The Effectiveness of Problem-Based Learning Integrated with the STEAM-LABIRIN Approach in Developing Students' Conceptual Understanding and Critical Thinking Skills
DOI:
https://doi.org/10.58230/ijier.v3i2.664Keywords:
Problem-Based Learning, STEAM-LABIRIN, conceptual understanding, critical thinking skills, chemistry learningAbstract
Maksimal Mengembangkan pemahaman konseptual dan keterampilan berpikir kritis siswa sangat penting dalam pembelajaran kimia abad ke-21, namun menumbuhkan kedua kompetensi tersebut secara bersamaan tetap menjadi tantangan yang terus-menerus dalam praktik pembelajaran di kelas. Penelitian ini bertujuan untuk menguji keefektifan Pembelajaran Berbasis Masalah (PBL) yang diintegrasikan dengan pendekatan STEAM-LABIRIN dalam mengembangkan pemahaman konseptual dan keterampilan berpikir kritis siswa dalam pembelajaran kimia asam-basa. Metode kuasi-eksperimental dengan desain kelompok kontrol non-ekuivalen digunakan, yang melibatkan 68 siswa kelas sebelas. Data dianalisis menggunakan skor normalized gain (N-gain), Analisis Variansi Multivariat (MANOVA), dan Uji Efek Antar-Subjek. Temuan menunjukkan bahwa PBL yang diintegrasikan dengan pendekatan STEAM-LABIRIN memiliki efek simultan yang signifikan secara statistik terhadap pemahaman konseptual dan keterampilan berpikir kritis siswa. Ketika ditinjau secara terpisah, pendekatan ini secara signifikan meningkatkan keterampilan berpikir kritis, sedangkan pengaruhnya terhadap pemahaman konseptual tidak berbeda secara signifikan dengan kelompok kontrol. Temuan ini menunjukkan bahwa PBL yang diintegrasikan dengan pendekatan STEAM-LABIRIN sangat efektif dalam menumbuhkan keterampilan berpikir kritis dan memiliki potensi untuk mendukung pengembangan pemahaman konseptual dalam pendidikan kimia.
Downloads
References
Arends, R. I. (2012). Learning to teach (9th ed.). McGraw-Hill Education.
Creswell, J. W., & Creswell, J. D. (2018). Research design: Qualitative, quantitative, and mixed methods approaches (5th ed.). SAGE Publications.
Delfiza, M. V., & Fuadiyah, S. (2024). Pengaruh model pembelajaran problem based learning terhadap kemampuan berpikir kritis para peserta didik: Literatur review. Biodik: Jurnal Ilmiah Pendidikan Biologi, 10(2), 221–228. https://doi.org/10.22437/biodik.v10i2.34041
Ekayanti, N. W., Hermawan, I. M. S., & Arjaya, I. B. A. (2025). STEM learning: The key to developing critical thinking skills in students. Jurnal Ilmiah Pendidikan dan Pembelajaran, 9(2), 300–310.
Facione, P. A. (2020). Critical thinking: What it is and why it counts (2020 update). Insight Assessment.
Fraenkel, J. R., Wallen, N. E., & Hyun, H. H. (2019). How to design and evaluate research in education (10th ed.). McGraw-Hill Education.
Gilbert, J. K., & Treagust, D. F. (Eds.). (2009). Multiple representations in chemical education. Springer.
Hasanah, N. (2023). Penerapan model pembelajaran problem based learning untuk meningkatkan hasil belajar kimia elektrolisis. PROGRESIF: Jurnal Pendidikan dan Profesi Keguruan, 2(2), 218–224. https://doi.org/10.59562/progresif.v2i2.10347
Johnstone, A. H. (1991). Why is science difficult to learn? Things are seldom what they seem. Journal of Computer Assisted Learning, 7(2), 75–83. https://doi.org/10.1111/j.1365-2729.1991.tb00230.x
Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi. (2022). Keputusan Kepala BSKAP Nomor 033/H/KR/2022 tentang capaian pembelajaran pada pendidikan anak usia dini, jenjang pendidikan dasar, dan pendidikan menengah pada Kurikulum Merdeka. Kemendikbudristek.
