PENGEMBANGAN DESAIN PEMBELAJARAN STEAM UNTUK MEMFASILITASI BERPIKIR KRITIS SISWA: PENDEKATAN INOVATIF PENDIDIKAN ABAD 21
DOI:
https://doi.org/10.24127/ajpm.v15i2.14751Keywords:
Berpikir kritis, pengembangan, pendidikan inovatif, STEAMAbstract
Penelitian ini berangkat dari kebutuhan pendidikan abad ke-21 yang menempatkan kemampuan berpikir kritis sebagai kompetensi penting bagi siswa dalam menyelesaikan berbagai permasalahan yang kompleks. Akan tetapi, pembelajaran matematika di sekolah masih banyak menggunakan pendekatan konvensional yang berorientasi pada guru, kurang dikaitkan dengan konteks nyata, serta belum sepenuhnya mendorong keterlibatan siswa dalam kegiatan menganalisis, mengevaluasi, dan memecahkan masalah. Oleh karena itu, diperlukan pengembangan desain pembelajaran yang berfokus pada penguatan kemampuan berpikir kritis agar siswa mampu menyeleksi informasi, menyelesaikan masalah, dan menghadapi tantangan kehidupan secara adaptif. Penelitian ini bertujuan mengembangkan desain pembelajaran STEAM yang dirancang untuk memfasilitasi kemampuan berpikir kritis siswa. Metode penelitian yang digunakan adalah Research and Development (R&D) dengan model Borg & Gall yang dimodifikasi menjadi enam tahap, yaitu potensi, masalah dan pengumpulan data, desain produk, validasi desain, revisi desain, uji coba produk, dan revisi produk. Subjek penelitian adalah 32 siswa kelas VIII SMP Negeri Sekampung. Instrumen yang digunakan meliputi angket validitas dan kepraktisan, lembar observasi, serta tes kemampuan berpikir kritis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa produk yang dikembangkan tergolong sangat valid dengan persentase 83%, sangat praktis dengan persentase 86%, serta efektif meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa dengan nilai N-Gain sebesar 0,42 pada kategori sedang.
References
Agustina, Y., & Desyandri, D. (2022). Pengembangan Bahan Ajar Multimedia Interaktif Macromedia Flash 8 Berbasis Pendekatan Steam Pada Pembelajaran Tematik Terpadu Di Sekolah Dasar. VOX EDUKASI: Jurnal Ilmiah Ilmu Pendidikan, 13(2), 294–308. https://doi.org/https://doi.org/10.31932/ve.v13i2.1826
Ahmadi, F., & Ibda, H. (2019). Konsep dan aplikasi literasi baru di era revolusi industri 4.0 dan society 5.0. CV. Pilar Nusantara.
Almarwah, S., Rahmaniar, A., & Purnamasari, S. (2025). Efektivitas model PjBL berbasis STEAM (Science, Technology, Engineering, Art, and Mathematics) untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa. Jurnal Kajian Pendidikan IPA, 5(1), 43–51. https://doi.org/10.52434/jkpi.v5i1.42451
Arif, D. S. F., Zaenuri, Z., & Cahyono, A. N. (2020). Analisis kemampuan berpikir kritis matematis pada model problem based learning (PBL) berbantu media pembelajaran interaktif dan google classroom. Prosiding Seminar Nasional Pascasarjana, 3(1), 323–328.
Atiaturrahmaniah, A., Arnyana, I. B. P., & Suastra, I. W. (2022). Peran model science, technology, engineering, arts, and math (STEAM) dalam meningkatkan berpikir kritis dan literasi sains siswa sekolah dasar. JPGI (Jurnal Penelitian Guru Indonesia), 7(4), 368–375.
Busnawir, B., Kiri, M., & Dara, C. (2025). The Influence of STEM-Based Learning on Students’ Critical Thinking Skills. International Journal of Educational Narratives, 3(1), 66–75. https://doi.org/https://doi.org/10.70177/ijen.v3i1.2157
Butarbutar, T. K., Wardono, W., & Waluya, B. (2024). Kebutuhan Bahan Ajar Matematika dalam Melatih Kemampuan Berpikir Kritis Siswa pada Materi Geometri. PRISMA, Prosiding Seminar Nasional Matematika, 470–474.
Chang, C.-Y., Du, Z., Kuo, H.-C., & Chang, C.-C. (2023). Investigating the impact of design thinking-based STEAM PBL on students’ creativity and computational thinking. IEEE Transactions on Education, 66(6), 673–681.
