selain  itu, model  STEM-PjBL  dapat  meningkatkan penguasaan  konsep  siswa  pada  suatu materi  [12].  Hasil  penelitian  sebelumnya juga menyebutkan bahwa proses pembelajaran  dengan  STEM-PjBL  dapat
berpengaruh terhadap kemampuan scientific  reasoning siswa  [13].  Namun fakta  di  lapangan,  beberapa  guru  SMA  di Jember masih jarang menerapkan pembelajaran STEM-PjBL.
STEM-PJBL  adalah  pembelajaran  melalui proyek yang memberikan kebebasan kepada  siswa  dalam  merumuskan  dan merencanakan solusi untuk mencapai hasil tertentu  secara  kontekstual,  pengerjaan proyek  akan  menunjukkan  penguasaan siswa  pada  beberapa  konsep  STEM  [14]. Melalui STEM-PJBL siswa belajar kolaborasi  tim,  komunikasi  antar  teman, berpikir kritis dan analistis dalam menerapkan pengetahuan dan keterampilan di  berbagai  bidang  untuk  menyelesaikan masalah nyata. Faktanya, untuk memecahkan  masalah dalam  proyek  siswa perlu  memiliki  kemampuan scientific reasoning , dimana berkaitan dengan proses berpikir  tinggi  dalam  pemecahan  masalah, dan  pengambilan  keputusan  [13].  Adapun sintaks model STEM-PJBL terhadap kemampuan scientific  reasoning diadopsi dari penelitian [13] disajikan pada Tabel 1.

## Tabel 1. Sintaks Model STEM-PjBL
Fase Model STEM-PjBL Kegiatan Siswa Scientific Reasoning 1  Memulai dengan pertanyaan mendasar Menghadapi masalah untuk menyelesaikan proyek dan mencari referensi berkaitan dengan proyek • SR2 • SR3 • SR6 2  Mendesain perencanaan proyek Merencanakan proyek, membuat desain, dan memilih bahan untuk proyek • SR2 • SR4 • SR5 3  Menyusun jadwal Bersama guru secara kolaboratif menyusun jadwal kegiatan dalam menyelesaikan proyek. • SR4 • SR5 4  Memantau keaktifan dan progress proyek Mulai bekerja secara kolaboratif 5  Pembuatan proyek Merancang teknik dan menentukan alat yang dibutuhkan dalam proyek berdasarkan pengetahuan fisika (sains) • SR4 • SR6 • SR1 • SR3 6  Evaluasi hasil Mengukur pencapaian standar dan mengevaluasi kemajuan proyek dan mempresentasikan hasil proyek. • SR5 • SR3 • SR6
Pembelajaran  fisika  berkaitan  erat  dengan penerapan konsep dan prinsip fisika dalam kehidupan sehari-hari untuk melatih kemampuan  bernalar,  berpikir  analitik, induktif  dan  deduktif  siswa.  Salah  satu fenomena  fisika  yang  mudah  ditemukan dalam  kehidupan  sehari-hari  yaitu  fluida dinamis  seperti  pada  air  terjun,  air  yang keluar  dari  tangki  atau  kran,  dan  berbagai wahana  di  waterboom  [11].  Faktanya, beberapa guru SMA di Jember menyatakan bahwa  penalaran  siswa  pada  materi  fluida dinamis masih kurang dan guru masih sulit mengukurnya.  Penelitian  sebelumnya  juga menyebutkan bahwa siswa kesulitan dalam mengidentifikasi  gaya  yang  bekerja  pada fluida  dan  penerapan  hukum Newton pada fluida [13]. Namun, siswa mampu memecahkan masalah dan membuat solusi terkait konsep fluida dinamis dalam bentuk proyek  [11],  dan  hasil  dari  implementasi STEM-PjBL  pada  fluida  dinamis  mampu meningkatkan  pemahaman  siswa  karena mengembangkan  konstruksi  pengetahuan melalui  praktik  sains  daripada  menghafal fakta [13].
Berdasarkan uraian di atas, dapat dipahami bahwa penelitian mengenai analisis kemampuan scientific  reasoning siswa dalam pembelajaran fluida dinamis dengan model  STEM-PjBL  perlu  dilakukan  untuk mengetahui  tingkat penalaran  siswa  dalam materi  fluida  dinamis,  mengkaji  lebih dalam scientific  reasoning siswa  pada setiap  indikatornya,  dan  efektivitas  model STEM-PjBL  untuk  menganalisis scientific reasoning siswa.  Hal  ini  menjadi  dasar bagi peneliti dalam mengadakan penelitian dengan judul “Analisis Scientific
Reasoning Siswa  dalam  Pembelajaran Fluida  Dinamis  dengan  Model  STEM- PjBL”.

