Development of student worksheets on ecosystem interaction concepts through an integrated environmental approach to critical thinking skills
DOI:
https://doi.org/10.58362/hafecspost.v4i2.144Kata Kunci:
critical thinking, environmental approach, interaction among ecosystem components, student worksheetsAbstrak
In 21st century education, cultivating critical thinking is recognized as a vital skill that students must acquire. However, according to findings from the PISA survey, Indonesian students still lag behind in this area, scoring only 55.8%, which is below the OECD average of 58.5%. This research focuses on developing student worksheets (LKPD) that incorporate an environmental perspective to enhance the critical thinking abilities of high school students, particularly within the topic of interactions among ecosystem components. The development process adopted the ADDIE framework comprising analysis, design, development, implementation, and evaluation stages. Data were gathered using interviews, student needs assessments, expert reviews of the materials and tools, as well as practicality and effectiveness evaluations through pre- and post-tests. Validation results indicated that the LKPD achieved a very high validity rating, with scores ranging between 88% and 100%. Student feedback from the practicality test was overwhelmingly positive, with an average score of 91%, indicating a high level of usability. Furthermore, the effectiveness test demonstrated a significant improvement in students' critical thinking skills, reflected in a high average N-gain score of 0.74. These findings underscore the pedagogical value of integrating environmental contexts into science instruction, offering an empirically validated framework for strengthening critical thinking and advancing 21st-century competencies in biology education.
Abstrak. Pendidikan abad 21 menuntut keterampilan berpikir kritis sebagai bagian dari kompetensi utama yang harus dimiliki peserta didik. Faktanya berdasarkan hasil survei PISA, tingkat berpikir kritis siswa Indonesia masih tergolong rendah dengan nilai 55.8% dari 58.5% rata-rata OECD (Organization for Economic Cooperation and Development). Penelitian ini bermaksud guna mengembangkan lembar kerja peserta didik (LKPD) melalui pendekatan lingkungan terintegrasi keterampilan berpikir kritis siswa SMA pada subkonsep interaksi antar komponen ekosistem. Penelitian ini menerapkan metode research and development (R&D) dengan model ADDIE, melalui tahapan analyze, design, development, implement dan evaluate. Teknik pengumpulan data mencakup wawancara, angket kebutuhan siswa, validasi ahli perangkat, validasi ahli materi, uji kepraktisan siswa serta uji keefektifan melalui pretest dan posttest. Hasil validasi menemukan bahwasanya LKPD yang dikembangkan memperoleh kriteria sangat valid dengan skor rata-rata 88–100%. Uji kepraktisan juga menunjukkan respons sangat positif dari peserta didik dengan skor rata-rata 91% dengan kriteria sangat praktis. Uji keefektifan menunjukkan bahwa penggunaan LKPD mampu meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa secara signifikan dengan nilai rata-rata N-gain sebesar 0,74 dengan kategori tinggi. Temuan ini menyoroti nilai pedagogis integrasi konteks lingkungan ke dalam pengajaran sains, menawarkan kerangka kerja yang tervalidasi secara empiris untuk memperkuat pemikiran kritis dan mengembangkan kompetensi abad ke-21 dalam pendidikan biologi.
Referensi
Akbar, S. (2022). Instrumen Perangkat Pembelajaran (A. Holid, Ed.). PT. Remaja Rosdakarya.
