Studi Literatur: Analisis Kualitatif Implementasi Problem-based learning (PBL) terhadap Kemampuan Berpikir Kritis dan Pemecahan Masalah Siswa pada Pembelajaran Biologi

Rahmasytoh Rahmasytoh; Relsas Yogica; Rahmadhani Fitri

doi:10.37630/jpm.v16i4.4532

Authors

Rahmasytoh Rahmasytoh Universitas Negeri Padang
Relsas Yogica Universitas Negeri Padang
Rahmadhani Fitri Universitas Negeri Padang

DOI:

https://doi.org/10.37630/jpm.v16i4.4532

Keywords:

Berpikir Kritis, Pemecahan Masalah, Problem-based learning, Systematic Literature Review

Abstract

Rendahnya capaian literasi sains peserta didik Indonesia berdasarkan data PISA 2022 menuntut adanya inovasi strategi pembelajaran biologi yang berorientasi pada keterampilan abad 21. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis efektivitas implementasi model PBL terhadap peningkatan kemampuan berpikir kritis dan pemecahan masalah siswa pada materi biologi melalui tinjauan literatur sistematis. Metode yang digunakan adalah Systematic Literature Review (SLR) dengan protokol PRISMA 2020. Pencarian literatur dilakukan pada pangkalan data Google Scholar, Garuda, DOAJ, dan SINTA dengan rentang waktu 2020-2026. Dari 70 artikel yang teridentifikasi di awal, sebanyak 20 artikel inti (10 nasional dan 10 internasional) terpilih untuk dianalisis setelah melalui seleksi ketat berdasarkan kriteria inklusi kualitas indeksasi dan subjek pendidikan menengah. Hasil analisis menunjukkan bahwa implementasi PBL secara konsisten mampu meningkatkan keterampilan kognitif tingkat tinggi melalui tahapan penyelidikan mandiri dan presentasi hasil. Temuan lebih lanjut menunjukkan bahwa integrasi PBL dengan media digital dan teknik scaffolding memberikan dampak yang lebih signifikan dibandingkan PBL konvensional dalam melatih kemandirian belajar siswa. Simpulan penelitian ini menegaskan bahwa PBL merupakan model pembelajaran yang esensial dalam kurikulum biologi modern untuk mencapai target literasi sains abad 21.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Wike, A. N., Sumarno, & Sulistyowati, S. (2023). Peningkatan Keterampilan Berpikir Kritis Melalui Model Problem Based Learning Berbantuan LKPD Pada Kelas X-1 SMAN 9 Semarang. JurnalPendidikan Guru Profesional, 1(1), 30–39. https://doi.org/https://journal2.upgris.ac.id/index.php/jpgp

Ardhana, D., Fajrina, S., Fitri, R., Biologi, D., Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, F., & Negeri Padang, U. (2025). Implementasi Problem Based Learning Berbasis Deep Learning Untuk Meningkatkan Berpikir Kritis Siswa Pada Materi Sistem Ekskresi Di SMA. EDUBIOPRENA: Jurnal Ilmiah Pendidikan Biologi, Biologi, & Bioenterpreneurship, 2(2), 50–58. https://doi.org/https://doi.org/10.26877/h7xvzr38

Anggraini, D. P., & Trimulyono, G. (2025). Pengembangan E-Modul Berbasis Problem Based Learning (PBL) Untuk Melatihkan Keterampilan Berpikir Kritis Peserta Didik Pada Materi Virus Kelas X SMA. Bioedu: Berkala Ilmiah Pendidikan Biologi, 14(2), 316–325. https://doi.org/https://ejournal.unesa.ac.id/index.php/bioedu

Cahyadini, A., Isfaeni, H., & Komala, R. (2024). The impact of problem-based learning and metacognition on solving environmental pollution issues. JPBI (Jurnal Pendidikan Biologi Indonesia), 10(1), 123–130. https://doi.org/10.22219/jpbi.v10i1.26560

