EFEKTIVITAS MODEL PEMBELAJARAN STEM TERHADAP PEMECAHAN MASALAH MATEMATIKA MATERI OPERASI BILANGAN PECAHAN KELAS IV SEKOLAH DASAR

Abstract

Students’ mathematical problem-solving skills in fraction operations remain a challenge due to the abstract nature of the concepts and predominantly teacher-centered instruction. This study aimed to determine the effectiveness of the STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) learning model in improving the mathematical problem-solving skills of fourth-grade students at SD Plus Cahaya Budaya Jenggot Krembung, Sidoarjo. The study employed a quantitative method with an experimental approach and a one group pretest-posttest design. The research was conducted during the second semester of the 2026/2027 academic year. The population and sample consisted of all 26 fourth-grade students. Data were collected through mathematical problem-solving tests administered before and after the implementation of the STEM model and analyzed using a paired sample t-test and N-Gain with the assistance of SPSS. The results showed a significant difference in students’ mathematical problem-solving skills before and after the implementation of the STEM model. The N-Gain analysis indicated a moderate level of improvement, with most students achieving moderate improvement and some reaching the high category. These findings indicate that STEM improved students’ mathematical problem-solving skills through learning activities that integrated conceptual understanding, strategy application, and contextual problem solving. Therefore, the STEM learning model is effective as an alternative mathematics learning approach for improving students’ problem-solving skills in fraction operations.

ABSTRAK

Kemampuan pemecahan masalah matematika pada materi operasi bilangan pecahan masih menjadi tantangan bagi siswa karena karakteristik konsep yang abstrak dan pembelajaran yang cenderung berpusat pada guru. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas model pembelajaran STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) terhadap kemampuan pemecahan masalah matematika siswa kelas IV SD Plus Cahaya Budaya Jenggot Krembung Sidoarjo. Penelitian menggunakan metode kuantitatif dengan pendekatan eksperimen dan desain one group pretest-posttest. Penelitian dilaksanakan pada semester kedua tahun ajaran 2026/2027. Populasi sekaligus sampel penelitian adalah seluruh siswa kelas IV sebanyak 26 siswa. Data dikumpulkan melalui tes kemampuan pemecahan masalah sebelum dan sesudah penerapan model STEM, kemudian dianalisis menggunakan paired sample t-test dan N-Gain dengan bantuan SPSS. Hasil penelitian menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan antara kemampuan pemecahan masalah matematika siswa sebelum dan sesudah penerapan model STEM. Peningkatan kemampuan siswa berdasarkan analisis N-Gain berada pada kategori sedang, dengan sebagian besar siswa mengalami peningkatan pada kategori sedang dan sebagian lainnya mencapai kategori tinggi. Temuan tersebut menunjukkan bahwa penerapan STEM mampu memberikan peningkatan kemampuan pemecahan masalah matematika melalui aktivitas pembelajaran yang mengintegrasikan pemahaman konsep, penerapan strategi, dan penyelesaian masalah secara kontekstual. Dengan demikian, model pembelajaran STEM efektif digunakan sebagai alternatif pembelajaran matematika untuk meningkatkan kemampuan pemecahan masalah siswa pada materi operasi bilangan pecahan.