## METODE
Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif  kualitatif  dengan  memberikan gambaran  mengenai  kemampuan scientific
reasoning siswa dalam pembelajaran fluida dinamis dengan model STEM-PjBL. Penelitian  ini  menggunakan  desain  studi kasus Tunggal. Lokasi penelitian
dilaksanakan  di  SMAN  4  Jember  yang dilaksanakan  pada semester  gasal  tahun ajaran 2023/2024. Populasi penelitian yaitu satu  kelas  XI  dengan  subjek  penelitian berjumlah 36 siswa yang dibagi menjadi 6 kelompok.
Prosedur  penelitian  ini  meliputi  tiga tahapan  yaitu  tahap  persiapan  berupa penyusunan  instrumen  penelitian  dan wawancara  dengan  guru  fisika,  tahap pelaksanaan  berupa  pengambilan  data mengenai kemampuan scientific reasoning siswa  selama  proses  pembelajaran  fluida dinamis dengan model STEM-PJBL dengan  proyek  alat  pompa  obat  nyamuk. Selanjutnya  dilakukan  wawancara  dengan siswa  dan  analisis  data.  Pada  tahap  akhir, dilakukan  penarikan  kesimpulan  dengan teknik uji kredibilitas data untuk memberikan keabsahan data hasil penelitian menggunakan teknik triangulasi.
Teknik  pengumpulan  data  pada  penelitian ini dilakukan melalui observasi, wawancara,  dan  dokumentasi.  Observasi dilakukan  pada  setiap  kegiatan  yang dilakukan siswa selama proses pembelajaran  STEM-PJBL  berlangsung menggunakan  rubrik  observasi  dimana peneliti dibantu oleh observer . Wawancara dilakukan sebelum penelitian untuk menemukan  permasalahan  terkait  proses pembelajaran  yang  akan  digunakan,  dan dilakukan setelah penelitian untuk mengetahui umpan balik siswa. Sedangkan dokumentasi digunakan sebagai data pendukung.
Teknik  analisis  data  pada  penelitian  ini dilakukan  dengan  mengolah  data  dari observasi, wawancara, LKPD, dan dokumentasi  menjadi  data  teks  kemudian dilanjutkan  dengan  reduksi  data  untuk
memperoleh  data  yang  sesuai  dengan tujuan  penelitian.  Kedua,  penyajian  data dalam bentuk tabel, gambar, uraian, secara sistematis. Ketiga, dilakukan proses verifikasi  data  melalui  teknik  triangulasi dan  disajikan  dalam  kesimpulan.  Untuk mempermudah  penjabaran  terkait  hasil observasi  siswa  dan  penilaian  LKPD perkelompok  maka  dilakukan  perhitungan menggunakan  skala likert [15]  dalam pengkategorian
setiap indikator kemampuan scientific  reasoning siswa, sebagaimana rumus berikut :
Jumlah Siswa atau Kelompok (%) =

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Penelitian Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka diperoleh hasil kemampuan scientific  reasoning siswa sebagai  variabel  terikat  dalam  penelitian.
Sedangkan variabel bebas dalam penelitian ini  yaitu  model  STEM-PjBL.  Indikator kemampuan scientific  reasoning siswa menjadi  data  utama  dalam  penelitian  ini, dimana meliputi indikator penalaran konservasi ( conservation reasoning ),
penalaran proporsional ( proportional reasoning ),  pengontrolan  variabel  ( control of  variables ),  penalaran  probabilistik ( probabilistic reasoning ), penalaran korelasi  ( correlasional  reasoning ),  dan penalaran hipotesis-deduktif ( hypothetical- deductive  reasoning ).  Data  utama  diambil dari  kegiatan  observasi  selama  proses pembelajaran berlangsung, dimana observer  mengamati  dan  mengukur  setiap indikator scientific reasoning siswa dengan kategori    sangat  baik  (4),  baik  (3),  kurang baik (2), dan sangat kurang baik (1). Data hasil  observasi  tersajikan  dalam  Tabel  2 sebagai berikut.

