Literatur Review: Efektivitas Model Pembelajaran Problem Based Learning (PBL) dalam Mengembangkan Literasi Sains dan Higher Order Thinking Skills (Hots) Peserta Didik

Fatonah Fatonah; Juriah Juriah; Jodion Siburian

doi:10.37630/jpm.v16i1.3625

Authors

Fatonah Fatonah Universitas Jambi
Juriah Juriah Universitas Jambi
Jodion Siburian Universitas Jambi

DOI:

https://doi.org/10.37630/jpm.v16i1.3625

Keywords:

Problem Based Learning, Literasi Sains, HOTS, Efektivitas Pembelajaran

Abstract

Kajian literatur ini difokuskan untuk menelaah sejauh mana Problem Based Learning (PBL) efektif dalam meningkatkan literasi sains dan Higher Order Thinking Skills (HOTS) peserta didik pada berbagai jenjang pendidikan. Penelitian dilakukan menggunakan pendekatan systematic literature review terhadap 24 artikel nasional dan internasional yang diterbitkan dalam kurun waktu 2020–2025. Artikel dikumpulkan dari beberapa basis data bereputasi, yaitu Scopus, Web of Science, Google Scholar, dan ERIC. Pemilihan artikel didasarkan pada kriteria inklusi berupa penelitian empiris yang mengkaji penerapan PBL dalam pembelajaran sains serta mengukur literasi sains dan/atau HOTS peserta didik. Sementara itu, artikel non-empiris, prosiding tanpa proses peer review, serta publikasi di luar rentang waktu yang ditetapkan dikeluarkan dari analisis. Data dianalisis menggunakan content analysis dan thematic synthesis untuk mengidentifikasi kecenderungan temuan utama secara sistematis. Hasil kajian menunjukkan bahwa penerapan PBL secara konsisten memberikan dampak positif terhadap peningkatan literasi sains dan HOTS. Model ini menempatkan peserta didik sebagai subjek aktif pembelajaran melalui penyelesaian masalah autentik, sehingga mendorong berkembangnya kemampuan berpikir kritis, analitis, evaluatif, dan kreatif. Temuan juga menunjukkan bahwa integrasi PBL dengan media digital seperti simulasi PhET, blended learning, aplikasi Solar System Scope, serta video animasi mampu memperkuat hasil belajar sekaligus meningkatkan motivasi peserta didik. Keberhasilan implementasi PBL dipengaruhi oleh beberapa faktor kunci, terutama kemampuan guru dalam merancang masalah yang kontekstual dan bermakna, dukungan lingkungan belajar yang kondusif, serta kesiapan sarana dan prasarana pembelajaran. Dengan demikian, PBL dapat dipandang sebagai strategi pembelajaran yang relevan dan efektif untuk mengembangkan literasi sains dan keterampilan berpikir tingkat tinggi, sejalan dengan tuntutan Kurikulum Merdeka dan kebutuhan pembelajaran abad ke-21.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Adiansha, A. A., Sumantri, M. S., & Makmuri, M. (2018). Pengaruh model brain based learning terhadap kemampuan komunikasi matematis siswa ditinjau dari kreativitas. Premiere Educandum: Jurnal Pendidikan Dasar dan Pembelajaran, 8(2), 127. https://doi.org/10.25273/pe.v8i2.2905

Andayani, A. A., & Agustina, L. (2025). Efektivitas model pembelajaran Problem Based Learning terhadap literasi sains siswa pada materi klasifikasi makhluk hidup kelas VII SMP. Bioscientist: Jurnal Ilmiah Biologi, 13(1), 117. https://doi.org/10.33394/bioscientist.v13i1.14909

Annisya, Y., & Suyanti, R. D. (2024). Pengaruh model pembelajaran Problem Based Learning berbantuan media video animasi terhadap kemampuan HOTS siswa kelas XI pada materi asam basa. Jurnal Riset dan Inovasi Pembelajaran, 4(2), 1178–1189. https://doi.org/10.51574/jrip.v4i2.1935

