Penerapan Model Pembelajaran Design Thinking dengan Media PhET untuk Meningkatkan Problem Solving Siswa Kelas VII SMP pada Materi Sistem Tata Surya

Ernawati Widiastuti, Agista Sintia Dewi Adila, Riva Ismawati

Abstract

Kemampuan problem solving merupakan keterampilan penting abad ke-21 dalam pembelajaran IPA, namun keterampilan problem solving siswa SMP masih tergolong rendah, terutama dalam memahami masalah dan menyusun strategi penyelesaian. Penelitian ini bertujuan menganalisis penerapan model pembelajaran Design Thinking berbantuan media PhET dalam meningkatkan keterampilan problem solving siswa kelas VII SMP pada materi sistem tata surya. Penelitian menggunakan pendekatan Quasi Experiment Design dengan desain pretest-posttest nonequivalent control group. Subjek penelitian terdiri atas dua kelas VII di SMP Negeri 1 Salam tahun ajaran 2024/2025 yang dipilih menggunakan teknik purposive sampling. Data keterampilan problem solving diperoleh melalui tes pretest dan posttest, kemudian dianalisis menggunakan independent sample t-test dan N-Gain. Hasil penelitian menunjukkan adanya perbedaan signifikan keterampilan problem solving antara kelas eksperimen dan kelas kontrol berdasarkan hasil posttest (p = 0,019). Peningkatan keterampilan problem solving pada kelas eksperimen lebih tinggi dengan nilai N-Gain sebesar 0,60 dibandingkan kelas kontrol sebesar 0,49, meskipun keduanya berada pada kategori sedang. Temuan ini menunjukkan bahwa integrasi Design Thinking dan PhET mendorong siswa mengidentifikasi masalah, merencanakan strategi, melaksanakan solusi, dan memeriksa hasil secara sistematis. Temuan ini penting bagi pendidikan sains SMP karena menunjukkan potensi pendekatan tersebut sebagai alternatif pembelajaran untuk mengembangkan keterampilan problem solving secara aktif, kritis, dan kontekstual.

Problem-solving ability is a crucial 21st-century skill in science education; however, the problem-solving skills of junior high school students remain low, particularly regarding problem comprehension and the formulation of solution strategies. This study aimed to analyze the implementation of the Design Thinking learning model, supported by PhET media, to enhance the problem-solving skills of 7th-grade students regarding the solar system. A quasi-experimental approach was employed, utilizing a non-equivalent control group pretest-posttest design. The study subjects consisted of two 7th-grade classes at SMP Negeri 1 Salam during the 2024/2025 academic year, selected via purposive sampling. Data on problem-solving skills were gathered through pretests and posttests and subsequently analyzed using an independent sample t-test and N-Gain analysis. The results revealed a significant difference in problem-solving skills between the experimental and control classes based on posttest scores (p = 0.019). The improvement in problem-solving skills was greater in the experimental class (N-Gain = 0.60) than in the control class (N-Gain = 0.49), although both fell within the moderate category. These findings indicate that integrating Design Thinking and PhET encourages students to systematically identify problems, plan strategies, implement solutions, and evaluate outcomes. This study is significant for junior high school science education, as it demonstrates the potential of this approach as an alternative instructional method for developing problem-solving skills in an active, critical, and contextual manner.

Keywords

Problem Solving; Design Thinking; PhET media

Full Text:

PDF

References

Ayuni, S., Pasaribu, F. T., & Kumalasari, A. (2024). Desain Media Pembelajaran Berbasis STEM Design Thinking Berbantuan Video Animasi untuk Meningkatkan Kemampuan Pemecahan Masalah Matematis Siswa. 11(1), 30–44.

Bariyyah, K. (2021). Problem Solving Skills: Esssential Skills Challenges for the 21st Century Graduates. Jurnal EDUCATIO: Jurnal Pendidikan Indonesia, 7(1), 71. https://doi.org/10.29210/120212843

Bascones, J., Venezuela, & Novak, J. D. (2015). Alternative Instructional Systems and the Development of Problem - Solving Skills in Physics Alternative Instructional Systems and the Development of Problem-Solving skills in physics. European Journal of Science Education, 5284(12), 37–41.

Binus Creates. (2019). Penerapan Design Thinking dalam Proses Pembelajaran. Sokrates Empowering School. https://sokrates.id/2019/06/26/penerapan-design-thinking-dalam-proses-pembelajaran/

Cokorde, S., Gunawan, Rokhmat, J., & Wayan Gunada, I. (2022). Pengembangan Perangkat Pembelajaran Model Berbasis Masalah Berbantuan Media PhET untuk Meningkatkan Kemampuan Pemecahan Masalah Peserta Didik. Jurnal Ilmiah Profesi Pendidikan, 7(2), 512–518.

Darmawan, I., Anwar, M. S., Rahmatulloh, A., & Sulastri, H. (2022). Design Thinking Approach for User Interface Design and User Experience on Campus Academic Information Systems. International Journal on Informatics Visualization, 6(2), 327–334. https://doi.org/10.30630/joiv.6.2.997

Dinata, A., Sagita, A., Resta, A. De, Maulidah, A., Pahlawan, U., & Tambusai, T. (2025). Systematic Literature Review : Penerapan Design Thinking dalam Pembelajaran Siswa Tingkat SMA / Sederajat. 2, 9–14.

Elisa, Rizal, C., & Fachri, B. (2023). Learning Untuk Meningkatkan Minat Belajar Siswa. Jurnal Hasil Pengabdian Masyarakat (JURIBMAS), 2(2), 206–210.