## Tabel 2. Data Hasil Observasi terhadap 36 Siswa
Indikator Scientific Reasoning Jumlah Siswa (%) Sangat Kurang Kurang  Baik  Sangat Baik Penalaran Konservasi - 11 64 25 Penalaran Proporsional 5 18 46 31 Pengontrolan Variabel 44 4 22 30 Penalaran Probabilistik 6 17 33 44 Penalaran Korelasi 32 6 34 28 Penalaran Hipotesis- Deduktif 28 3 26 43
Berdasarkan  tabel  di  atas,  tampak  bahwa sebagian besar indikator scientific reasoning siswa  berkategori  baik  yakni indikator  penalaran  konservasi  (64%),
penalaran proporsional (46%), dan penalaran korelasi (34%). Adapun indikator  berkategori  sangat  baik  yaitu indikator  penalaran  probabilistik  (44%) dan  penalaran  hipotesis-deduktif  (43%).
Namun, terdapat indikator yang berkatergori  sangat  kurang  baik  yaitu indikator pengontrolan variabel (44%).
Selain  dari  data  hasil  observasi  siswa selama  kegiatan  diskusi  berlangsung,  data utama  kemampuan scientific  reasoning siswa  juga  diperoleh  dari  hasil  pengerjaan lembar  kerja  peserta  didik  (LKPD).
Peniliti  menilai  hasil  pengerjaan  LKPD siswa dengan kategori sangat baik (4), baik
(3),  kurang  baik  (2),  dan  sangat  kurang
baik  (1).  Data  hasil  penilaian  LKPD disajikan dalam Tabel 3 berikut. Tabel 3. Data Hasil Penilaian LKPD Siswa Perkelompok Indikator Scientific Reasoning Jumlah Siswa (%) Sangat Kurang Kurang  Baik  Sangat Baik Penalaran Konservasi - - - - Penalaran Proporsional - 12 46 42 Pengontrolan Variabel 33 29 13 25 Penalaran Probabilistik - 8 42 50 Penalaran Korelasi 22 28 17 33 Penalaran Hipotesis- Deduktif 10 20 20 50 Berdasarkan  Tabel  3  menunjukkan  bahwa sebagian besar indikator
scientific reasoning kelompok  siswa  berkategori sangat baik yaitu pada indikator penalaran probabilistik  (50%),  penalaran  korelasi (33%),  dan  penalaran  hipotesis-deduktif (50%).  Sedangkan  indikator  penalaran proporsional  berkategori  baik  (46%)  dan indikator pengontrolan variabel berkategori sangat kurang (33%).
Pembahasan Penalaran
konservasi ( conservation reasoning )  merupakan  indikator  yang menunjukkan  kemampuan  siswa  dalam memahami kekekalan suatu benda meskipun benda tersebut mengalami perubahan penampilan, kekekalan ini dapat dilihat dari massa dan volume benda yang tetap sama [5]. Penalaran konservasi siswa dikategorikan baik karena selama pembuatan proyek siswa mampu
mengungkapkan  pendapat  pada  ukuran volume  air  dalam  wadah  yang  tetap meskipun bentuk wadah dan selang diubah dan beberapa komponen lain yang jumlahnya  tetap  namun  penampilannya berubah yaitu pada karet gelang dan spons. Berikut  contoh  kutipan  diskusi  dan  hasil wawancara.
“Coba  dimiringin  botolnya  kan airnya  ngumpul  di  deket  selangnya
tapi kan miliannya tetep.” (Diskusi_K3. P2.T4.KZA) “Mungkin dari spons yang digunakan untuk penyangga paralon dan  wadah,  itu  kan  kalo  direkatkan akan  berubah  mengikuti  bentuk paralonnya, tapi massa dan volumenya kan tidak berubah.” (Wawancara_K2.P3.FHI) Penalaran konservasi berperan  untuk memahami  adanya  sifat-sifat  tertentu  pada suatu  benda  tidak  berubah  [16].  Hal tersebut sejalan dengan penelitian [6] yang menyatakan penalaran konservasi dikatakan baik jika siswa mampu mempertahankan  pengetahuan  bahwa  sifat tertentu  suatu  objek  akan  tetap  sama meskipun penampilannya berubah.
Penalaran proporsional ( proportional reasoning )  merupakan  penalaran  yang digunakan  untuk  mengenali  masalah  dan memberikan jawaban terhadap permasalahan  yang  berhubungan  dengan proporsi  dan  rasio  atau  perbandingan  [8], [13].    Indikator  penalaran  proporsional siswa  pada  tahap  pertanyaan  mendasar berkategori  baik  karena  siswa  dapat menemukan informasi penting yaitu meningkatnya populasi nyamuk di Indonesia  saat  memasuki  musim  hujan,
sehingga mereka mampu mengenali permasalahan  bahwa  penggunaan  obat nyamuk  semprot  oleh  masyarakat  untuk meminimalisir
nyamuk dapat menyebabkan pemanasan global jika berlebihan.