Darmadi, Budiono, & M. Rifai. (2022). Pembelajaran STEAM Sebagai Pembelajaran Inovatif. Jurnal Multidisiplin Madani, 2(8), 3469–3474. https://doi.org/10.55927/mudima.v2i8.924
Dewa Made Dwicky Putra Nugraha, Dewi Juniayanti, & Putu Tyas Indraswati. (2023). Pembelajaran STEAM Berbasis Studi Kasus Terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Kelas VI Sekolah Dasar. Widya Accarya, 14(2), 164–171. https://doi.org/10.46650/wa.14.2.1465.164-171
Emilidha, W. P., Wardono, W., & Waluya, B. (2024). Integrasi STEAM dalam meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa sekolah dasar. PRISMA, Prosiding Seminar Nasional Matematika, 301–308.
Fitriyah, A., & Ramadani, S. D. (2021). Pengaruh pembelajaran STEAM berbasis PjBL (Project-Based Learning) terhadap keterampilan berpikir kreatif dan berpikir kritis. Inspiratif Pendidikan, 10(1), 209–226.
Fox, J., & Hoffman, W. (2011). The differentiated instruction book of lists. John Wiley & Sons.
Hake, R. (2002). Lessons from the physics education reform effort. Conservation Ecology, 5(2).
Kurniawati, N., Anwar, R. B., & Sudarman, S. (2024). Systematic Literature Review: Kemampuan Berpikir Kritis dalam Pendekatan Model STEAM Berorientasi Etnomatematika. JKPM (Jurnal Kajian Pendidikan Matematika), 10(1), 89. https://doi.org/10.30998/jkpm.v10i1.26356
Magee, M., & Breaux, E. (2013). How the best teachers differentiate instruction. Routledge.
Mansyur, M. I., Sumarno, S., & Dwijayanti, I. (2024). Analisis Model Pembelajaran STEAM dalam Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Sekolah Dasar. Pedagogika: Jurnal Ilmu-Ilmu Kependidikan, 4(1), 23–27. https://doi.org/10.57251/ped.v4i1.1394
Maulida, U. (2022). Pengembangan modul ajar berbasis kurikulum merdeka. Tarbawi, 5(2), 130–138.
Meltzer, D. E. (2002). The relationship between mathematics preparation and conceptual learning gains in physics: A possible “hidden variable” in diagnostic pretest scores. American Journal of Physics, 70(12), 1259–1268. https://doi.org/10.1119/1.1514215
Nailinda, V., Alim, J. A., & Sekarwinahyu, M. (2025). Pengaruh Pembelajaran STEM Terhadap Keterampilan Berpikir Kritis dan Kreatif Siswa Kelas IV Sekolah Dasar. Indonesian Research Journal on Education, 5(2), 589–598. https://doi.org/10.31004/irje.v5i2.2320
Najamuddin, N., Fitriani, R., & Puspandini, M. (2022). Pengembangan Bahan Ajar Science, Technology, Engineering, Art and Mathematics (STEAM) Berbasis Loose Part untuk Meningkatkan Kemampuan Pemecahan Masalah Anak Usia Dini. Jurnal Basicedu, 6(1), 954–964. https://doi.org/10.31004/basicedu.v6i1.2097
Putri, A. S., Prasetyo, Z. K., Purwastuti, L. A., Prodjosantoso, A. K., & Putranta, H. (2023). Effectiveness of STEAM-based blended learning on students’ critical and creative thinking skills. International Journal of Evaluation and Research in Education (IJERE), 12(1), 44. https://doi.org/10.11591/ijere.v12i1.22506
Rahmawati, A. (2025). Integrating STEM-Based Learning to Improve Critical Thinking Skills Among Elementary School Students. Proceeding International Conference Of Innovation Science, Technology, Education, Children And Health, 5(1), 728–739. https://doi.org/https://doi.org/10.62951/icistech.v5i1.171
Rahmayani, R., Anwar, R. B., & Vahlia, I. (2022). Pengembangan Modul Matematika Berbasis Pendekatan Kontekstual Disertai Qr Code Pada Materi Logaritma. AKSIOMA: Jurnal Program Studi Pendidikan Matematika, 11(1), 224. https://doi.org/10.24127/ajpm.v11i1.4703
Razali, N. M., & Wah, Y. B. (2011). Power comparisons of shapiro-wilk, kolmogorov-smirnov, lilliefors and anderson-darling tests. Journal of Statistical Modeling and Analytics, 2(1), 21–33. https://www.researchgate.net/publication/267205556_Power_Comparisons_of_Shapiro-Wilk_Kolmogorov-Smirnov_Lilliefors_and_Anderson-Darling_Tests
Reswari, A. (2021). Efektivitas Pembelajaran Berbasis Steam Terhadap Kemampuan Berpikir Kritis (Hots) Anak Usia 5-6 Tahun. JCE (Journal of Childhood Education), 5(1), 1. https://doi.org/10.30736/jce.v5i1.490
