Unveiling the Impact of Problem-Based Learning on Students’ Science Process Skills and Cognitive Outcomes

Main Article Content

Muttaqin Kurniawan
Nurlita Lestariani
Lutvia Krismayanti

Abstract

Problem-based learning (PBL) is an approach based on real-world problems that trains students to think scientifically, conduct investigations, and construct knowledge logically based on evidence. Through empirical experiences and complex problem-solving, students can improve their SPS and learning outcomes. This study aims: 1) to determine the effect of a PBL model on SPS and cognitive learning outcomes; 2) to determine the relationship between SPS and cognitive learning outcomes among students at MAN 1 West Lombok. This research method is a quantitative type of quasi-experimental research with a non-equivalent posttest control group design. The sample was 50 students in class X. The research instrument used observation sheets and tests. The data were analyzed using Manova and simple linear regression. Research has shown that PBL has a positive and significant effect on students’ SPS and cognitive learning outcomes. Furthermore, SPS play a mediating role between PBL and cognitive learning outcomes. PBL enhances students’ SPS, which in turn positively influence their learning outcomes

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

How to Cite
Muttaqin Kurniawan, Lestariani, N., & Lutvia Krismayanti. (2025). Unveiling the Impact of Problem-Based Learning on Students’ Science Process Skills and Cognitive Outcomes. Bioeduca : Journal of Biology Education, 7(1), 1–14. https://doi.org/10.21580/bioeduca.v7i1.23225
Section
Articles
Author Biography

Nurlita Lestariani, Program Studi Tadris IPA Biologi, Fakultas Tarbiyah dan Keguruan, Universitas Islam Negeri Mataram

Tadris IPA Biologi (Baik Sekali)

References

Akbar, J. S., Dharmayanti, P. A., Nurhidayah, V. A., Lubis, S. I. S., Saputra, R., Sandy, W., & Yuliastuti, C. (2023). Model & Metode Pembelajaran Inovatif: Teori Dan Panduan Praktis. PT. Sonpedia Publishing Indonesia.

Ahmar, H., Budi, P., Ahmad, M., Mushawwir, A., & Khaidir, Z. (2020). Penerapan model pembelajaran problem based learning: Literature review. Jurnal Keperawatan Muhammadiyah.

Anbiya, K., & Khaldun, I. (2023). Integration of Problem-Based Learning Model with Guided Inquiry Worksheet to Enhance Scientific Process Skills and Critical Thinking Abilities. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 9(10), 8328-8334.

Aris, I. G. (2021). Penerapan Model Pembelajaran Predict Observe Explain Dalam Meningkatkan Hasil Belajar Fikih Siswa Kelas Viii Mts Ma’arif Al-Munawaroh Tulang Bawang Barat (Doctoral dissertation, UIN Raden Intan Lampung).

Amin, S. (2017). Pengaruh model pembelajaran problem based learning terhadap kemampuan berpikir kritis dan hasil belajar geografi. JPG (Jurnal Pendidikan Geografi), 4(3), 25-36.

Arsanti, M., Zulaeha, I., & Subiyantoro, S. (2021, December). Tuntutan kompetensi 4C abad 21 dalam pendidikan di perguruan tinggi untuk menghadapi era society 5.0. In Prosiding Seminar Nasional Pascasarjana (Vol. 4, No. 1, pp. 319-324).

Astuti, B., & Wathon, A. (2019). Pengembangan Alat Permainan Edukatif Melalui Metode Pembelajaran. Sistim Informasi Manajemen, 2(2), 113-138.

Atmaja, I. M. D. (2021). Koneksi indikator pemahaman konsep matematika dan keterampilan metakognisi. Nusantara: Jurnal Ilmu Pengetahuan Sosial, 8(7), 2048-2056.

Aulia Zulfatu Nisa, Siti Alimah, Aditya Marianti. 2016. “Lembaran Ilmu Kependidikan.” 45(59): 20–27.

Barus, D. R. (2019). Model–Model Pembelajaran Yang Disarankan Untuk Tingkat Smk Dalam Menghadapi Abad 21.

Bororing, Glenda Aprillia, Fanny N. Nanlohy, And Vera I.Y. Roring. 2020. “Pengaruh Model Problem Based Learning (Pbl) Berbantuan Media Alat Peraga Terhadap Hasil Belajar Siswa Dalam Pembelajaran Biologi Di Kelas Xi Ipa Sma Negeri 1 Kawangkoan.” Jurnal Sains Pendidikan Biologi (Jspb Bioedusains) 1(2): : 46-52.

Budianto, Untung Teguh. 2021. “Jurnal Paedagogy : Jurnal Paedagogy :” 8(3): 338–44.