## Gambar 1. Contoh Jawaban Penalaran Mengenali Masalah yang Baik
Hal  ini  sejalan  dengan  penelitian  [13] menyebutkan
bahwa penalaran proporsional  yang  muncul  di  setiap  tahap sebelum pembuatan proyek dikatakan baik apabila siswa mampu mengenali permasalahan
beserta faktor-faktor penyebab  permasalahan  tersebut  muncul. Indikator  proporsional  siswa  dalam  tahap perencanaan proyek juga baik, ditunjukkan dengan  siswa  mampu  menentukan  rasio dan  proporsi  bahan-bahan  yang  akan dibutuhkan  disesuaikan  dengan  referensi dan pengetahuan mereka. Selain itu, siswa mampu  memperkirakan  desain  sesuai dengan  solusi  yang  mereka  berikan  dan referensi yang dicari.
(a)
(b)
Gambar 2. Contoh Jawaban Proporsi dan Rasio Desain, Alat, dan Bahan yang Baik
Sebagaimana penelitian  yang menyatakan bahwa  penalaran  proporsional  dikatakan baik  jika  siswa  mampu  menentukan  dan membandingkan rasio [6]. Penalaran proporsional  berguna  bagi  siswa  dalam mendeskripsikan  konsep  dan  memahami hal-hal  yang  berkaitan  dengan  kecepatan, rasio,  dan  proporsi  termasuk  skala, sehingga  akan  memudahkan  siswa  dalam membuat kesimpulan [17].
Pengontrolan variabel ( control of variables ) merupakan indikator kemampuan mengontrol dan mengidentifikasi  tiap  variabel  dalam  suatu permasalahan.  Kemampuan  siswa  dalam indikator  ini  dikategorikan  sangat  kurang baik karena pada saat menjawab permasalahan  di  studi  kasus,  siswa  hanya menjawab  permasalahannya  saja  yaitu pemasanasan  global  akibat  penggunaan obat  nyamuk  semprot  tanpa  menjelaskan faktor  penyebab  terjadinya  pemanasan global akibat obat nyamuk semprot sebagai salah satu bentuk aerosol yang mengandung  CFC  yang  berdampak  pada lapisan  ozon  bumi.  Hal  tersebut  sejalan dengan penelitian yang menyatakan bahwa pengontrolan variabel dikategorikan kurang  baik  jika  siswa  kurang  mampu memberikan penjelasan yang benar terhadap hal-hal yang berpengaruh
terhadap suatu permasalahan [5].
Pengontrolan  variabel  dalam  pengambilan data pengamatan oleh tiga kelompok yang berhasil  membuat  produk  dikategorikan baik  karena  siswa  mampu  mengontrol variabel  yang  meliputi  variabel  bebas (jarak)  dan  variabel  kontrol  (komponen alat pompa), serta mampu menuliskan hasil pengamatan sebagai variabel terikat.
Gambar 3. Produk yang Berhasil
Hal  ini  sejalan  dengan  penelitian  yang menyatakan  bahwa  pengontrolan  variabel yang  baik  yaitu  saat  siswa  mampu menentukan  hasil  dari  temuannya  [18]. Namun, dalam tahap evaluasi siswa kurang baik karena sebagian besar siswa
menyebutkan
adanya tekanan atau
dorongan  pompa  saja,  padahal  komponen alat  juga  mempengaruhi  seperti  kerapatan klep  terhadap  tabung,  serta  ukuran  dan posisi selang.
