INTEGRASI MODEL PROBLEM BASED LEARNING DAN PENDEKATAN DEEP LEARNING TERHADAP KEMAMPUAN BERPIKIR KRITIS SISWA SEKOLAH DASAR PADA MATERI EKOSISTEM
DOI:
https://doi.org/10.51878/science.v6i4.15802Keywords:
Problem Based Learning, Deep Learning, Berpikir Kritias, Ekosistem, Sekolah Dasar.Abstract
Substandard critical thinking skills among elementary school pupils are frequently triggered by teacher-dominated conventional instruction, which restricts opportunities for independent evaluation and synthesis. Prior scholarly investigations rarely addressed deep conceptual understanding through integrated problem-solving models in primary education, particularly concerning ecosystem topics. Therefore, this research is crucial for determining the empirical efficacy of integrating Problem Based Learning with a deep learning approach to elevate students' critical reasoning competencies. This quantitative study utilized a quasi-experimental non-equivalent control group design involving 52 fifth-graders at SD Negeri 021 Sungai Kunjang, divided into an experimental group (n=26) and a control group (n=26). Data were gathered via 15 validated multiple-choice test items administered across pre-test and post-test stages, subsequently analyzed using the non-parametric Mann-Whitney U test and normalized gain (N-gain) formulas. The results demonstrated no baseline discrepancy between groups (p=0.366), whereas post-intervention scores revealed a statistically significant divergence (p=0.005) with a moderate effect size (r=0.387) favoring the experimental class. This enhancement was substantiated by an experimental N-gain score of 0.33 (moderate category) compared to the control group’s minimal gain of 0.04 (low category). Consequently, embedding a deep learning framework into Problem Based Learning serves as an effective pedagogical catalyst for advancing primary school students' critical thinking faculties in ecosystem instruction.
ABSTRAK
Rendahnya kemampuan berpikir kritis siswa sekolah dasar kerap dipicu oleh pembelajaran konvensional yang didominasi oleh guru, sehingga membatasi kesempatan siswa dalam mengevaluasi dan menyintesis informasi secara mandiri. Penelitian terdahulu mengenai penggabungan model pemecahan masalah masih jarang menyentuh pemahaman konseptual mendalam pada jenjang pendidikan dasar, khususnya pada materi ekosistem. Oleh sebab itu, penelitian ini penting dilakukan guna menguji efektivitas integrasi model Problem Based Learning dan pendekatan deep learning dalam meningkatkan kemampuan bernalar kritis siswa. Penelitian kuantitatif ini menerapkan desain kuasi-eksperimen dengan rancangan non-equivalent control group design yang melibatkan 52 siswa kelas V SD Negeri 021 Sungai Kunjang, terbagi ke dalam kelas eksperimen (n=26) dan kelas kontrol (n=26). Data dikumpulkan melalui instrumen tes berpikir kritis berbentuk pilihan ganda sebanyak 15 butir valid dan reliabel yang diberikan melalui tahapan pre-test dan post-test, kemudian dianalisis menggunakan uji nonparametrik Mann-Whitney serta perhitungan skor perolehan ternormalisasi (N-gain). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kemampuan awal kedua kelompok tidak berbeda secara signifikan (p=0,366), namun pascaperlakuan menunjukkan perbedaan yang sangat signifikan (p=0,005) dengan nilai effect size sebesar 0,387 (kategori sedang) yang mengunggulkan kelas eksperimen. Capaian ini diperkuat oleh nilai rerata N-gain kelompok eksperimen sebesar 0,33 (kategori sedang), jauh melampaui kelompok kontrol yang hanya mencapai 0,04 (kategori rendah). Dengan demikian, integrasi pendekatan deep learning ke dalam model Problem Based Learning terbukti efektif sebagai katalisator dalam mengakselerasi keterampilan berpikir kritis siswa sekolah dasar pada topik ekosistem.
