Pembelajaran kimia tidak hanya menuntut siswa memahami konsep, tetapi juga mengembangkan kemampuan untuk mengamati, menganalisis informasi, memecahkan masalah, dan menarik kesimpulan. Kemampuan tersebut menjadi bagian penting dalam proses belajar, terutama ketika siswa berhadapan dengan materi yang memiliki konsep abstrak seperti koloid.

Kondisi tersebut menjadi perhatian dalam penelitian yang dilakukan oleh Windi Sulistiyani Lasim, Weny J.A. Musa, Erni Mohamad, Lukman Abdul Rauf Laliyo, Hendri Iyabu, dan Mangara Sihaloho dari Universitas Negeri Gorontalo. Penelitian yang diterbitkan dalam Jambura Journal of Educational Chemistry Volume 7 Nomor 1 Tahun 2025 ini mengkaji penerapan model pembelajaran STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) dan kaitannya dengan kemampuan berpikir kritis siswa pada materi koloid.

Penelitian ini berangkat dari persoalan pembelajaran kimia yang dalam praktiknya masih sering menggunakan pendekatan berpusat pada guru. Peneliti melihat bahwa pembelajaran yang memberikan kesempatan kepada siswa untuk terlibat secara aktif, melakukan pengamatan, dan memecahkan persoalan dapat menjadi bagian penting dalam mengembangkan kemampuan berpikir kritis. Materi koloid sendiri termasuk salah satu materi yang dapat menjadi tantangan bagi siswa karena memiliki sejumlah konsep yang bersifat kompleks dan abstrak.

Melalui pendekatan STEM, pembelajaran mengintegrasikan unsur sains, teknologi, teknik, dan matematika. Dalam penelitian ini, penerapan model tersebut kemudian diamati untuk melihat perubahan kemampuan berpikir kritis siswa sebelum dan sesudah proses pembelajaran.

Penelitian menggunakan pendekatan kuantitatif dengan desain one group pre-test post-test. Dengan desain ini, satu kelompok siswa terlebih dahulu mengikuti tes awal, kemudian memperoleh pembelajaran menggunakan model STEM, dan setelah pembelajaran mengikuti tes akhir. Penelitian dilakukan pada tahun ajaran 2024/2025 terhadap 29 siswa kelas XI IPA SMA Negeri 1 Telaga, Kabupaten Gorontalo.

Untuk mengukur kemampuan berpikir kritis, peneliti menggunakan 10 soal berbentuk esai. Instrumen tersebut mengukur lima indikator, yaitu memberikan penjelasan sederhana, membangun keterampilan dasar, menarik kesimpulan, memberikan penjelasan lebih lanjut, serta mengatur strategi dan taktik.

Sebelum digunakan, instrumen penelitian diuji reliabilitasnya. Hasil pengujian menggunakan Cronbach Alpha memperoleh nilai 0,7255616, yang berada dalam kategori reliabilitas tinggi berdasarkan klasifikasi yang digunakan dalam penelitian.

Hasil penelitian menunjukkan adanya perubahan capaian kemampuan berpikir kritis antara tes awal dan tes akhir. Rata-rata persentase kemampuan berpikir kritis siswa pada pre-test sebesar 46,11 persen, yang berada pada kategori sedang. Setelah pembelajaran menggunakan model STEM, rata-rata persentase pada post-test meningkat menjadi 83 persen, yang termasuk kategori sangat tinggi.

Peningkatan juga terlihat pada seluruh indikator yang diukur. Kemampuan memberikan penjelasan sederhana meningkat dari 48,08 persen pada pre-test menjadi 87,5 persen pada post-test. Kemampuan membangun keterampilan dasar meningkat dari 43,59 persen menjadi 78,21 persen, sedangkan kemampuan menarik kesimpulan meningkat dari 47,01 persen menjadi 88 persen.

Pada indikator memberikan penjelasan lebih lanjut, capaian siswa meningkat dari 45,72 persen menjadi 80,77 persen. Sementara itu, kemampuan mengatur strategi dan taktik meningkat dari 46,15 persen menjadi 82,05 persen. Dengan demikian, peningkatan capaian terlihat pada seluruh aspek kemampuan berpikir kritis yang diukur dalam penelitian.

Untuk melihat besarnya peningkatan pada masing-masing indikator, peneliti juga menggunakan analisis N-Gain. Nilainya berada pada kategori sedang untuk seluruh indikator, yakni 0,60 pada kemampuan memberikan penjelasan sederhana, 0,43 pada keterampilan dasar, 0,61 pada kemampuan menarik kesimpulan, 0,51 pada kemampuan memberikan penjelasan lebih lanjut, dan 0,52 pada kemampuan mengatur strategi dan taktik.

Temuan tersebut kemudian diperkuat melalui pengujian statistik. Data pre-test dan post-test dinyatakan berdistribusi normal dan memiliki varians yang homogen. Pada pengujian hipotesis menggunakan paired sample t-test, penelitian menemukan adanya perbedaan yang signifikan antara hasil pre-test dan post-test pada tingkat signifikansi 0,05.

Berdasarkan hasil tersebut, peneliti menyimpulkan bahwa penerapan model pembelajaran STEM memberikan dampak positif terhadap peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa pada materi koloid dalam kelompok yang diteliti. Pendekatan ini memberikan gambaran mengenai salah satu alternatif pembelajaran yang dapat digunakan untuk memberikan ruang kepada siswa dalam mengembangkan kemampuan berpikir melalui proses pemecahan masalah dan pengintegrasian berbagai bidang STEM.

Meski demikian, hasil penelitian perlu dibaca sesuai dengan ruang lingkup penelitian. Studi ini hanya melibatkan satu kelompok siswa di satu sekolah dengan jumlah sampel yang terbatas. Selain itu, penerapan model STEM dilakukan dalam waktu yang relatif singkat. Kondisi tersebut menjadi keterbatasan yang perlu dipertimbangkan ketika menginterpretasikan hasil penelitian di luar konteks kelompok yang diteliti.

Karena itu, peneliti merekomendasikan penelitian berikutnya melibatkan sampel yang lebih luas dari berbagai jenis sekolah atau jenjang pendidikan. Durasi penerapan model STEM juga dapat diperpanjang untuk melihat perkembangan kemampuan berpikir kritis dalam jangka lebih panjang. Penelitian selanjutnya juga dapat mempertimbangkan faktor lain, seperti motivasi siswa dan dukungan guru selama proses pembelajaran.

Penelitian ini pada akhirnya memberikan gambaran bahwa penerapan pembelajaran STEM pada siswa kelas XI IPA SMA Negeri 1 Telaga diikuti oleh peningkatan capaian kemampuan berpikir kritis pada materi koloid. Temuan tersebut dapat menjadi salah satu bahan pertimbangan dalam pengembangan pembelajaran kimia yang lebih melibatkan siswa secara aktif, sekaligus menjadi pijakan bagi penelitian lanjutan dengan cakupan dan durasi yang lebih luas.

Sumber: https://ejurnal.ung.ac.id/index.php/jjec/article/view/28516