Gambar 4. Contoh Jawaban

## Pengontrolan Variabel yang Kurang Baik
Indikator  pengontrolan  variabel  dikatakan kurang  baik  sebab  siswa  hanya  fokus mengidentifikasi  satu  variabel  saja  [13]. Penalaran  pengontrolan  variabel  tergolong keterampilan  yang  sulit  dalam  penafsiran konteks  fisika  [19].  Oleh  sebab  itu, indikator  pengontrolan  variabel  ini  perlu ditingkatkan karena indikator ini merupakan aspek penting dalam perencanaan, pelaksanaan, dan menafsirkan konsep fisika [20]. Penalaran probabilistik ( probabilistic reasoning )
merupakan indikator kemampuan  dalam  memahami  berbagai kemungkinan  yang  terjadi  pada  setiap tahapan  suatu  peristiwa  ([8],  [13]). Indikator  penalaran  probabilistik  siswa dikategorikan  sangat  baik  karena  siswa mampu  menentukan  alat  dan  bahan  yang dibutuhkan  disesuaikan  dengan  referensi dan  keberadaan  alat  dan  bahan  di  sekitar mereka, kemudian menyusun langkah kerja yang  jelas  dan  efektif,  dan  mendesain produk  sesuai  dengan  referensi  dan  ide siswa. Selama penyusunan jadwal kegiatan,  siswa  mampu  memperkirakan kemungkinan capaian target setiap harinya disesuaikan dengan batas waktu ( deadline ) yang telah ditentukan oleh guru.
Gambar 5. Contoh Jawaban Langkah Kerja yang Baik dalam Perencanaan Proyek

## Gambar 6. Contoh Jawaban Penyusunan jadwal yang Baik
Selama  pembuatan  proyek,  siswa  juga mampu  memperkirakan  adanya  kendala, sehingga mereka berusaha untuk menghindarinya dengan solusi yang diberikan.  Jika  kendala  tersebut  terjadi hingga  membuat  kegagalan  produk,  siswa berusaha  memperbaiki  dan  menguji  coba kembali,  serta  berkonsultasi  dengan  guru untuk perbaikan produk mereka. Penelitian juga menyatakan bahwa penalaran probabilistik  dikategorikan  baik  jika  siswa mampu  memahami  kemungkinan  yang terjadi pada suatu objek sehingga melakukan  pengulangan  dengan treatment yang  lebih  besar  untuk  mencapai  hasil yang telah ditentukan ([6], [20]). Penalaran probabilistik  menjadi  aspek  penting  bagi siswa dalam menggunakan informasi untuk menentukan kebenaran dari suatu kesimpulan [21]. Penalaran korelasi ( correlasional reasoning )
merupakan kemampuan
menentukan  hubungan  fenomena  yang diamati  [21].  Indikator  penalaran  korelasi siswa  mendapatkan  kategori  baik  karena siswa  mampu  menyusun  langkah  kerja yang  efektif  kemudian  dikaitkan  dan disesuaikan  dengan  alat  &  bahan  yang telah direncanakan.
Dalam wawancara, siswa mampu mengungkapkan  alasan  pemilihan  ukuran selang  juga  disampaikan  dengan  baik  dan telah  dikaitkan  dengan  konsep  persamaan kontinuitas. Pada tahap penyusunan jadwal kegiatan, siswa mampu menyusun capaian target  dikaitkan  dengan  realita  dan  batas waktu  ( deadline )  yang  ditentukan  oleh guru. Begitu pula dalam pengambilan data pengamatan,  siswa  memahami  pengaruh tiap variabel yaitu terhadap hasil pengamatan,  sebab  itu  siswa  mengontrol dua  variabel  tersebut  dengan  baik  agar mendapatkan  hasil pengamatan  yang sesuai. Sejalan dengan penelitian sebelumnya  yang  menyatakan  bahwa penalaran  korelasi  dikategorikan  baik  bila siswa  mampu  menentukan  hubungan timbal balik antar variable [6].
Dengan  demikian,  penalaran  korelasi berperan  dalam  melatih  pola  pikir  siswa dalam  memahami  kekuatan  hubungan antar  variabel  [20].  Namun  pada  tahap evaluasi, penalaran korelasi siswa dikategorikan kurang baik karena pemahaman  siswa  mengenai  keterkaitan konsep  fluida  dinamis  dengan  alat  pompa obat  nyamuk  (produk)  masih  kurang  tepat karena  siswa  menyebutkan  hanya  prinsip Bernoulli  dalam  alat  pompa  obat  nyamuk, padahal  terdapat  persamaan  kontinuitas yakni udara dari tabung pompa berpenampang  besar  melewati  selang  atau sedotan  berpenampang  lebih  kecil.  Selain itu,  kemampuan  siswa  dalam  menuliskan informasi  dari  data  hasil  pengamatan  juga kurang baik karena jawaban tidak berkaitan  dengan  hubungan  antar  variabel dalam hasil pengamatan.