Downloads
References
Adnyana, I. K. S. (2024). Implementasi pendekatan deep learning dalam pembelajaran bahasa Indonesia. Jurnal Retorika, 5(1), 1–14. https://doi.org/10.55526/retorika.v5i1.412
Amarna, A. D., & Widodo, W. (2026). Penerapan inkuiri terstruktur terhadap peningkatan keterampilan proses sains peserta didik pada materi gerak. SCIENCE: Jurnal Inovasi Pendidikan Matematika dan IPA, 6(2), 1002–1012. https://doi.org/10.51878/science.v6i2.10027
Amsal, T. A. W., Haerani, R. P. R., & Suhartini, E. (2025). Pengaruh model pembelajaran PBL berbasis ESD dalam meningkatkan kompetensi berpikir kritis siswa pada materi ekosistem di kelas V. Jurnal Ilmiah Pendidikan Dasar, 10(1), 271–279. https://doi.org/10.37251/jipd.v10i1.1024
Andini, K., & Mindyarto, B. N. (2025). Penerapan pendekatan Question Formulation Technique pada strategi pembelajaran tipe exit tickets dan think-pair-share untuk meningkatkan keterampilan bertanya siswa dalam pembelajaran. UPEJ: Unnes Physics Education Journal, 14(1), 123–130. https://doi.org/10.15294/upej.v14i1.25288
Arikunto, S. (2013). Prosedur penelitian: Suatu pendekatan praktik. Rineka Cipta.
Ariyani, O. W., & Prasetyo, T. (2021). Efektivitas model pembelajaran problem based learning dan problem solving terhadap kemampuan berpikir kritis siswa sekolah dasar. Jurnal Basicedu, 5(3), 1149–1160. https://doi.org/10.31004/basicedu.v5i3.892
Asiyah, A., Topano, A., & Walid, A. (2021). Pengaruh Problem Based Learning (PBL) terhadap kemampuan pemecahan masalah dan hasil belajar kognitif siswa SMA Negeri 10 Kota Bengkulu. EDUKATIF: Jurnal Ilmu Pendidikan, 3(3), 717–727. https://doi.org/10.31004/edukatif.v3i3.263
Cahyani, I. A. W. A., Ermiana, I., & Fauzi, A. (2026). Efektivitas model pembelajaran problem based learning berbantuan media question card terhadap kemampuan berpikir kritis siswa kelas IV SD. SOCIAL: Jurnal Inovasi Pendidikan IPS, 6(2), 938–950. https://doi.org/10.51878/social.v6i2.10752
Cohen, J. (1988). Statistical power analysis for the behavioral sciences (2nd ed.). Lawrence Erlbaum Associates.
Ennis, R. H. (1996). Critical thinking dispositions: Their nature and assessability. Informal Logic, 18(2), 165–182. https://doi.org/10.22329/il.v18i2.2378
Fahmi, D. (2024). Pengaruh model pembelajaran problem based learning terhadap kemampuan berpikir kritis siswa pada materi ekosistem siswa kelas X SMA Negeri 2 Gowa. Jurnal Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, 4(2), 85–94. https://doi.org/10.31004/jmipa.v4i2.2140
Gio, P. U. (2017). Statistika nonparametrik dengan SPSS, Minitab, dan R. USU Press.
Gozali, I., Syamsuri, S., Nindiasari, H., & Fatah, A. (2022). Pengaruh pembelajaran berbasis masalah terhadap disposisi matematis dan kemampuan pemecahan masalah siswa. EDUMATICA: Jurnal Pendidikan Matematika, 12(2), 102–110. https://doi.org/10.22437/edumatica.v12i02.15772
Hake, R. R. (1998). Interactive-engagement versus traditional methods: A six-thousand-student survey of mechanics test data for introductory physics courses. American Journal of Physics, 66(1), 64–74. https://doi.org/10.1119/1.18809
Ismail, A., Bahsoan, A., Toralawe, Y., Bumulo, F., & Dama, M. N. (2026). Pengaruh model pembelajaran problem based learning terhadap keterampilan berpikir kritis peserta didik mata pelajaran IPS. SOCIAL: Jurnal Inovasi Pendidikan IPS, 6(3), 1497–1506. https://doi.org/10.51878/social.v6i3.12952
Kamal, A. R., Putri, R., & Haerani, R. (2023). Peningkatan hasil belajar materi organ gerak manusia melalui model pembelajaran problem based learning pada siswa sekolah dasar. Jurnal Pendidikan MIPA, 12(4), 1058–1064. https://doi.org/10.37630/jpm.v12i4.1189