Çeliker, H. D. (2021). Problem-based Scenario Method with Experiments: Determining the Prospective Science Teachers’ Biology Self-efficacy and Critical Thinking Tendency. Science Education International, 32(1), 23–33. https://doi.org/10.33828/sei.v32.i1.3

Gurning, V. C., & Selaras, G. H. (2025). Bio-Pedagogi: Jurnal Pembelajaran Biologi Implementasi problem-based learning berbasis education for sustainable development terhadap kemampuan berpikir kritis peserta didik. 14(1), 27–35. https://doi.org/10.20961/bio

Darmastuti, S., Isfaeni, H., & Komala, R. (2025). STEM-based flipped classroom: Improve students’ critical thinking skills and biological literacy in animalia material. JPBI (Jurnal Pendidikan Biologi Indonesia), 11(1), 166–178. https://doi.org/10.22219/jpbi.v11i1.39804

Lara, M., & Syamsurizal, S. (2024). Pengaruh Model PBL (Problem Based Learning) Terhadap Hasil Belajar Siswa Pada Mata Pelajaran Biologi. Jurnal El-Hamra:Kependidikan Dan Kemasyarakatan, 9(2). https://doi.org/https://doi.org/10.62630/elhamra.v9i2.179

Fadilah, N., Suhartini, S., & Aloysius, S. (2024). Fostering critical thinking: Designing problem-based learning student worksheet on environmental change topic. JPBI (Jurnal Pendidikan Biologi Indonesia), 10(1), 291–298. https://doi.org/10.22219/jpbi.v10i1.30931

Fitria, D., Asrizal, A., Dhanil, M., & Lufri, L. (2024). Impact of Blended Problem-Based Learning on Students’ 21st Century Skills on Science Learning: A Meta-Analysis. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 12(4), 1032–1052. https://doi.org/10.46328/ijemst.4080

Indrapangastuti, D. (2023). Berpikir kritis melalui problem-based learning (Teori dan implementasi. CV Pajang Putra Wijay.

Sukses, J. M., & Darussyamsu, R. (2021). Pengaruh Model Pembelajaran Problem Based Learning Terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Dalam Pembelajaran Biologi. Universitas Negeri Padang, 01(2021). https://doi.org/10.24036/prosemnasbio/vol1/123

Kurniawati, I. L., Setyosari, P., Dasna, I. W., & Praherdhiono, H. (2025). Integrating PBL and flipped classroom to enhance students’ argumentation and self-directed learning. JPBI (Jurnal Pendidikan Biologi Indonesia), 11(1), 360–369. https://doi.org/10.22219/jpbi.v11i1.37430

Leuwol, F. S. and W. H. M. and I. C. I. and N. M. P. (2023). Top 10 model pembelajaran abad 21. Penerbit Adab.

Marthaliakirana, A. D., Suwono, H., Saefi, M., & Gofur, A. (2022). Problem-based learning with metacognitive prompts for enhancing argumentation and critical thinking of secondary school students. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 18(9). https://doi.org/10.29333/ejmste/12304

Wardiani, Elfrida, & Sarjani, T. M. (2026). Efektivitas Problem Based Learning Berbasis Socio-Scientific Issues terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa. 15(1). https://doi.org/10.56013/bio.v15i1.5500

Nanda, A. D., Hasan, R., Sukri, A., Lukitasari, M., & Rivera, A. T. (2023). Reinforcement analyze and evaluate of higher-order thinking skills using problem-based learning in ecosystem material. JPBI (Jurnal Pendidikan Biologi Indonesia), 9(3), 492–499. https://doi.org/10.22219/jpbi.v9i3.28604

Nihlah, K., Ristanto, R. H., & Kurniati, T. H. (2024). The effect of PBL integrated RMS on biological literacy and critical thinking ability of high school students. JPBI (Jurnal Pendidikan Biologi Indonesia), 10(3), 714–723. https://doi.org/10.22219/jpbi.v10i3.35515

Nurwidodo, N., Zaenab, S., Hindun, I., & Wahyuni, S. (2025). Development of problem orientation model and work organization in problem-based learning at Muhammadiyah Senior High School of Batu city. JPBI (Jurnal Pendidikan Biologi Indonesia), 11(1), 424–437. https://doi.org/10.22219/jpbi.v11i1.40190

OECD. (2023). PISA 2022 Results (Volume I): The state of learning and equity in education. OECD Publishing.

