Paedagogie

Artikel

Penerapan Problem Based Learning Berbasis STEM untuk Meningkatkan Kemampuan Penalaran Matematis Siswa SMP di Era Abad 21

Muhammad Bayu Prayoga , Isnaeni Umi Machromah

Published
27 Maret 2026

Vol 21 No 1 (2026)
Pages 1685-1698

DOI

Open Access
Share

Abstrak

Penelitian ini dilaksanakan untuk menganalisis sejauh mana implementasi model pembelajaran Problem Based Learning (PBL) yang terintegrasi dengan pendekatan STEM memberikan dampak terhadap kemampuan bernalar secara matematis pada siswa tingkat Sekolah Menengah Pertama, khususnya pada pokok bahasan Sistem Persamaan Linear Dua Variabel (SPLDV). Studi ini menerapkan pendekatan kuantitatif dengan memanfaatkan metode eksperimen semu (quasi experimental) serta menggunakan rancangan pretest”“posttest dengan kelompok kontrol. Subjek penelitian terbagi ke dalam dua kelompok kelas, yakni kelas VIII B sebagai kelompok eksperimen yang memperoleh pembelajaran melalui model PBL berbasis STEM, sedangkan kelas VIII A berperan sebagai kelompok kontrol yang mengikuti proses pembelajaran menggunakan metode konvensional. Perangkat pengumpulan data yang digunakan berupa tes berbentuk soal uraian, yang difungsikan untuk mengevaluasi tingkat kemampuan penalaran matematis siswa melalui pelaksanaan tes awal (pretest) dan tes akhir (posttest). Proses pengolahan dan analisis data dilakukan dengan serangkaian pengujian statistik yang meliputi uji normalitas, uji homogenitas, uji Independent Sample t-test, uji Paired Sample t-test, serta perhitungan N-Gain untuk mengetahui tingkat peningkatan hasil belajar. Temuan penelitian memperlihatkan bahwa nilai rata-rata posttest siswa pada kelompok eksperimen berada pada tingkat yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol. Berdasarkan hasil pengujian Independent Sample t-test, diketahui bahwa terdapat perbedaan kemampuan penalaran matematis yang signifikan antara kedua kelompok tersebut. Sementara itu, hasil Paired Sample t-test mengindikasikan adanya peningkatan kemampuan penalaran matematis yang signifikan pada kelompok eksperimen setelah diterapkannya model pembelajaran Problem Based Learning (PBL) yang dipadukan dengan pendekatan STEM. Selain itu, hasil perhitungan N-Gain menunjukkan bahwa tingkat peningkatan kemampuan penalaran matematis pada kelompok eksperimen termasuk dalam kategori kurang efektif, meskipun nilai peningkatannya masih lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol. Oleh karena itu, penerapan model PBL berbasis STEM dapat dipertimbangkan sebagai salah satu alternatif strategi pembelajaran yang berpotensi membantu dalam mengembangkan kemampuan penalaran matematis siswa.

Keywords

Problem Based Learning; STEM; Kemampuan Penalaran Matematis; Pembelajaran Matematika; SPLDV