Gambar 7. Contoh Jawaban Keterkaitan Konsep Fluida Dinamis dengan Alat Pompa Obat Nyamuk (Produk) yang Kurang Baik
Hal  ini  diperkuat  dari  hasil  wawancara dengan  siswa  bahwa  guru  belum  pernah menjelaskan  tentang  variabel  serta  belum pernah mengadakan praktikum atau pengamatan  fisika.  Penalaran  korelasi siswa  dikategorikan  kurang  baik  jika belum  mampu  menjelaskan  secara  tepat keterkaitan tiap variabel dari permasalahan [9].  Penalaran  korelasional  merupakan aspek  penting  dalam  interaksi  sosial  dan proses  pembelajaran  agar  siswa  mampu memahami  hubungan  yang  valid  maupun tidak  valid  [22].  Oleh  sebab  itu,  perlu melatih siswa dalam memberikan argumen yang  dapat  memvalidasi  hasil  pengamatan atau  penelitian  [7].  Penalaran  hipotesis deduktif
( hypothetical-deductive reasoning )
merupakan kemampuan berpikir  tingkat  tinggi  dan  kemampuan berpikir  kritis  [23].  Indikator  penalaran hipotesis-deduktif siswa dikategorikan sangat baik karema siswa mampu memberikan  solusi  yang  sesuai  dengan permasalahan studi kasus.
Gambar 8. Contoh Jawaban Solusi dari Permasalahan Studi Kasus yang Baik
Kemudian siswa mampu mencari referensi yang sesuai dengan solusi dan menuliskan informasi sesuai referensi. Adapun penalaran  hipotesis-deduktif  siswa  pada tahap  evaluasi  juga  tergolong  sangat  baik karena  mampu  siswa menjelaskan  kendala yang  dialami  selama  pembuatan  proyek serta memberikan solusi yang sesuai untuk mengatasi kendala tersebut.

## Gambar 9. Contoh Jawaban Keterkaitan Kendala dan Solusi dari Pembuatan Proyek yang Baik
Kemampuan  siswa  dalam  memberikan solusi  terhadap  kendala  yang  dialami menunjukkan  kemampuan  tingkat  tinggi yang  digunakan  untuk  menyelesaikan permasalahan kongkrit [24]. Hasil tersebut sejalan dengan penelitian yang menyatakan bahwa  penalaran  hipotesis-deduktif  siswa dikatakan baik jika siswa mampu mengembangkan solusi yang dapat diterapkan dalam mengatasi suatu masalah [17].

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  dan  pembahasan  yang telah dipaparkan, dapat disimpulkan bahwa kemampuan scientific  reasoning siswa pada  pembelajaran  fluida  dinamis  dengan model  STEM-PjBL  dilihat  dari  setiap indikatornya.
Dari
enam indikator kemampuan scientific  reasoning ,  terdapat dua indikator yang berkategori sangat baik yaitu  indikator  penalaran  probabilistik ( probabilistic  reasoning )  dan  penalaran hipotesis-deduktif  ( hypothetical-deductive reasoning ).
Penalaran probabilistik dikategorikan  sangat  baik  ditujunkukkan dengan kemampuan memahami
kemungkinan-kemungkinan yang akan
terjadi selama pembuatan proyek, kemampuan  ini  ditunjukkan  dalam  tahap perencanaan  proyek.  Adapun  penalaran hipotesis-deduktif ditunjukkan dengan kemampuan berpikir siswa dalam menemukan  solusi  dalam  permasalahan studi kasus dan kendala selama pembuatan proyek. Sedangkan, indikator yang berkategori baik meliputi penalaran konservasi ( conservation reasoning ), penalaran proporsional ( proportional reasoning ), dan penalaran korelasi ( correlational reasoning ). Penalaran konservasi  siswa  yang  baik  ditunjukkan dengan  siswa  mampu  memahami  benda- benda  proyek  yang  mengalami  perubahan penampilan  namun  massa  dan  volumenya tetap,  sedangkan  penalaran  proporsional ditunjukkan dengan siswa mampu mengenali  masalah  dan  menentukan  rasio serta  proporsi  alat  dan  bahan  dalam perencanaan  proyek.  Adapun  penalaran korelasi  yang  juga  dikategorikan  baik ditunjukkan dengan siswa mampu memahami pengaruh tiap variabel, menyusun langkah kerja efektif disesuaikan  dengan  alat  dan  bahan  yang direncanakan,  dan  memberikan  argumen untuk memvalidasi hasil pengamatan.
