Pembelajaran IPA Berbasis STEM–PjBL: Tinjauan Kritis Implementasi dan Integrasi Teknologi Deep Learning untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis dan Kreatif Siswa

Rezekinta Syahputra Sembiring

doi:10.32678/ibtidai.v12i2.11783

Authors

Rezekinta Syahputra Sembiring BRC-INBIO, Malang, Jawa Timur & Magister Ilmu Administrasi, Universitas Islam Syekh Yusuf, Tangerang, Banten

DOI:

https://doi.org/10.32678/ibtidai.v12i2.11783

Statistics: Abstract viewed : 446 times | PDF downloaded : 382 times

Keywords:

STEM-PjBL, keterampilan berpikir kritis, keterampilan berpikir kreatif, Pembelajaran IPA, Deep Learning dalam Pendidikan

Abstract

Penelitian ini menggunakan metode systematic literature review (SLR) dengan protokol PRISMA untuk menelaah implementasi Science, Technology, Engineering, and Mathematics–Project-Based Learning (STEM–PjBL) dalam pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) pada jenjang pendidikan menengah. Kajian dilakukan terhadap 11 artikel yang dipublikasikan pada rentang tahun 2018–2025 dan diidentifikasi melalui basis data Google Scholar, ERIC, ScienceDirect, DOAJ, serta jurnal nasional terindeks SINTA. Artikel yang disertakan memenuhi kriteria inklusi, yaitu secara eksplisit membahas penerapan STEM–PjBL dalam pembelajaran IPA pada tingkat dasar atau menengah serta melaporkan temuan empiris terkait keterampilan berpikir kritis dan/atau kreatif. Artikel yang tidak menyediakan data empiris yang relevan dikecualikan melalui proses screening. Hasil analisis tematik menunjukkan bahwa penerapan STEM–PjBL secara konsisten berkontribusi signifikan terhadap peningkatan keterampilan berpikir kritis dan kreatif siswa melalui pembelajaran berbasis proyek yang kontekstual, multidisipliner, dan berorientasi pada pemecahan masalah nyata. Pendekatan ini mendorong keterlibatan aktif siswa, penguatan pemahaman konseptual, serta pengembangan keterampilan metakognitif. Dalam kajian ini, teknologi Deep Learning diposisikan sebagai potensi pengembangan konseptual yang dapat dimanfaatkan untuk mendukung pemantauan proses belajar dan pemberian umpan balik adaptif secara real-time, mengingat sebagian besar studi yang ditinjau belum mengimplementasikan teknologi tersebut secara empiris. Oleh karena itu, penelitian ini merekomendasikan integrasi strategis antara pedagogi STEM–PjBL dan kecerdasan buatan sebagai arah inovatif untuk meningkatkan efektivitas pembelajaran IPA, khususnya dalam konteks implementasi Kurikulum Merdeka

Downloads

Download data is not yet available.

References

Agustian, A., & Sanusi, W. (2024). Literature review: Implementasi strategi pembelajaran berbasis proyek (PBL) dalam konteks siswa abad ke-21. Al-Ibanah, 9(1), 45–56.

Aini, M., Ridianingsih, D. S., & Yunitasari, I. (2022). Efektivitas model pembelajaran project based learning (PjBL) berbasis STEM terhadap keterampilan berpikir kritis siswa. Jurnal Kiprah Pendidikan, 1(4), 247–253.

Ardiyansah, E., Rinto, R., & Fatnah, N. (2024). Pengaruh model PjBL-STEM menggunakan Algodoo terhadap pembelajaran IPA dalam peningkatan keterampilan berpikir kritis dan kreatif. INKUIRI: Jurnal Pendidikan IPA, 13(2), 160–167.

Aribowo, L. A. (2024). Literature review: Efektivitas PjBL-STEM dalam meningkatkan keterampilan abad ke-21 pada pembelajaran IPA di SMP. Science Education and Development Journal Archives, 2(2), 61–67.

