PENGUATAN KETERAMPILAN ABAD 21 GURU MIPA DALAM PEMBELAJARAN MIPA: TINJAUAN 4C, HOTS, DAN TPACK

Authors

  • Ria Indria P Fakultas Pascasarjana, Program Studi Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Indraprasta PGRI, Jakarta
  • Sri Mulyati Fakultas Pascasarjana, Program Studi Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indraprasta PGRI, Jakarta
  • Lusy Rahayu Fakultas Pascasarjana, Program Studi Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indraprasta PGRI, Jakarta
  • Risa Purnamasari Fakultas Pascasarjana, Program Studi Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indraprasta PGRI, Jakarta
  • Nuzulia Karim Fakultas Pascasarjana, Program Studi Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indraprasta PGRI, Jakarta

DOI:

https://doi.org/10.51878/strategi.v6i1.8537

Keywords:

keterampilan abad ke-21, 4C, HOTS, TPACK, Kurikulum Merdeka

Abstract

Contemporary educational transformation requires educators, particularly in Mathematics and Natural Sciences (MIPA), to master competencies that are adaptive to global changes, technological innovation, and the learning needs of the digital generation. Twenty-first-century competencies encompass critical thinking, creativity, collaboration, and communication (4C), Higher Order Thinking Skills (HOTS), and Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK), which are considered fundamental in creating meaningful MIPA learning. The purpose of this article is to analyze the strategic importance of developing twenty-first-century competencies for MIPA educators within the Indonesian education system. A literature review approach was employed to examine research publications and educational regulations published between 2020 and 2025. The findings indicate a disparity between the expectations of twenty-first-century learning and the actual capacity of MIPA educators, particularly in facilitating HOTS and implementing pedagogy-based technology. The implementation of the Merdeka Curriculum, character building through the Pancasila Student Profile, and the performance of Indonesian students in science and mathematics literacy in global assessments such as PISA strengthen the argument for the importance of enhancing MIPA educators' capacity in twenty-first-century skills. This article proposes continuous professional development, educator communities of practice, and technology optimization through the TPACK framework as primary approaches to competency enhancement.

ABSTRAK

Transformasi pendidikan kontemporer mengharuskan pendidik, terutama dalam bidang Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA), menguasai kompetensi yang adaptif terhadap perubahan global, inovasi teknologi, dan kebutuhan pembelajaran generasi digital. Kompetensi abad ke-21 mencakup berpikir kritis (critical thinking), kreativitas (creativity), kolaborasi (collaboration), komunikasi (communication) atau disingkat 4C, keterampilan berpikir tingkat tinggi (Higher Order Thinking Skills/HOTS), dan pengetahuan teknologi pedagogi konten (Technological Pedagogical Content Knowledge/TPACK) yang dianggap fundamental dalam menciptakan pembelajaran MIPA bermakna. Tujuan penulisan artikel ini ialah menganalisis kepentingan strategis pengembangan kompetensi abad ke-21 bagi pendidik MIPA dalam sistem pendidikan Indonesia. Pendekatan kajian literatur digunakan untuk menelaah publikasi riset dan regulasi pendidikan yang terbit antara tahun 2020 hingga 2025. Temuan mengindikasikan adanya disparitas antara ekspektasi pembelajaran abad ke-21 dengan kapasitas riil pendidik MIPA, terutama pada aspek fasilitasi HOTS dan penerapan teknologi berbasis pedagogi. Pelaksanaan Kurikulum Merdeka, pembentukan karakter melalui Profil Pelajar Pancasila, dan performa literasi sains serta matematika siswa Indonesia dalam evaluasi global seperti PISA memperkuat argumentasi pentingnya peningkatan kapasitas pendidik MIPA dalam keterampilan abad ke-21. Artikel ini mengusulkan pengembangan keprofesian berkelanjutan, komunitas praktik pendidik, dan optimalisasi teknologi melalui kerangka TPACK sebagai pendekatan utama dalam peningkatan kompetensi.

References

Aditya, B. R., Ferdiana, R., & Kusumawardani, S. S. (2021). Categories for barriers to digital transformation in higher education: An analysis based on literature. International Journal of Information and Education Technology, 11(12), 658. https://doi.org/10.18178/ijiet.2021.11.12.1578

Akhwani, A., & Rahayu, D. W. (2021). Analisis komponen TPACK guru SD sebagai kerangka kompetensi guru profesional di abad 21. Jurnal Basicedu, 5(4), 1918. https://doi.org/10.31004/basicedu.v5i4.1119

Davidi, E. I. N., Sennen, E., & Supardi, K. (2021). Integrasi pendekatan STEM (science, technology, enggeenering and mathematic) untuk peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa sekolah dasar. Scholaria Jurnal Pendidikan dan Kebudayaan, 11(1), 11. https://doi.org/10.24246/j.js.2021.v11.i1.p11-22