Darmaji, D., Kurniawan, D. A., Astalini, A., & Heldalia, H. (2020). Analisis keterampilan proses sains siswa pada materi pemantulan pada cermin datar (Doctoral dissertation, State University of Malang).

Fitria, M. (2019). Penerapan Model Pembelajaran Problem Based Learning Untuk Meningkatkan Kemampuan Pemecahan Masalah Matematis Dan Motivasi Belajar Sma Ditinjau Dari Sosial Ekonomi Orang Tuanya (Doctoral Dissertation, Universitas Pasundan).

Gwinn, Dana M Et Al. 2008. “Article Ampk Phosphorylation Of Raptor Mediates A Metabolic Checkpoint.” : 214–26.

Hasanah, Azzahrotul. 2017. “Pengaruh Penerapan Model Problem Based Learning Terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa.” 5(2): 56–64.

Ilma, S., Al-Muhdhar, M. H. I., Rohman, F., & Saptasari, M. (2020). The correlation between science process skills and biology cognitive learning outcome of senior high school students. JPBI (Jurnal Pendidikan Biologi Indonesia), 6(1), 55-64.

Irwanto, I. (2023). Improving Preservice Chemistry Teachers' Critical Thinking and Science Process Skills Using Research-Oriented Collaborative Inquiry Learning. Journal of Technology and Science Education, 13(1), 23-35.

Janah, Mely Cholifatul, Antonius Tri Widodo, And Dan Kasmui. 2018. “Pengaruh Model Problem Based Learning Terhadap Hasil Belajar Dan Keterampilan Proses Sains.” Jurnal Inovasi Pendidikan Kimia 12(1): 2097–2107.

Khairi, Miftahul, M. Ali S, And Abdullah. 2020. “Hubungan Keterampilan Proses Sains Dengan Hasil Belajar Siswa Melalui Pemanfaatan Media Alami Dipandu Modul Pada Submateri Invertebrata Di Mas Babun Najah Kota Banda Aceh.” Jurnal Edubio Tropika 4(2): 49–52.

Kusumawardani, Normasintasari, Joko Siswanto, And Veryliana Purnamasari. 2018. “Pengaruh Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Stad Berbantuan Media Poster Terhadap Hasil Belajar Peserta Didik.” Jurnal Ilmiah Sekolah Dasar 2(2): 170.

Lawi, S., & Putra, S. H. J. (2020). Efektivitas model pembelajaran problem based learning dan number head together terhadap keterampilan proses sains dan hasil belajar siswa kelas VII SMP santa maria maumere. Spizaetus: Jurnal Biologi Dan Pendidikan Biologi, 1(2).

Murtado, D., Hita, I. P. A. D., Chusumastuti, D., Nuridah, S., Ma'mun, A. H., & Yahya, M. D. (2023). Optimalisasi pemanfaatan media pembelajaran online sebagai upaya meningkatkan hasil belajar siswa di sekolah menengah atas. Journal on Education, 6(1), 35-47.

Ningsih, Winda Irma, Imam Muchtar, And Rahayu. 2019. “Peningkatan Aktivitas Dan Hasil Belajar Siswa Melalui Penerapan Strategi Pembelajaran Pkn Pokok Bahasan Organisasi Kelas Va Di Sdn Jember Kidul 04.” Artikel Ilmiah Mahasiswa 1(1): 1–5.

Nismalasari, N., Santiani, S., & Rohmadi, M. (2018). Penerapan model pembelajaran learning cycle terhadap keterampilan proses sains dan hasil belajar siswa pada pokok bahasan getaran harmonis. Edu Sains: Jurnal Pendidikan Sains dan Matematika, 4(2).

Nurdiansah, I., Surahman, E., Makiyah, Y. S., & Kurnia, E. (2024). The Effect of Laboratory-Based Blended-Project Based Learning Model on The Science Process Skills of Students. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 20(1), 74-84.

Nurrita. 2018. “Kata Kunci : Media Pembelajaran Dan Hasil Belajar Siswa.” Misykat 03: 171–87.

Pacheco, Marcelo. 2018. “Penerapan Model Pembelajaran Problem Based Learning Dengan Pendekatan Inkuiri Untuk Meningkatkan Keterampilan Proses Sains Dan Penguasaan Konsep Elastisitas Pada Siswa Sma.” Materia Japan 5(1): 1–12.

Putri, Adellia Hasanah. 2020. “Artikel Review Model Pembelajaran Pbl ( Problem Based Learning ).” (May).

Putri, Widiya Kartika, And Frida Ulfah Ermawati. 2021. “Pengembangan, Uji Validitas Dan Reliabilitas Tes Diagnostik Five-Tier Untuk Materi Getaran Harmonis Sederhana Beserta Hasil Uji Coba.” Pendipa Journal Of Science Education 5(1): 92–101.