Kharisma, A. I., Selfi, R., & Putri, Y. (2024). Developing of differentiated natural and social science learning tools in Merdeka Curriculum in elementary schools. Jurnal Cakrawala Pendas, 10(2), 395–403. https://doi.org/10.31949/jcp.v10i2.8842
Mahajeng, M. C., & Hendratmoko, A. F. (2026). Implementasi problem based learning untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis peserta didik. SECONDARY: Jurnal Inovasi Pendidikan Menengah, 6(2), 599–607. https://doi.org/10.51878/secondary.v6i2.10004
Mailani, E., Rarastika, N., Adventy, H., Juwita, G., & Butar, P. (2025). Peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa kelas 3 SD melalui pembelajaran matematika dengan pendekatan deep learning dan media interaktif. Journal Educational Research and Development, 1(4), 417–424. https://doi.org/10.58917/jerd.v1i4.120
Munawwaroh, F. (2024). Problem based learning untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa. Jurnal Education, 10(1), 155–162. https://doi.org/10.31949/je.v10i1.3120
Nabila, M. (2025). Pendekatan deep learning untuk pembelajaran IPA yang bermakna di sekolah dasar. Primera Educatia Mandalika: Elementary Education Journal, 2(1), 9–20. https://doi.org/10.59828/pem.v2i1.112
Narsan, V. O. (2024). Penerapan model problem based learning pada materi ekosistem untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa. Jurnal Ilmiah Pendidikan Dasar, 10(2), 1–10. https://doi.org/10.37251/jipd.v10i2.1150
Nazirah, A., Sumarno, S., & Isjoni, M. Y. R. (2026). Efektivitas model pembelajaran PBL-GI terhadap kemampuan berpikir kritis siswa pada mapel projek kreatif dan kewirausahaan. SECONDARY: Jurnal Inovasi Pendidikan Menengah, 6(4), 2458–2466. https://doi.org/10.51878/secondary.v6i4.15104
Nurohmah, L. (2024). Implementation of problem-based learning (PBL) model to improve critical thinking ability of class IV students in civics subjects at school. Jurnal Prima Edukasia, 13(2), 225–233. https://doi.org/10.21831/jpe.v13i2.84394
Nurvicalesti, N. (2025). Implementasi pembelajaran mendalam terhadap kemampuan berpikir kritis matematis siswa. Jurnal Matematika, Ilmu Pengetahuan Alam, Kebumian dan Angkasa, 3(4), 43–50. https://doi.org/10.62383/algoritma.v3i4.576
Paratiwi, T., & Ramadhan, Z. H. (2023). Model pembelajaran problem based learning untuk meningkatkan aktivitas dan hasil belajar siswa pada pembelajaran IPAS kelas V sekolah dasar. Jurnal Basicedu, 7(4), 603–610. https://doi.org/10.31004/basicedu.v7i4.5684
Safitri, E. F., & Sudibyo, E. (2026). Penerapan model kooperatif TGT berbantuan media question card untuk meningkatkan hasil belajar kognitif murid SMP. SCIENCE: Jurnal Inovasi Pendidikan Matematika dan IPA, 6(2), 872–885. https://doi.org/10.51878/science.v6i2.9954
Saputri, T. A., Anjan, C. K., Linasari, R. N., & Sari, R. D. (2025). Peningkatan kemampuan berpikir kritis siswa kelas IV melalui problem based learning dan pendekatan deep learning. Prosiding Seminar Nasional Pendidikan Dasar, 3, 59–72. https://doi.org/10.24114/snpd.v3i1.1245
Siregar, J., Badriah, A., Aprilia, S., & Saifudin, A. (2025). Integrasi manajemen pendidikan, deep learning, dan AI dalam pembelajaran berbasis masalah di SMK Kesehatan. Jurnal Manajemen dan Pendidikan, 3(2), 122–140. https://doi.org/10.31004/jmp.v3i2.1482
Sugiyono. (2020). Metode penelitian kuantitatif, kualitatif, dan R&D. Alfabeta.
Zahra, I. R. (2018). Penerapan model problem based learning untuk meningkatkan kemampuan pemecahan masalah siswa SMA pada materi gerak harmonik sederhana. Jurnal Vidya Karya, 33(1), 21–27. https://doi.org/10.20527/jvk.v33i1.5398
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 SCIENCE : Jurnal Inovasi Pendidikan Matematika dan IPA

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.