Bakirci, H., Kirici, M. G., & Kara, Y. (2022). The effectiveness of STEM-supported inquiry-based learning approach on conceptual understanding of seventh graders: Force and energy unit. Journal of Science Learning, 5(3), 452–468. https://doi.org/10.17509/jsl.v5i3.46968

Çeliker, H. D. (2020). The effects of scenario-based STEM project design process with pre-service science teachers: 21st century skills, integrative STEM teaching intentions, and STEM attitudes. Journal of Educational Issues, 6(2), 451–477. https://doi.org/10.5296/jei.v6i2.17373

Fajarwati, L., Nuryantini, A. Y., & Windayani, N. (2025). Inovasi pembelajaran IPA dengan pendekatan STEM pada materi pesawat sederhana melalui pembelajaran berdiferensiasi. LENSA (Lentera Sains): Jurnal Pendidikan IPA, 15(1), 9–16.

Herliantari, H. (2024). Efektivitas integrasi STEM dalam pembelajaran IPA untuk meningkatkan keterampilan problem solving siswa SMP. Jurnal Inovasi Guru Indonesia, 1(2), 58–60.

Herlita, F., Yamtinah, S., & Wati, I. K. (2023). The effect of the PjBL-STEM model on students’ critical thinking ability in science learning. Jurnal Inovasi Pendidikan IPA, 9(2), 192–202. https://doi.org/10.21831/jipi.v9i2.56944

Kade, A., Ningsih, P., Mubarik, M., Zaki, M., Khair, F., & Amalia, M. (2023). Mengoptimalkan literasi sains melalui implementasi STEM-project based learning model dalam pembelajaran IPA. Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat Nusantara, 4(4), 3770–3776.

Li, Y., Wang, K., Xiao, Y., & Froyd, J. E. (2020). Research and trends in STEM education: A systematic review of journal publications. International Journal of STEM Education, 7, Article 11. https://doi.org/10.1186/s40594-020-00207-6

Margot, K. C., & Kettler, T. (2019). Teachers’ perception of STEM integration and education: A systematic literature review. International Journal of STEM Education, 6(1), Article 2. https://doi.org/10.1186/s40594-018-0151-2

Muttaqiin, A. (2023). Pendekatan STEM (science, technology, engineering, mathematics) pada pembelajaran IPA untuk melatih keterampilan abad ke-21. Jurnal Pendidikan MIPA, 13(1), 34–45.

Nurhasnah, N., Festiyed, F., & Yerimadesi, Y. (2023). A review analysis: Implementation of STEAM project-based learning in natural science learning. Science Education Journal, 7(1), 1–13. https://doi.org/10.21070/sej.v7i1.1895

Ristiana, P. A. (2023). Independent curriculum learning management to improve students’ literacy and numerical competence in schools. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 11(4), 946–963. https://doi.org/10.46328/ijemst.3261

Siadah, K., Tobing, V. M. T. L., & Isman, S. (2024). Pengaruh penerapan model pembelajaran project based learning (PjBL) terintegrasi STEM terhadap kemampuan berpikir kritis dan kreativitas siswa. Jurnal Ilmiah Wahana Pendidikan, 10(23), 883–897.

Simatupang, K. H., Fauzi, M. A., & Dewi, I. (2023). The effect of project-based learning model with STEM approach on students’ critical thinking skill in human excretion system. Jurnal Pelita Pendidikan, 11(4), 109–120.

Sumanti, V., & Suhandoko, A. D. J. (2025). Pengembangan perangkat pembelajaran berbasis STEM–project based learning untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis dan kolaborasi siswa SD. Jurnal Pendidikan Indonesia, 6(1), 1–12.

Suryani, Y. (2024). E-LKM berbasis PjBL terintegrasi etno-STEM pada materi IPA dalam menumbuhkan karakter peduli lingkungan mahasiswa. Harmoni Media dan Metode dalam Pembelajaran IPA, 99–108.

Wicaksono, A. G. (2020). Penyelenggaraan pembelajaran IPA berbasis pendekatan STEM dalam menyongsong era revolusi industri 4.0. LENSA (Lentera Sains): Jurnal Pendidikan IPA, 10(1), 54–62.

Widiyatmoko, A., & Darmawan, M. S. (2023). Implementasi STEM pada pembelajaran IPA di Indonesia: Review artikel tahun 2018–2023. Dalam Prosiding Seminar Nasional IPA (hlm. 45–52).

Winarni, E. W., Karpudewan, M., Karyadi, B., & Gumono, G. (2022). Integrated PjBL-STEM in scientific literacy and environmental attitude for elementary school. Asian Journal of Education and Training, 8(2), 43–50. https://doi.org/10.20448/edu.v8i2.3735