Asri, I. H., & Ratnaya, I. G. (2024). Lembar kerja peserta didik berbasis literasi sains dengan model pembelajaran Problem Based Learning materi sistem respirasi terhadap kemampuan berpikir kritis siswa. Jurnal Sains dan Teknologi (JST), 12(3), 714–722. https://doi.org/10.23887/jstundiksha.v12i3.55096

Chanifah, F. (2021). Pengaruh E-modul berbasis Problem Based Learning terhadap kemampuan literasi sains siswa pada materi pemanasan global. UIN Jakarta Repository. https://repository.uinjkt.ac.id/dspace/handle/123456789/59312

Erwinsyah, A., Utina, R., Yusuf, F. M., Mohamad, E., & Iksan, M. (2022). Analisis dan desain perangkat pembelajaran model Problem Based Learning berbasis HOTS dan literasi pada pembelajaran IPA. Irfani, 18(1), 24–33. https://doi.org/10.30603/ir.v18i1.2423

Firantika, H., & Hidayat, T. (2025). Pengaruh model Problem Based Learning dengan bantuan media artikel terhadap literasi IPA siswa di SMP Negeri 20 Bengkulu Selatan. Jurnal Intelek Insa Cendikia, 2(3), 5351–5361. https://jicnusantara.com/index.php/jiic

Hafizah, E., & Nurhaliza, S. (2021). Implementasi Problem Based Learning terhadap kemampuan literasi sains siswa. Quantum: Jurnal Inovasi Pendidikan Sains, 12(1), 1. https://doi.org/10.20527/quantum.v12i1.9497

Hestiana, H., & Rosana, D. (2020). The effect of Problem Based Learning based Socio-Scientific Issues on scientific literacy and problem-solving skills of junior high school students. Journal of Science Education Research, 4(1), 15–21. https://jurnal.uny.ac.id/index.php/jser/article/view/34234/14208

Khairullina, A., & Prastowo, A. (2024). Implementation of ICT-based Problem-Based Learning model to improve Higher Order Thinking Skills in IPAS learning in Madrasah Ibtidaiyah. Al-Adzka: Jurnal Ilmiah Pendidikan Guru Madrasah Ibtidaiyah, 14(2), 151–161. https://doi.org/10.18592/aladzkapgmi.v14i2.13282

Lestari, F. A., Ismail, A. R. H., Faradina, F., & Ihsan, I. (2025). Optimizing scientific literacy through differentiated instruction based on Problem Based Learning (PBL) in Grade VII students at SMP Negeri 7 Tidore Kepulauan. International Journal of Education, Information Technology and Others, 8(2), 57–64. https://jurnal.peneliti.net/index.php/IJEIT/article/view/11708/8083

Nisa, H., Junus, M., & Komariyah, L. (2022). Penerapan model Problem Based Learning berbantuan simulasi PhET berbasis instrumen HOTS terhadap hasil belajar siswa. Jurnal Ilmiah Pendidikan Fisika, 6(3), 560. https://doi.org/10.20527/jipf.v6i3.5514

Nurochman, R., & Diniya. (2022). Pengaruh penerapan model pembelajaran Problem Based Learning dengan pendekatan Blended Learning terhadap Higher Order Thinking Skills siswa SMP/MTS pada materi sistem gerak manusia. Jurnal Natural Science Learning, 1(1), 61–67. https://jom.uin-suska.ac.id/index.php/JNSL/article/view/14

Nurhayati, N., Hermanto, I. M., Samatowa, L., & Gimnastiar, A. N. (2023). Penerapan model PBL terhadap kemampuan literasi sains siswa SMP pada pembelajaran IPA: Literature review. Jurnal Normatif, 11, 493–502.