Adapun  indikator  yang  berkategori  sangat kurang  baik  yaitu  indikator  pengontrolan variabel  ( control  of  variables ).  Hal  ini ditunjukkan  dengan  siswa  kurang  mampu memberikan penjelasan yang rinci terhadap hal-hal yang berpengaruh terhadap  suatu  fenomena.  Sebagian  besar siswa  hanya  fokus  mengidentifikasi  satu variabel saja.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] W.  Sumarni,  N.  Wijayati,  dan  S. Supanti,  “Kemampuan  Kognitif  dan
Berpikir  Kreatif  Siswa Melalui Pembelajaran Berbasis Proyek Berpendekatan STEM,” J-PEK
(Jurnal  Pembelajaran  Kim. ,  vol.  4, no.  1,  pp.  18–30,  2019,  doi:
10.17977/um026v4i12019p018.
[2] Nikmatin Mabsutsah dan Y. Yushardi, “Analisis Kebutuhan Guru terhadap E Module Berbasis STEAM dan Kurikulum Merdeka pada Materi Pemanasan  Global,” J.  Pendidik.
MIPA ,  vol.  12,  no.  2,  pp.  205–213, 2022, doi: 10.37630/jpm.v12i2.588.
[3] M.  S.  Ayuni,  I.  W.  Distrik,  and  V. Viyanti,  “The  Effect  of  E-LKPD
Assisted PJBL-STEM Learning Model  on  Scientific  Reasoning Ability and Argumentation Performance  of  Class  XII  Science Students in Renewable Energy Materials,” Phys.  Educ.  Res.  J. ,  vol. 4,  no.  2,  pp.  79–86,  2022,  doi: 10.21580/perj.2022.4.2.12634.
[4] K.  Koenig,  M.  Schen,  and  L.  Bao, “Explicitly  Targeting  Pre-service Teacher Scientific Reasoning Abilities and Understanding of Nature  of  Science  through  an Introductory Science Course Abstract,” Explic. Target. Pre- service  Teach.  Sci.  Reason.  Abil. Underst. Nat. Sci. through an Introd. Sci.  Course ,  vol.  21,  no.  2,  pp.  1–9,
2012. [5] V.  Yossyana,  R.  W.  Bachtiar,  dan Maryani, “Profil Kemampuan Bernalar  Siswa  SMA  Kelas  XI  di Kabupaten  Jember  pada  Materi Usaha  dan  Energi,”  vol.  3,  pp.  247–
252, 2018.
[6] N.  ’Aini,  Subiki,  dan  B.  Supriadi, “Identifikasi  Kemampuan  Penalaran
Ilmiah  (Scientific  Reasoning)  Siswa SMA  di  Kabupaten  Jember  Pada Pokok  Bahasan  Dinamika,” Semin. Nas.  Pendidik.  Fis.  2018 ,  vol.  3,  pp.
121–126, 2018.
[7] F.  Anjani,  Supeno,  dan  Subiki, “Kemampuan Penalaran Ilmiah Siswa  SMA  dalam  Pembelajaran Fisika  Menggunakan  Model  Inkuiri Terbimbing Disertai Diagram Berpikir  Multidimensi,” Lantanida
J. , vol. 8, no. 1, pp. 1–95, 2020. [8] E. Rimadani, Parno, dan M.

## Diantoro,  “Identifikasi  Kemampuan
Penalaran  Ilmiah  Siswa  SMA  pada Materi Suhu dan Kalor,” J. Pendidik. Teor. Penelitian, dan Pengemb. , vol.
2, no. 4, pp. 833–839, 2017.
[9] P.  O.  Wardani,  Supeno,  and  Subiki, “Identifikasi  Kemampuan  Penalaran Ilmiah Siswa SMK tentang Rangkaian Listrik pada Pembelajaran
Fisika,” Semin.  Pendidik.  Fis.  2018 ,
vol. 3, pp. 183–188, 2018.
[10]  W.  Antika,  B.  Sasomo,  dan  A.  D. Rahmawati, “Analisis Asesmen Diagnostik pada Model Pembelajaran Project Based Learning  di  Kurikulum  Merdeka
SMPN 3 Sine,” Pedagogy , vol. 8, no. 1, pp. 250–263, 2023.
[11]  Z.  L.  Utami,  N.  Bukit,  M.  P. Simanjuntak, dan Motlan, “Pengaruh Model Project Based Learning terhadap Keterampilan Berpikir
Kreatif  pada  Materi  Fluida  Dinamis di  SMA,” J.  Pendidik.  Fis. ,  vol.  8, no. 2, pp. 97–101, 2019.