Dina, A. S. (2025). Systematic literature review: Strategi pembelajaran terintegrasi dengan STEAM (science, technology, engineering, art, mathematics) dan tantangannya. SCIENCE Jurnal Inovasi Pendidikan Matematika dan IPA, 5(2), 658. https://doi.org/10.51878/science.v5i2.5162

Fitriani, V. A., Al-‘Adawiyah, R., Anggreani, S. D. N., Ningrum, S. H., Estiyani, W., & Utomo, Y. (2025). Analisis kemampuan berpikir kreatif siswa kelas 5 melalui penggunaan media Palam pada pembelajaran IPAS. SCIENCE Jurnal Inovasi Pendidikan Matematika dan IPA, 5(1), 286. https://doi.org/10.51878/science.v5i1.4561

Hermansah, I., Nasrulloh, I., & Kartini, A. (2024). Model technological pedagogical content knowledge dalam pembelajaran: Sebuah kajian literatur. SCIENCE Jurnal Inovasi Pendidikan Matematika dan IPA, 4(2), 105. https://doi.org/10.51878/science.v4i2.3037

Ilham, M., & Hardiyanti, W. E. (2020). Pengembangan perangkat pembelajaran IPS dengan metode saintifik untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa materi globalisasi di sekolah dasar. Jurnal Ilmiah Pendidikan Dasar, 7(1), 12. https://doi.org/10.30659/pendas.7.1.12-29

Insani, Z. N., Azani, M. Z., & Mustofa, T. A. (2025). Implementasi pembelajaran Pendidikan Agama Islam dalam dimensi bernalar kritis melalui proyek pada Kurikulum Merdeka. LEARNING Jurnal Inovasi Penelitian Pendidikan dan Pembelajaran, 5(2), 620. https://doi.org/10.51878/learning.v5i2.4859

Kusumasari, S., Patonah, S., & Sumarno, S. (2025). Pengembangan perangkat pembelajaran berbasis STEAM berorientasi ESD untuk meningkatkan kreativitas dan kemandirian siswa. LEARNING Jurnal Inovasi Penelitian Pendidikan dan Pembelajaran, 5(2), 609. https://doi.org/10.51878/learning.v5i2.4860

Latip, A., Robandi, B., Amaliah, A., Khakim, R. R., & Fatonah, N. (2023). Technological pedagogical content knowledge (TPACK) framework for science teachers’ comptences in facing global challenges and issues: A narrative literature review. IJPTE International Journal of Pedagogy and Teacher Education, 7(1), 45. https://doi.org/10.20961/ijpte.v0i0.74699

Luon, M. A. P., Adur, M. F. P., Wonga, A. H. I., Tefi, S., & Dewa, E. (2025). Integrasi lomba cerdas cermat sebagai media peningkatan literasi matematika, IPA, dan Bahasa Inggris SMPK Adisucipto. COMMUNITY Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 5(2), 561. https://doi.org/10.51878/community.v5i2.7320

Monica, R., Ricky, Z., & Estuhono, E. (2021). Pengembangan modul IPA berbasis model research based learning pada keterampilan 4C siswa sekolah dasar. EDUKATIF Jurnal Ilmu Pendidikan, 3(6), 4470. https://doi.org/10.31004/edukatif.v3i6.1470

Nailinda, V., Alim, J. A., & Sekarwinahyu, M. (2025). Implementasi pembelajaran STEM (science, technology, engineering, and mathematics) terhadap keterampilan berpikir kritis siswa sekolah dasar. SCIENCE Jurnal Inovasi Pendidikan Matematika dan IPA, 5(1), 363. https://doi.org/10.51878/science.v5i1.4700

Nugraha, A. G., Siahaan, S. M., & Hartono, H. (2025). Mengintegrasikan teknologi website dalam sistem penyimpanan bahan ajar untuk pendidikan modern. LEARNING Jurnal Inovasi Penelitian Pendidikan dan Pembelajaran, 5(1), 337. https://doi.org/10.51878/learning.v5i1.4150

Nurjannah, N. (2022). Tantangan pengembangan kurikulum dalam meningkatkan literasi digital serta pembentukan karakter peserta didik di Indonesia. Jurnal Basicedu, 6(4), 6844. https://doi.org/10.31004/basicedu.v6i4.3328

Oktafrizal, O. F., Alim, J. A., & Sekarwinahyu, M. (2025). Pengaruh model discovery learning berbantuan Quizizz dalam meningkatkan kemampuan berpikir kritis dan motivasi belajar matematis pada mata pelajaran matematika kelas VI SD. SCIENCE Jurnal Inovasi Pendidikan Matematika dan IPA, 5(1), 169. https://doi.org/10.51878/science.v5i1.4507

Perdani, B. U. M., & Andayani, E. S. (2022). Pengaruh kemampuan technological pedagogical content knowledge (TPACK) terhadap kesiapan menjadi guru. Jurnal Pendidikan Akuntansi Indonesia, 19(2), 99. https://doi.org/10.21831/jpai.v19i2.46021