Page, M. J. dan M. J. E. dan B. P. M. dan B. I. (2021). The PRISMA 2020 statement: an updated guideline for reporting systematic reviews. BMJ (British Medical Journal), 372, n71. https://doi.org/https://doi.org/10.1136/bmj.n71

Romadhan, S., & Fajarianingtyas, D. A. (n.d.). Pengaruh Problem Based Learning (PBL) Melalui Pendekatan Metakognitif Berbantuan Jurnal Belajar Ekosistem Terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah. Pendas: Jurnal Ilmiah Pendidikan Dasar, 11(2), 235–246. https://doi.org/https://journal.unpas.ac.id/index.php/pendas/article/view/46484

Putri, D. M., & Fitri, R. (2022). Pengaruh Model Pembelajaran Problem Based Learning (PBL) Terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Pada Pembelajaran Biologi. ALVEOLI: Jurnal Pendidikan Biologi, 3(1), 41–52. https://doi.org/10.35719/alveoli.v3i1.130

Ramadhani, M., & Djulia, E. (n.d.). Pengaruh Model Problem Based Learning (PBL) dengan Pendekatan STEM terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah dan Sikap Ilmiah Siswa Materi Ekologi. JB&P: Jurnal Biologi Dan Pembelajarannya, 12(1), 68–74. https://doi.org/https://ojs.unpkediri.ac.id/index.php/biologi

Riadi, D. and others. (2026). Systematic literature review (SLR) untuk peneliti pemula: Teori dan latihan soal. Ganesha Kreasi Semesta.

Sitorus, R., & Sinaga, E. (2025). Pengaruh problem-based learning terhadap kemampuan berpikir tingkat tinggi pada materi sistem ekskresi. Jurnal Edukasi Dan Sains Biologi), 7(2), 193–202. https://doi.org/10.37301/esabi.v7i2.107

Sugiyono, Prof. Dr. (2022). Metode penelitian kuantitatif, kualitatif, dan R&D. Alfabeta.

Sulaiman, S. and Y. O. and S. L. and R. S. (2024). Metode & model pembelajaran abad 21: Teori, implementasi dan perkembangannya. PT. Green Pustaka Indonesia.

Suwistika, R., Ibrohim, I., & Susanto, H. (2024). Improving critical thinking and creative thinking skills through POPBL learning in high school student. JPBI (Jurnal Pendidikan Biologi Indonesia), 10(1), 115–122. https://doi.org/10.22219/jpbi.v10i1.30172

Ulandari, S., Yanti, S., Diana, P., Warohmah, S., Arwita, W., Mukra, R., & Negeri Medan, U. (2026). Analisis Penerapan Model Problem Based Learning (PBL) Pada Materi Transport Membran Sel Di Kelas XI Panca Budi Medan. 11(1), 2477–2143. https://doi.org/https://doi.org/10.23969/jp.v11i01.43942

Widiyanti, E. R., & Suyanto, S. (2025). Does the PBL-STEM model improve students’ deductive, inductive, and reasoning skills in biology? JPBI (Jurnal Pendidikan Biologi Indonesia), 11(2), 638–648. https://doi.org/10.22219/jpbi.v11i2.41084

Zuchri, A., & Irawati, H. (2021). Studi literatur pengaruh problem-based learning terhadap problem solving skills dan keterampilan proses sains siswa. Natural: Jurnal Ilmiah Pendidikan IPA, 8(1), 39–47. http://jurnal.ustjogja.ac.id/index.php/NATURAL