Amelia, D. J., & Muzakki, A. (2021). Pengembangan LKPD berbasis cerita bergambar digital pada siswa kelas IV SD. Jurnal Pendidikan Dasar Nusantara, 7(1), 216–232. https://doi.org/10.29407/jpdn.v7i1.16168
American Educational Research Association. (2011). AERA code of ethics: American Educational Research Association Approved by the AERA council February 2011. Educational Researcher, 40(3), 145–156. https://doi.org/10.3102/0013189x11410403
Andraini, M. R., Rohiat, S., & Elvia, R. (2021). Analisis kemampuan berpikir kritis siswa pada materi reaksi reduksi oksidasi (Redoks) di MAN 1 Kota Bengkulu. Alotrop, 5(1), 35–41. https://doi.org/10.33369/atp.v5i1.16484
Arfada, D. F., & Hia, Y. (2022). Pengembangan lembar kerja peserta didik (LKPD) berbasis inkuiri terbimbing untuk mengatasi miskonsepsi pada materi sistem persamaan linear dua variabel (SPLDV) kelas VIII di MTSS Madani Perdagangan. Jurnal Ilmiah Multi Disiplin Indonesia, 1(12), 1827–1837. https://doi.org/10.32670/ht.v1i12.2515
Ariana, R., Amintarti, S., & Hardiansyah, H. (2022). Validitas lembar kerja peserta didik biologi sma berbasis keterampilan berpikir kritis padakonsep sistem regulasi. Jurnal BIOEDUIN : Program Studi Pendidikan Biologi, 12(1), 1–11. https://doi.org/10.15575/bioeduin.v12i1.17259
Aslam, M., Azis, A. A., & Adnan, A. (2021). Pengembangan E-LKPD berbasis SALINGTEMAS (sains, lingkungan, teknologi, masyarakat) materi perubahan lingkungan kelas X SMA. Jurnal Biotek, 9(2), 224-243. https://doi.org/10.24252/jb.v9i2.25885
Azizah, L. N., & Rosdiana, L. (2022). Penerapan model pembelajaran inkuiri terbimbing untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa ditinjau dari gender pada materi pencemaran lingkungan. Pensa E-Jurnal: Pendidikan Sains, 10(1), 161–166. https://doi.org/10.26740/pensa.v10i1.43045
Balela, G. S. A., Kaspul, K., & Arsyad, M. (2021). Kepraktisan lembar kerja peserta didik konsep sistem peredaran darah biologi SMA berbasis keterampilan berpikir kritis. Jurnal Studi Guru dan Pembelajaran, 4(1), 180–188. https://doi.org/10.30605/jsgp.4.1.2021.556
Bria, F. A. M., Leba, M. A. U., & Tangi, H. C. (2022). Penerapan pendekatan saintifik pada materi larutan elektrolit dan non elektrolit menggunakan LKPD berbasis lingkungan. Educativo: Jurnal Pendidikan, 1(2), 353–358. https://doi.org/10.56248/educativo.v1i2.41
Branch, R. (2009). Instructional design: The ADDIE approach. https://doi.org/10.1007/978-0-387-09506-6
Creswell, J. W. & Creswell, J. D. (2018) Research design: Qualitative, quantitative, and mixed methods approaches. Los Angeles: Sage.
Devega, A. T., Ambiyar, A., Panyahuti, P., Adi, N. H., & Riyanda, A. R. (2022). The effectiveness of learning media on the outcome of computer and basic network of vocational students. Jurnal Pendidikan Teknologi Kejuruan, 5(2), 47–52. https://doi.org/10.24036/jptk.v5i2.23123
Hagi, N. A., & Mawardi, M. (2021). Model problem based learning untuk meningkatkan keterampilan berpikir kreatif siswa sekolah dasar. EDUKATIF: Jurnal Ilmu Pendidikan, 3(2), 463–471. https://doi.org/10.31004/edukatif.v3i2.325
Harahap, L. J., Komala, R., & Ristanto, R. H. (2020). Assesing critical thinking skills and mastery concepts: The case of ecosystem. EDUSAINS, 12(2), 223–232. https://doi.org/10.15408/es.v12i2.16544
Hastika, H., Lodang, H., & Wiharto, M. (2023). Keefektifan pemanfaatan lingkungan sekitar sekolah sebagai sumber belajar materi ekosistem melalui pembelajaran investigasi kelompok dengan pendekatan Jelajah Alam Sekitar (JAS) pada kelas X di SMAS Semen Tonasa. JUPEIS: Jurnal Pendidikan dan Ilmu Sosial, 2(1), 49–55. https://doi.org/10.57218/jupeis.Vol2.Iss1.446
Huda, F. M., Subiantoro, A. W., & Maulidiya, A. (2023). The effectiveness of scientifically-based E-LKPD on the body’s defense system material to improve critical thinking skills and learning interest of grade XI high school students. International Journal of Multidisciplinary Research and Analysis, 06(05), 2234–2244. https://doi.org/10.47191/ijmra/v6-i5-51
Ilmiah, M., & Fitrihidajati, H. (2024). Pengembangan lembar kerja peserta didik berorientasi problem based learning materi ekosistem untuk melatih keterampilan berpikir kritis siswa kelas X SMA. Berkala Ilmiah Pendidikan Biologi (BioEdu), 13(3), 606–617. https://doi.org/10.26740/bioedu.v13n3.p606-617
Khairunnisa, H., Azrai, E. P., & Ristanto, R. H. (2022). The correlation between critical thinking skills with student metacognitive skills in ecosystem material. Journal of Biology Education, 5(2), 130. https://doi.org/10.21043/jobe.v5i2.12336
Khalidi, M., Zaini, M., & Kaspul, K. (2024). Pengembangan lembar kerja peserta didik elektronik kelas reptilia untuk keterampilan berpikir kritis siswa dan keterampilan kinerja siswa SMA. Jurnal Inovasi Pembelajaran Biologi, 5(1), 12–21. https://doi.org/10.26740/jipb.v5n1.p12-21
Kolb, D.A. (2015) Experiential learning: Experience as the source of learning and development, 2nd Edition. Pearson Education, Inc.