Salsabila, A., Ramadhani, C., & Faizin, M. S. (2025). Berpikir induktif sebagai dasar kompetensi sikap kritis bagi peserta didik generasi millenial abad 21. CENDEKIA Jurnal Ilmu Pengetahuan, 5(1), 264. https://doi.org/10.51878/cendekia.v5i1.4465

Sartini, S., & Mulyono, R. (2022). Analisis implementasi Kurikulum Merdeka Belajar untuk mempersiapkan pembelajaran abad 21. Didaktik Jurnal Ilmiah PGSD STKIP Subang, 8(2), 1348. https://doi.org/10.36989/didaktik.v8i2.392

Sholikhah, N., & Subekti, H. (2025). Peningkatan keterampilan proses sains siswa SMP melalui penerapan model creative problem solving. SCIENCE Jurnal Inovasi Pendidikan Matematika dan IPA, 5(2), 702. https://doi.org/10.51878/science.v5i2.5358

Suardika, I. G. (2023). Peningkatan keterampilan berpikir kritis dan keterampilan proses sains melalui penerapan model pembelajaran inkuiri terbimbing dalam pembelajaran biologi. SCIENCE Jurnal Inovasi Pendidikan Matematika dan IPA, 3(1), 74. https://doi.org/10.51878/science.v3i1.2073

Subroto, D. E., Supriandi, Wirawan, R., & Rukmana, A. Y. (2023). Implementasi teknologi dalam pembelajaran di era digital: Tantangan dan peluang bagi dunia pendidikan di Indonesia. Jurnal Pendidikan West Science, 1(7), 473. https://doi.org/10.58812/jpdws.v1i07.542

Sukiastini, I. G. A. N. K., Tika, I. N., & Artawan, P. (2024). Literature review: Integrasi model pembelajaran IPA dengan digitalisasi dan kearifan lokal untuk menghadapi tantangan di masa depan. SCIENCE Jurnal Inovasi Pendidikan Matematika dan IPA, 4(4), 318. https://doi.org/10.51878/science.v4i4.3343

Supardi, S., Idris, A., Nurhayati, N., & Fauzi, A. (2025). Transformasi pendidikan era globalisasi: Inovasi kurikulum, teknologi, peran guru, dan fokus pengembangan potensi siswa. SOCIAL Jurnal Inovasi Pendidikan IPS, 5(1), 258. https://doi.org/10.51878/social.v5i1.4890

Suyamto, J., Masykuri, M., & Sarwanto, S. (2020). Analisis kemampuan TPACK (technolgical, pedagogical, and content, knowledge) guru biologi SMA dalam menyusun perangkat pembelajaran materi sistem peredaran darah. INKUIRI Jurnal Pendidikan IPA, 9(1), 46. https://doi.org/10.20961/inkuiri.v9i1.41381

Tishana, A., Alvendri, D., Pratama, A. J., Jalinus, N., & Abdullah, R. (2023). Filsafat konstruktivisme dalam mengembangkan calon pendidik pada implementasi Merdeka Belajar di sekolah kejuruan. Journal on Education, 5(2), 1855. https://doi.org/10.31004/joe.v5i2.826

Wangsa, G. N. A. S., Dantes, N., & Suastra, I. W. (2021). Pengembangan instrumen kemampuan berpikir kritis dan hasil belajar IPA kelas V SD gugus IV Kecamatan Gerokgak. PENDASI Jurnal Pendidikan Dasar Indonesia, 5(1), 139. https://doi.org/10.23887/jurnal_pendas.v5i1.267

Widana, I. W., & Septiari, K. L. (2021). Kemampuan berpikir kreatif dan hasil belajar matematika siswa menggunakan model pembelajaran project-based learning berbasis pendekatan STEM. Jurnal Elemen, 7(1), 209. https://doi.org/10.29408/jel.v7i1.3031

Zaskia, A., Rahmawati, T. D., Aljanah, O. H., & Abdurrahmansyah, A. (2025). Era digital: Mampukah guru membentuk generasi masa depan? CENDEKIA Jurnal Ilmu Pengetahuan, 5(1), 460. https://doi.org/10.51878/cendekia.v5i1.4657

Downloads

Published

2026-01-15

How to Cite

P, R. I., Mulyati, S. ., Rahayu, L. ., Purnamasari, R. ., & Karim, N. . (2026). PENGUATAN KETERAMPILAN ABAD 21 GURU MIPA DALAM PEMBELAJARAN MIPA: TINJAUAN 4C, HOTS, DAN TPACK . STRATEGY : Jurnal Inovasi Strategi Dan Model Pembelajaran, 6(1), 29-38. https://doi.org/10.51878/strategi.v6i1.8537

Issue

Section

Articles

Most read articles by the same author(s)

Obs.: This plugin requires at least one statistics/report plugin to be enabled. If your statistics plugins provide more than one metric then please also select a main metric on the admin's site settings page and/or on the journal manager's settings pages.