Nuzula, N. F., & Sudibyo, E. (2022). Penerapan model Problem Based Learning untuk meningkatkan kemampuan literasi sains siswa SMP pada pembelajaran IPA. Jurnal Pendidikan Sains, 10(3), 360–366. https://ejournal.unesa.ac.id/index.php/pensa

Pratama, M. A., & Zilhakim, R. (2022). Pengaruh model pembelajaran Problem Based Learning berbasis Blended Learning terhadap literasi sains siswa di MTsN 1 Bengkulu Selatan. Jurnal Jendela Pendidikan, 2(1), 54–60. https://doi.org/10.57008/jjp.v2i01.128

Pravita, A. S., & Shofiyah, N. (2024). Implementasi model Problem Based Learning untuk meningkatkan Higher Order Thinking Skills (HOTS) siswa sekolah dasar. Jurnal Pendidikan Dasar Flobamorata, 5(1), 68–74. https://doi.org/10.51494/jpdf.v5i1.1233

Putri, P. D., Tukiran, T., & Nasrudin, H. (2018). The effectiveness of Problem-Based Learning models based on socio-scientific issues (SSI) to improve the ability of science literacy on climate change materials. Jurnal Penelitian Pendidikan Sains (JPPS), 7(2), 1519–1524. https://doi.org/10.26740/jpps.v7n2.p1519-1524

Rabiah, D., Khaeruddin, K., & Ristiana, E. (2020). Peningkatan kemampuan literasi sains berbasis model Problem Based Learning (PBL) peserta didik kelas V SD Inpres Cambaya Gowa. Edumaspul: Jurnal Pendidikan, 4(1), 350–357. https://doi.org/10.33487/edumaspul.v4i1.257

Riadi, A. (2016). Problem-Based Learning meningkatkan Higher-Order Thinking Skills siswa kelas VIII SMPN 1 Daha Utara dan SMPN 2 Daha Utara. Math Didactic: Jurnal Pendidikan Matematika, 2(3), 154–163. https://doi.org/10.33654/math.v2i3.44

Sonia, G., & Miterianifa, D. (2024). Pengaruh model Problem Based Learning terhadap kemampuan literasi sains peserta didik pada pembelajaran IPA: Literature review. BIOCHEPHY: Jurnal Sains dan Pendidikan, 4(1), 113–126. https://doi.org/10.52562/biochephy.v4i1.1049

Sundari, W. K., Marianti, A., Lisdiana, & Ridlo, S. (2024). Efektivitas model PBL terintegrasi STEM terhadap kemampuan literasi sains siswa pada materi sistem imun. Prosiding Seminar Nasional Biologi XII, FMIPA Universitas Negeri Semarang, 89–94.

Susilowati, A. R., & Saputra, Y. A. (2022). Penerapan permainan edukatif “Harta Karun” berbasis Problem Based Learning terhadap literasi sains siswa. Jurnal Didaktika Pendidikan Dasar, 6(2), 639–660. https://doi.org/10.26811/didaktika.v6i2.605

Usman, A., Suryanti, S., & Supardi, Z. A. I. (2024). Effectiveness of E-Media on SSI to increasing students’ scientific literacy: Meta-analysis. Jurnal Kajian Teknologi Pendidikan, 7(4), 219. https://doi.org/10.17977/um038v7i42024p219

Wijayanti, I. D., Badarudin, B., & Hawanti, S. (2020). Meningkatkan keterampilan berpikir kritis melalui model Problem Based Learning berbasis literasi sains. Jurnal Cakrawala Pendas, 6(2), 102–107. https://doi.org/10.31949/jcp.v6i2.2080

Zalzabila, B. N., Hasyim, M., & Asri, A. (2024). Penerapan model pembelajaran Problem Based Learning berbantuan aplikasi Solar System Scope untuk meningkatkan kemampuan literasi sains peserta didik pada topik Bumi dan Tata Surya. Pemikir dan Pengembang Pembelajaran, 6(2), 369–374.* https://ejournal-jp3.com/index.php/Pendidikan/article/view/1291/1024