Mahrus, M., Anggraeni, M. N., & Silmi, I. M. (2022). Pengaruh authentic learning berbasis lingkungan terhadap kemampuan berpikir kritis dan pemecahan masalah IPA. TERAMPIL: Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran Dasar, 9(1), 39–50. https://doi.org/10.24042/terampil.v9i1.11394
Mayer, R. E. (2014). Cognitive theory of multimedia learning. In R. E. Mayer (Ed.), The Cambridge handbook of multimedia learning (2nd ed., pp. 43–71). Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9781139547369.005
Maningsih, S. A., & Fitriani, A. (2023). Pengembangan lembar kerja siswa dengan bantuan digital mind maps untuk melatih keterampilan berpikir kreatif siswa SMAN 8 Kota Bengkulu. BIOEDUKASI (Jurnal Pendidikan Biologi), 14(1), 125. https://doi.org/10.24127/bioedukasi.v14i1.7782
Muhlis, F., & Ali, N. (2020). Eksperimentasi pembelajaran fisika melalui pendekatan lingkungan alam sekitar dan pendekatan konvensional di tinjau dari hasil belajar siswa. Jurnal Ilmiah Wahana Pendidikan, 4(4), 896–902. https://doi.org/10.5281/zenodo.4312216
Mulyani, S., & Farida, F. (2020). Pengembangan LKPD berorientasi eksperimen dalam pembelajaran tematik terpadu di sekolah dasar. Jurnal Basicedu, 4(1), 89–102. https://doi.org/10.31004/basicedu.v4i1.281
Muslimah, M. (2020). Pentingnya LKPD pada pendekatan scientific pembelajaran matematika. Social, Humanities, and Education Studies (SHEs): Conference Series, 3(3), 1471–1479. https://doi.org/10.20961/shes.v3i3.56958
Nugroho, B. A., Zaini, M., & Arsyad, M. (2021). Keterampilan berpikir kritis siswa SMP pada pembelajaran materi konsep ekosistem menggunakan model inkuiri dipadu kooperatif. Wahana-Bio: Jurnal Biologi dan Pembelajarannya, 13(2), 64. https://doi.org/10.20527/wb.v13i2.11670
Nurfadilah, Z., & Rochintaniawati, D. (2021). Analisis miskonsepsi materi ekosistem pada siswa kelas X. ISEJ: Indonesian Science Education Journal, 2(3), 151–157. https://doi.org/10.62159/isej.v2i3.326
Nurmiati, N., Arismunandar, A., & Rauf, B. A. (2022, April). Development of environmental-based contextual learning models to increase student creativity at the high school level. In 1st World Conference on Social and Humanities Research (W-SHARE 2021) (pp. 259-262). Atlantis Press. https://doi.org/10.2991/assehr.k.220402.055
Nurofik, A., Yuliana, S., Yanuardi, A., & Nini, N. (2022). Validitas buku pengantar teknologi informasi di area SMK PP N Padang. Jurnal Ilmiah Hospitality, 11(2), 835-842. https://doi.org/10.47492/jih.v11i2.2290
Nursidin, N., Rusman, R., & Dewi, L. (2022). Effectiveness of environment-based biology instructional model to improve students’ critical thinking skills in high school. Advances in Social Science, Education and Humanities Research, 278–284. https://doi.org/10.2991/assehr.k.220103.041
OECD. (2024). PISA 2022 Results (Volume V): Learning strategies and attitudes for life: Vol. V. OECD Publishing. https://doi.org/10.1787/c2e44201-en
Panjaitan, S. N., Mansyur, A., & Syahputra, H. (2023). Pengembangan LKPD elektronik (E-LKPD) berbasis problem- solving untuk meningkatkan kemampuan pemecahan masalah matematis dan kemandirian belajar peserta didik SMP IT Indah Medan. Jurnal Cendekia: Jurnal Pendidikan Matematika, 7(2), 1890–1901. https://doi.org/10.31004/cendekia.v7i2.2341
Pitasari, M., & Febriyanti, B. D. (2023). Analisis kelengkapan dalam merumuskan tujuan pembelajaran pada mahasiswa PGMI semester V. Qalam: Jurnal Ilmu Kependidikan, 12(1), 35–42. https://doi.org/10.33506/jq.v12i1.2554