Monika, P. S., Suharno, S., & Rahmasari, L. (2023). Effectiveness of science technology engineering mathematics problem based learning (STEM PBL) and science technology engineering mathematics project based learning (STEM PjBL) to improve critical thinking ability. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 9(11), 9593–9599. https://doi.org/10.29303/jppipa.v9i11.4910
Nastiti, F. E., & Ni'mal 'Abdu, A. R. (2020). Kesiapan pendidikan Indonesia menghadapi era Society 5.0. Jurnal Kajian Teknologi Pendidikan, 5(1), 61–66.
National Research Council. (2012). A framework for K–12 science education: Practices, crosscutting concepts, and core ideas. National Academies Press.
Nurfatonah, E., Hidayati, A., Saputra, S. A. R., & Suhaela, H. (2024). Literature review: Pemahaman konsep siswa dalam pembelajaran kimia. Arfak Chemistry Education Journal, 7(1), 1–10.
Nurhasnah, N., Festiyed, F., & Yerimadesi, Y. (2023). A review analysis: Implementation of STEAM project based learning in natural science learning. SEJ (Science Education Journal), 7(1), 1–13. https://doi.org/10.21070/sej.v7i1.1623
OECD. (2023). PISA 2022 results (Volume I): The state of learning and equity in education. OECD Publishing.
Ozkan, G., & Topsakal, U. (2020). Investigating the effectiveness of STEAM education on students' conceptual understanding of force and energy topics. Research in Science & Technological Education, 39(4), 441–460. https://doi.org/10.1080/02635143.2020.1769586
Partono, P., Wardhani, H. N., Setyowati, N. I., Tsalitsa, A., & Putri, S. N. (2021). Strategi meningkatkan kompetensi 4C (critical thinking, creativity, communication, & collaborative). Jurnal Penelitian Ilmu Pendidikan, 14(1), 41–52. https://doi.org/10.21831/jpipfip.v14i1.35810
Sakti, S. (2025). Scoping review STEM-PBL dalam pembelajaran sains untuk mengembangkan kompetensi abad ke-21. Jurnal Edukasi dan Multimedia, 2(1), 1–12. https://doi.org/10.37817/jurnaledukasidanmultimedia.v2i1.4724
Sorry, Y., Susiana, N., Kiswandhi, A. S., & Murnaka, N. P. (2025). Model PBL dengan pendekatan seru, interaktif, dan unik meningkatkan keterampilan berpikir kritis rangkaian listrik. Jurnal Tunas Pendidikan, 8(1), 197–203.
Subekti, S., Susianna, N., & Murnaka, N. P. (2026). Integrasi LABIRIN dan STEAM dalam PBL berbasis Fogarty untuk pengembangan keterampilan 6C. Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran Indonesia (JPPI), 6(3), 2230–2249. https://doi.org/10.53299/jppi.v6i3.4521
Sugiyono. (2023). Metode penelitian kuantitatif, kualitatif, dan R&D. Alfabeta.
Uliyandari, N., Karyadi, B., Sundaryono, A., & Sepriyaningsih. (2021). Problem-based learning improves conceptual understanding and critical thinking ability of science education undergraduate students. International Journal of Instruction, 14(4), 519–538.
UNESCO. (2021). Reimagining our futures together: A new social contract for education. UNESCO Publishing.
Wiggins, G., & McTighe, J. (2005). Understanding by design (2nd ed.). ASCD.
Wulandari, Y. P., Mei, Y. K., Tamur, N. C. A., & Welerubun, A. (2026). Penerapan problem-based learning pada materi kimia untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik. Dalton: Jurnal Pendidikan Kimia dan Ilmu Kimia, 9(1), 1–10. https://doi.org/10.31602/dl.v9i1.21703