Febriansari, D., Sarwanto, & Yamtinah, S. (2022). JINoP ( Jurnal Inovasi Pembelajaran ). Jurnal Inovasi Pembelajaran, 8(11), 186–200.

Hanifah, M., & Indarini, E. (2021). Efektivitas Model Pembelajaran Discovery Learning dengan Model Problem Based Learning terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa di Sekolah Dasar. Jurnal Basicedu, 5(4), 2571–2584. https://doi.org/10.31004/basicedu.v5i4.1261

Jana, P., & Fahmawati, A. A. N. (2020). Model Discovery Learning untuk Meningkatkan Kemampuan Pemecahan Masalah. AKSIOMA: Jurnal Program Studi Pendidikan Matematika, 9(1), 213–220.

Jayadi, A., Putri, D. H., & Johan, H. (2020). Pada Aspek Keterampilan Pemecahan Masalah Siswa Sma. Jurnal Kumpara Fisika, 3(1), 25–32.

Kasri, M. A., Novan, Y., & Ramadhani, I. A. (2021). Penerapan Model Design Thinking pada Pengembangan Media Pembelajaran Berbasis Macro Media Flash. JURNAL PETISI (Pendidikan Teknologi Informasi), 2(2), 60–71. https://doi.org/10.36232/jurnalpetisi.v2i2.1531

Kesumawati, N., Fuadiah, N. F., Aulia, A., & Septiani, W. A. (2025). Pelatihan Penerapan Design Thinking untuk Meningkatkan Kompetensi Kreatif dan Pola Pikir Peserta Didik. 4(2), 266–275. https://doi.org/10.60004/komunita.v4i2.173

Luthfi, M. I., & Septiyanti, N. D. (2023). Design Thinking untuk Analisis Masalah Pembelajaran Daring Pada Masa Pandemi Covid-19 di Indonesia. Decode: Jurnal Pendidikan Teknologi Informasi, 3(2), 193–204. https://doi.org/10.51454/decode.v3i2.146

Meishanti, O. P. Y. (2020). Project Based Learning Berbasis Stem Design Thinking Process Untuk Meningkatkan Hasil Belajar Mahasiswa Pendidikan Biologi Pada Matakuliah Biologi Umum. Eduscope: Jurnal Pendidikan, Pembelajaran, Dan Teknologi, 5(2), 40–54. https://doi.org/10.32764/eduscope.v5i2.822

Narulita, L., Rizqi, N. F., Wati, R., Amelia, S. D., & Alpian, Y. (2024). Penggunaan Media Simulasi PhET terhadap Hasil Belajar IPA Siswa di SD pada Materi Rangkaian Listrik. El-Mujtama: Jurnal Pengabdian Masyarakat , 4(3), 496–507. https://doi.org/10.47467/elmujtama.v4i3.1640

Nuraeni, F., & Zahra, Z. N. (2021). Proyek Desain Rekayasa dalam Pembelajaran Ipa Untuk Meningkatkan Collaborative Problem Solving dan Pemahaman Konsep. LENSA (Lentera Sains): Jurnal Pendidikan IPA, 11(2), 47–59. https://doi.org/10.24929/lensa.v11i2.162

Permata, S. A. I., Sunarno, W., & Harlita, H. (2021). Studi Literatur Double Loop Problem Solving (Dlps) Terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Ipa Siswa Smp. INKUIRI: Jurnal Pendidikan IPA, 10(2), 108. https://doi.org/10.20961/inkuiri.v10i2.57253

Prajitno, G., Yudoyono, G., Pramono, Y. H., Sudarsono, S., & Bustomi, M. A. (2023). Pengenalan Optika Fisis di MTs Bulu Candimulyo Madiun melalui Praktikum dengan Peralatan Sederhana. Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 7(6), 907–916. https://doi.org/10.12962/j26139960.v7i6.629

Rachman, A., & Sutopo, J. (2023). Penerapan Metode Design Thinking dalam Pengembangan UI/UX: Tinjauan Literatur. 9(2), 139–148.

Riti, Y. U. R., Degeng, I. N. S., & Sulton, S. (2021). Pengembangan Model Pembelajaran Berbasis Proyek dengan Menerapkan Metode Design Thinking untuk Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa dalam Mata Pelajaran Kimia. Jurnal Pendidikan: Teori, Penelitian, Dan Pengembangan, 6(10), 1581. https://doi.org/10.17977/jptpp.v6i10.15056

Rizaldi, D. R., Jufri, A. W., & Jamaluddin, J. (2020). PhET: Simulasi Interaktif dalam Proses Pembelajaran Fisika.

Jurnal Ilmiah Profesi Pendidikan, 5(1), 10–14. https://doi.org/10.29303/jipp.v5i1.103

Sarip, N., Adnan, & Nurgowa. (2024). Peningkatan Hasil Belajar IPA Peserta Didik pada Materi Tata Surya Kelas

VII SMPN 24 Makassar menggunakan Simulasi Virtual. Jurnal Pemikiran Dan Pengembangan Pembelajaran, 6(2), 648–657.

Satipa, D. A., Susilawati, Hikmawati, & Gunanda, I. W. (2021). Pengaruh Model Problem Based Learning berbantuan Mind Mapping terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Siswa. Griya Journal of Mathematics Education and Application, 1(4), 550–558. https://doi.org/10.29303/griya.v1i4.105

Refbacks

  • There are currently no refbacks.