Purnamasari, A., Karoma, K., Bukhori, K. A., & Sairi, A. P. (2020). Analisis persepsi peserta didik terhadap lembar kerja peserta didik pembelajaran fisika SMA Negeri 8 Palembang. Jurnal Ilmu Fisika dan Pembelajarannya (JIFP), 4(1), 6–15. https://doi.org/10.19109/jifp.v4i1.5568
Rahayu, N., Hasairin, A., & Saragi, D. (2023). Development of learning media (LKPD) themes of ecosystem based on “Salingtemas.” Randwick International of Education and Linguistics Science Journal, 4(2), 308–322. https://doi.org/10.47175/rielsj.v4i2.699
Rahma, S. A., Kaspul, & Zaini, M. (2022). Pengembangan E-LKPD untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa MAN 1 Banjarmasin kelas XI pada konsep struktur dan fungsi jaringan tumbuhan. Practice of The Science of Teaching Journal: Jurnal Praktisi Pendidikan, 1(1), 9–15. https://doi.org/10.58362/hafecspost.v1i1.8
Ranganathan, K., & Rajkumar, L. (2020). Self-Instruction in formal and informal learner settings: Learning outcomes and opportunities. Higher Education of Social Science, 18(1), 83–88. https://doi.org/10.3968/11633
Rifa’i, M. H., Zaini, M., & Kaspul, K. (2024). Pengembangan LKPD elektronik kelas amphibia meningkatkan keterampilan berpikir kritis dan kinerja siswa kelas X SMA. JUPENJI : Jurnal Pendidikan Jompa Indonesia, 3(2), 59–72. https://doi.org/10.57218/jupenji.Vol3.Iss2.1068
Rusnawati, R. (2022). Pemanfaatan lingkungan sebagai sumber belajar pada peserta didik. JURNAL AZKIA : Jurnal Aktualisasi Pendidikan Islam, 15(1), 118–134. https://doi.org/10.58645/jurnalazkia.v15i1.202
Safitri, I., Nurhasanah, N., & Setiawan, H. (2022). Profil kemampuan literasi dasar peserta didik kelas IV di SDN Mentokan tahun ajaran 2021/2022. Jurnal Ilmiah Profesi Pendidikan, 7(2b), 574–578. https://doi.org/10.29303/jipp.v7i2b.556
Sagita, R., Fitriyah, D., & Yulita, I. (2024). Pengembangan lembar kerja peserta didik elektronik (E-LKPD) berbasis komik pada materi hidrokarbon. Jurnal Inovasi Pendidikan Kimia, 18(2), 157–162. https://doi.org/10.15294/s8v8v681
Sudianto, S., Rosyadi, A., & Yusuf, Y. (2024). Evaluasi tingkat pemahaman konsep siswa pada materi komponen ekosistem dan interaksi antar komponen kelas X SMA Negeri 2 Bayan Kabupaten Lombok Utara. Otus Education: Jurnal Biologi dan Pendidikan Biologi, 2(2), 89–102. https://doi.org/10.62588/otusedu.2024.v2i2.0111
Sukardi, S., Putra, A. P., & Dharmono, D. (2019). Critical thinking skills of senior high school students on the ecological learning through environmental education-a development research. European Journal of Education Studies, 5(12), 61. https://doi.org/10.5281/zenodo.2600364
Triana, B. M. (2023). Potret miskonsepsi siswa SMA pada materi komponen penyusun dan interaksi dalam ekosistem. Jurnal BIOEDUIN, 13(2), 49–57. https://doi.org/10.15575/bioeduin.v13i2.18766
Wahid, S. M. A. l. (2022). Pengembangan lembar kerja siswa materi gerak dasar berisi konten berbasis permainan tradisional Kalimantan Utara. Jurnal Pemikiran dan Pengembangan Sekolah Dasar (JP2SD), 10(1), 52–61. https://doi.org/10.22219/jp2sd.v10i1.20442
Wahyuni, E. N., Zaini, M., & Rezeki, A. (2022). Kualitas LKPD elektronik berbasis keterampilan berpikir kritis pada konsep ekologi jenjang SMA. Padma Sari: Jurnal Ilmu Pendidikan, 1(02), 95–102. https://doi.org/10.53977/ps.v1i02.382
Wijayanti, A. C. N., Kuswanto, S., Nugraheni, S. W. K., Jupriyanto, J., & Nugroho, M. D. B. A. (2025). Sekolah konvensional berbasis alam: Mendorong kebebasan belajar untuk mencapai mindful learning. Jurnal Pendidikan Sultan Agung, 5(1), 64. https://doi.org/10.30659/jp-sa.v5i1.42458
Unduhan
Diterbitkan
Terbitan
Bagian
Lisensi
Hak Cipta (c) 2025 Nisvie Nur Salsabilla, M. Arsyad, Amalia Rezeki
Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