Rofi’ah, U. A., Muslimin, M., Hidayati, N., Salamah, U., & Rohman, K. S. (2025). Pembelajaran STEAM Berbasis Kearifan Lokal dalam Meningkatkan Kemampuan Problem Solving Anak: Studi Kasus di RA Hidayatul Islamiyah Tuban. Jurnal Obsesi : Jurnal Pendidikan Anak Usia Dini, 9(5), 1249–1260. https://doi.org/10.31004/obsesi.v9i5.6901
Rosner, B., Glynn, R. J., & Lee, M.-L. T. (2006). The Wilcoxon signed rank test for paired comparisons of clustered data. Biometrics, 62(1), 185–192. https://doi.org/10.1111/j.1541-0420.2005.00389.x
Sari*, P. K., & Sutihat, S. (2022). Pengembangan E-Modul Berbasis STEAM untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Tingkat Tinggi Pada Pembelajaran Tematik di Sekolah Dasar. Jurnal Pendidikan Sains Indonesia, 10(3), 509–526. https://doi.org/10.24815/jpsi.v10i3.24789
Sari, Z. A. A., Nurasiah, I., Lyesmaya, D., Nasihin, N., & Hasanudin, H. (2022). Wayang sukuraga: Media pengembangan karakter menuju profil pelajar pancasila. Jurnal Basicedu, 6(3), 3526–3535. https://doi.org/https://doi.org/10.31004/basicedu.v6i3.2698
Sukmawati, N. I. & Rakhmawati, N. I. S. (2023). Pengaruh Pembelajaran Steam (Science, Technology, Engineering, Art, And Mathematic) Untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Tingkat Tinggi (Critical Thinking And Problem Solving) Pada Anak Usia Dini. Concept: Journal of Social Humanities and Education, 2(1), 127–141. https://doi.org/10.55606/concept.v2i1.238
Sugiyono, P. D. (2019). Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R&D (M. Dr. Ir. Sutopo. S. Pd. ALFABETA, Cv.
Suherman, S., Vidákovich, T., Mujib, M., Hidayatulloh, H., Andari, T., & Susanti, V. D. (2025). The Role of STEM Teaching in Education: An Empirical Study to Enhance Creativity and Computational Thinking. Journal of Intelligence, 13(7), 88. https://doi.org/10.3390/jintelligence13070088
Syafitri, E., Armanto, D., & Rahmadani, E. (2021). Aksiologi Kemampuan Berpikir Kritis (Kajian Tentang Manfaat Dari Kemampuan Berpikir Kritis). Journal Of Science And Social Research, 4(3), 320. https://doi.org/10.54314/jssr.v4i3.682
Tomlinson, C. A. (2017). How to differentiate instruction in academically diverse classrooms. Ascd.
Widyastika, D., Wahyuni, N., Yusnita, N. C., & Daulay, R. S. A. (2025). Efektivitas Pendekatan Steam Dalam Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Sekolah Dasar. Jurnal Ilmiah Pendidikan Citra Bakti, 12(1), 292–303. https://doi.org/10.38048/jipcb.v12i1.4631
Wirawan, I. M. P., Wulandari, I. G. A. A., & Sastra Agustika, G. N. (2022). Bahan Ajar Interaktif Berbasis Pendekatan STEAM pada Muatan IPS Siswa Kelas V SD. Jurnal Penelitian Dan Pengembangan Pendidikan, 6(1), 152–161. https://doi.org/10.23887/jppp.v6i1.45370
Xu, T., Ge, X., Gao, Q., & Lu, J. (2025). The impact of STEAM project design on higher-order thinking: a meta-analysis. Research in Science & Technological Education, 1–25. https://doi.org/10.1080/02635143.2025.2533194
Downloads
Published
Issue
Section
License
Authors who publish with AKSIOMA: Jurnal Program Studi Pendidikan Matematika agree to the following terms:
Creative Commons License
AKSIOMA: Jurnal Program Studi Pendidikan Matematika is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
This journal provides immediate open access to its content on the principle that making research freely available to the public supports a greater global exchange of knowledge. AKSIOMA offers all authors of journal articles allows their research openly available, free access and time restrictions.
All articles published Open Access will be immediately and permanently free for everyone to read and download. Under the CC-BY license, authors retain ownership of the copyright for their article, but authors grant others permission to use the content of publications in AKSIOMA in whole or in part provided that the original work is properly cited. Users (redistributors) of AKSIOMA are required to cite the original source, including the author's names, AKSIOMA as the initial source of publication, year of publication, volume number and DOI (if available).
.png)
.png)