[12]  C.  E.  Erlinawati,  S.  Bektiarso,  dan Maryani, “Model Pembelajaran
Project  Based  Learning  Berbasis STEM  pada  Pembelajaran  Fisika,” Semin. Nas. Pendidik. Fis. 2019 , vol. 4,  no.  1,  pp.  1–4,  2019,  [Online]. Available: https://jurnal.unej.ac.id/index.php/fki
p-epro/article/view/15105 [13]  K.  S.  Handayanto  and  N.  D.  Putri, “The Effect of Project-Based
Learning  in  STEM  on  Students’ Scientific Reasoning,” J. Phys. Conf. Ser. , vol. 1835, no. 1, pp. 1–8, 2021,
doi: 10.1088/1742-
6596/1835/1/012006.
[14]  R.  M.  Capraro,  M.  M.  Capraro,  and J.  ames  R.  Morgan, STEM  Project- Based  Learning:  An  Integrated Science,  Technology,  Engineering, and Mathematics (STEM) Approach .
Rotterdam:  Sense  Publishers,  2013. [Online]. Available: https://books.google.co.id/books?id= PS5KAAAAQBAJ [15]  Sugiyono, Metode
Penelitian Kuantitatif,  Kualitatif,  dan  R&D . Bandung: ALFABETA, 2016.
[16]  G.  A.  Handayani,  S.  Windyariani, dan  R.  Y.  Pauzi,  “Profil  Tingkat Penalaran  Ilmiah  Siswa  Sekolah Menengah Atas pada Materi Ekosistem,” Biodik , vol. 6, no. 2, pp. 176–186, 2020, doi: 10.22437/bio.v6i2.9411. [17]  D. T. Nagara, A. F. Musyaffa, and S. Kusairi, “Analisis Kemampuan Penalaran Ilmiah Siswa SMK Negeri 1  Singosari,” Semin.  Nas.  Pendidik. Fis. 2018 , vol. 3, no. 2, pp. 203–210, 2018.
[18]  L.  Zahro,  A.  Juhanda,  dan  G. Nuranti,
“Profil Kemampuan Berpikir Logis Siswa SMP Kelas VII Berbasis Gender,” J. Pelita
Pendidik. , vol. 8, no. 2, pp. 134–137,
2020, doi: 10.24114/jpp.v8i2.17867.
[19]  A.  U.  Yana,  S.  K.  Handayanto,  dan
T. Wuryanti, “Eksplorasi Kemampuan  Scientific  Reasoning Materi Hukum Newton Siswa SMA,” J. Pendidik. Teor. Penelitian, dan Pengemb. , vol. 6, no. 4, pp. 503–
509,
2021, doi: 10.17977/jptpp.v6i4.14694. [20]  I.  W.  Yusa,  W.  P.  Hadi,  dan
Suwandi,  “Analisis  Profil  Scientific
Reasoning  Ability  dan  Korelasi terhadap Hasil Penilaian Akhir Semester Peserta Didik pada Pembelajaran  IPA,” J.  Pendidik. MIPA ,  vol.  12,  no.  September,  pp.
682–689, 2022.
[21]  P.  D.  Sundari  dan  E.  Rimadani,
“Peningkatan Penalaran Ilmiah Siswa  melalui  Pembelajaran  Guided Inquiry  Berstrategi  Scaffolding  pada Materi  Suhu  dan  Kalor,” J.  Eksakta
Pendidik. ,  vol.  4,  no.  1,  pp.  34–41,
2020, doi: 10.24036/jep/vol4- iss1/402. [22]  J.  A.  Ross  and  E.  Smith,  “Thinking Skills  for  Gifted  Students:  The  Case for Correlational Reasoning.,” Roeper Rev. , vol. 17, no. 4, pp. 239– 243, 1995.
[23]  I. D. Andani, S. H. B. Prastowo, dan Supeno,  “Identifikasi  Kemampuan Penalaran  Hipotesis-Deduktif  Siswa SMA  dalam  Pembelajaran  Fisika Materi Hukum Newton,” Semin. Nas. Quantum ,  vol.  25,  pp.  562–568,
2018.
[24]  A.  E.  Lawson,  “The  Generality  of Hypothetico-Deductive Reasoning: Making Scientific Thinking Explicit,” Am.  Biol.  Teach. ,  vol.  62, no.  7,  pp.  482–494,  2000,  doi: 10.2307/4450956.