Referensi

  1. Abidin, Z., Utomo, A. C., Pratiwi, V., & Farokhah, L. (2020). Pembelajaran Project Based Learning – Literasi dalam Meningkatkan Kemampuan Penalaran Matematis Siswa di Sekolah Dasar. 1(1), 35–42.
  2. Adiwiguna, P. S., Dantes, N., & Gunamantha, I. M. (2019). Pengaruh model Problem Based learning (PBL) berorientasi STEM terhadap kemampuan berfikir kritis dan literasi sains siswa kelas V SD digugus 1 gusti ketut pudja. 3(2), 94–103.
  3. Anggraini, N., Nazip, K., Amizera, S., & Destiansari, E. (2022). Yang diperoleh adalah sebesar 7,832 (>t. 5, 121–129.
  4. Babalola, E. O., & Keku, E. (2024). Ethno-STEM integrated Project-Based Learning to improve students ’ creative thinking skills. 1(2), 116–130.
  5. Creswell. (2022). No Title.
  6. Faoziyah, N. (2021). Kemampuan Pemecahan Masalah Matematis Siswa Melalui Pendekatan STEM Berbasis PBL. 11(1), 50–64. https://doi.org/10.5035/pjme.v11i1.3942
  7. Hendikawati, P., & Nugroho, S. (2018). Peningkatan Kemampuan Penalaran Matematik dan Percaya Diri Siswa Kelas X Melalui Model Discovery Learning. 1, 656–662.
  8. Iolanessa, L., Kaniawati, I., & Nugraha, M. G. (2020). Pengaruh model Problem Based Learning (PBL) menggunakan pendekatan STEM dalam meningkatkan keterampilan pemecahan masalah siswa. 5(1), 113–117.
  9. Krajcik, J., & Delen, İ. (2017). Engaging learners in STEM education. 5(5), 35–58.
  10. Lestari, P., Mardiyana, & Slamet, I. (n.d.). 77-Article Text-352-1-10-20221228.pdf.
  11. Mullis, I. V. S., Martin, M. O., Foy, P., & Hooper, M. (2015). TIMSS 2015 International Results in Mathematics.
  12. Mutia, M., Kartono, K., Dwijanto, D., & Wijayanti, K. (2015). Peran Kemampuan Berpikir Kreatif Matematis dan Penalaran Analogi dalam Pembelajaran Matematika Guna Memenuhi Tuntutan Perkembangan Abad 21. 741–749.
  13. Purnama, R. N., Cahyani, R., Saefuloh, N. A., Studi, P., Matematika, P., & Nusantara, U. I. (2024). Implementasi model Problem Based Learning terintegrasi. 09(01), 26–31.
  14. Putri, C. K., & Juandi, D. (2023). Implementasi STEM ( Science , Technology , Engineering , and Mathematics ) terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Matematis dan Penalaran Matematis. 11(2), 350–359.
  15. Putri, D. K., Sulianto, J., & Azizah, M. (2019). Kemampuan Penalaran Matematis Ditinjau dari Kemampuan Pemecahan Masalah. 3(3), 351–357.
  16. Qomariyah, S. N., Supartini, S., Ansoriah, A., Minawati, F., Serevina, M., Permana, T. J., & Damayanti, F. (2025). Implementasi Problem-Based Learning Untuk Mengembangkan Berpikir Kritis dan Pemecahan Masalah Sains Siswa Abad ke-21. 4(2), 9801–9814.
  17. Rahmadhani, Fitri, S., Heleni, S., & Yuanita, P. (2024). Sigma : Jurnal Pendidikan Matematika Implementasi model problem based learning untuk pendahuluan mengembangkan kemampuan untuk memecahkan berbagai masalah matematika yang pembelajaran dan harus dimiliki oleh setiap peserta didik , dengan harapan peserta. 16, 544–556.
  18. Rahmayanti, N., Pasaribu, Tiona, F., Gustiningsi, T., & Nusantara, Sapta, D. (2025). Jurnal Pendidikan MIPA. 15(September), 948–960.
  19. Shidqi, A. R., Hardiansyah, F., & Astuti, Y. P. (n.d.). Pengaruh Model Pembelajaran Problem Based Learning ( PBL ) Berbasis STEM terhadap Kemampuan Numerasi Siswa di Sekolah Dasar. 0738(3), 511–517.
  20. Sugiyono. (2019). No Title.
  21. Abidin, Z., Utomo, A. C., Pratiwi, V., & Farokhah, L. (2020). Pembelajaran Project Based Learning – Literasi dalam Meningkatkan Kemampuan Penalaran Matematis Siswa di Sekolah Dasar. 1(1), 35–42.
  22. Adiwiguna, P. S., Dantes, N., & Gunamantha, I. M. (2019). Pengaruh model Problem Based learning (PBL) berorientasi STEM terhadap kemampuan berfikir kritis dan literasi sains siswa kelas V SD digugus 1 gusti ketut pudja. 3(2), 94–103.
  23. Anggraini, N., Nazip, K., Amizera, S., & Destiansari, E. (2022). Yang diperoleh adalah sebesar 7,832 (>t. 5, 121–129.
  24. Babalola, E. O., & Keku, E. (2024). Ethno-STEM integrated Project-Based Learning to improve students ’ creative thinking skills. 1(2), 116–130.
  25. Creswell. (2022). No Title.
  26. Faoziyah, N. (2021). Kemampuan Pemecahan Masalah Matematis Siswa Melalui Pendekatan STEM Berbasis PBL. 11(1), 50–64. https://doi.org/10.5035/pjme.v11i1.3942
  27. Hendikawati, P., & Nugroho, S. (2018). Peningkatan Kemampuan Penalaran Matematik dan Percaya Diri Siswa Kelas X Melalui Model Discovery Learning. 1, 656–662.
  28. Iolanessa, L., Kaniawati, I., & Nugraha, M. G. (2020). Pengaruh model Problem Based Learning (PBL) menggunakan pendekatan STEM dalam meningkatkan keterampilan pemecahan masalah siswa. 5(1), 113–117.
  29. Krajcik, J., & Delen, İ. (2017). Engaging learners in STEM education. 5(5), 35–58.
  30. Lestari, P., Mardiyana, & Slamet, I. (n.d.). 77-Article Text-352-1-10-20221228.pdf.
  31. Mullis, I. V. S., Martin, M. O., Foy, P., & Hooper, M. (2015). TIMSS 2015 International Results in Mathematics.
  32. Mutia, M., Kartono, K., Dwijanto, D., & Wijayanti, K. (2015). Peran Kemampuan Berpikir Kreatif Matematis dan Penalaran Analogi dalam Pembelajaran Matematika Guna Memenuhi Tuntutan Perkembangan Abad 21. 741–749.
  33. Purnama, R. N., Cahyani, R., Saefuloh, N. A., Studi, P., Matematika, P., & Nusantara, U. I. (2024). Implementasi model Problem Based Learning terintegrasi. 09(01), 26–31.
  34. Putri, C. K., & Juandi, D. (2023). Implementasi STEM ( Science , Technology , Engineering , and Mathematics ) terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Matematis dan Penalaran Matematis. 11(2), 350–359.
  35. Putri, D. K., Sulianto, J., & Azizah, M. (2019). Kemampuan Penalaran Matematis Ditinjau dari Kemampuan Pemecahan Masalah. 3(3), 351–357.
  36. Qomariyah, S. N., Supartini, S., Ansoriah, A., Minawati, F., Serevina, M., Permana, T. J., & Damayanti, F. (2025). Implementasi Problem-Based Learning Untuk Mengembangkan Berpikir Kritis dan Pemecahan Masalah Sains Siswa Abad ke-21. 4(2), 9801–9814.
  37. Rahmadhani, Fitri, S., Heleni, S., & Yuanita, P. (2024). Sigma : Jurnal Pendidikan Matematika Implementasi model problem based learning untuk pendahuluan mengembangkan kemampuan untuk memecahkan berbagai masalah matematika yang pembelajaran dan harus dimiliki oleh setiap peserta didik , dengan harapan peserta. 16, 544–556.
  38. Rahmayanti, N., Pasaribu, Tiona, F., Gustiningsi, T., & Nusantara, Sapta, D. (2025). Jurnal Pendidikan MIPA. 15(September), 948–960.
  39. Shidqi, A. R., Hardiansyah, F., & Astuti, Y. P. (n.d.). Pengaruh Model Pembelajaran Problem Based Learning ( PBL ) Berbasis STEM terhadap Kemampuan Numerasi Siswa di Sekolah Dasar. 0738(3), 511–517.
  40. Sugiyono. (2019). No Title.
Article Metrics
108
Views
41
Downloads

SCITE

DIMENSIONS

Publication Information
Published 27 Maret 2026
Section Artikel
Copyright Hak Cipta (c) 2026 Paedagogie
Keywords
  • Problem Based Learning
  • STEM
  • Kemampuan Penalaran Matematis
  • Pembelajaran Matematika
  • SPLDV