Prasasti, P. A. T. (2017). Efektivitas scientific approach with guided experiment pada pembelajaran IPA untuk memberdayakan keterampilan proses sains siswa SMP. Profesi Pendidikan Menengah Pertama, 4(1), 19-26.

Primadoniati, A. (2020). Pengaruh Metode Pembelajaran Problem Based Learning Terhadap Peningkatan Hasil Belajar Pendidikan Agama Islam. Didaktika: Jurnal Kependidikan, 9(1), 77-97.

Priyatno, Duwi, 2010. Paham Analisis Statistik Data dengan SPSS. Yogyakarta: Media Kom.

Rahman, A. (2022). Project Based Learning sebagai Upaya Meningkatkan Hasil Belajar dan Keterampilan Proses Sains Peserta Didik. Penerbit NEM.

Rao, N. J. (2020). Outcome-based education: An outline. Higher Education for the Future, 7(1), 5-21.

Rasmawan, Rahmat. 2017. “Profil Keterampilan Berpikir Kritis Mahasiswa Dan Korelasinya Dengan Indeks Prestasi Akademik.” 2(2): 130–40.

Rauf, B. A. (2023). Problem-based learning based biology learning model development using the environment to improve motivation and learning outcomes of biology high school students. Asian Journal of Education and Social Studies, 49(2), 104-112.

Rifa’i, M. H., Jalal, N. M., Sudarmaji, I., Lubis, N. F., Hudiah, A., Fachrurrozy, A., & Mangsi, R. (2022). Model Pembelajaran Kreatif, Inspiratif, dan Motivatif. Yayasan Wiyata Bestari Samasta.

Rumahorbo, N. A. (2023). Pengaruh Penerapan Model Pembelajaran Kooperatif Tipe Think Pair Share (TPS) pada Materi Larutan Penyangga terhadap Keterampilan Proses Sains Siswa (Doctoral dissertation, Universitas Jambi).

Safitri, Riska, Ervina Eka Subekti, And Ulin Nafiah. 2023. “Analisis Penerapan Model Problem Based Learning Pada Pembelajaran Ipas Kelas Iv Di Sd Supriyadi Semarang.” Ulin Nafiah Innovative: Journal Of Social Science Research 3: 297–308.

Saputro, S., Perdana, R., Atmojo, I. R. W., & Nugraha, D. A. (2020, April). Development of science learning model towards Society 5.0: A conceptual model. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1511, No. 1, p. 012124). IOP Publishing.

Saragih, Lusndico. 2017. “Pengaruh Model Pembelajaran (Problem Based Learning Dan Konvensional) Terhadap Keterampilan Proses Sains Dan Hasil Belajar Siswa Sekolah Menengah Pertama.” Jurnal Pendidikan Biologi 6(2): 329–36.

Sari, Ira Nofita, Idham Azwar, And Riska. 2017. “Kontribusi Keterampilan Proses Sains Siswa Terhadap Hasil Belajar Siswa Pada Materi Wujud Zat Dan Perubahannya.” Jurnal Pendidikan Informatika Dan Sains 6(2): 257–66.

Sarı, U., Duygu, E., Şen, Ö. F., & Kırındı, T. (2020). The Effects of STEM education on scientific process skills and STEM awareness in simulation based ınquiry learning environment. Journal of Turkish Science Education, 17(3), 387-405.

Sarjono, And Ahmad Hariyadi. 2021. “Pengaruh Model Problem Based Learning Terhadap Prestasi Belajar Ips Smp Taruna Kedung Adem.” Aksara: Jurnal Ilmu Pendidikan Nonformal 7(1): 43.

Sellmeijer, Jim Et Al. 2018. “Hyperactivity Of Anterior Cingulate Cortex Areas 24a/24b Drives Chronic Pain-Induced Anxiodepressive-Like Consequences.” Journal Of Neuroscience 38(12): 3102–15.

Sholahuddın, A., Yuanıta, L., Supardı, Z. I., & Prahandı, B. K. (2020). Applying the cognitive style-based learning strategy in elementary schools to ımprove students’ science process skills. Journal of Turkish Science Education, 17(2), 289-301.

Sofi-Karim, M., Bali, A. O., & Rached, K. (2023). Online education via media platforms and applications as an innovative teaching method. Education and Information Technologies, 28(1), 507-523.

Sudarmanto, E., Mayratih, S., Kurniawan, A., Abdillah, L. A., Martriwati, M., Siregar, T Firmansyah, H. (2021). Model Pembelajaran Era Society 5.0 (Vol. 1). Penerbit Insania.

Sukama, Reza Aldiansyah. 2022. “Analisis Yuridis Peranan Pihak Kepolisian Resor Kota Cirebon Dalam Menangani Tindak Pidana Pencurian Dengan Kekerasan Dihubungkan Dengan Undang-Undang Nomor 2 Tahun 2002 Tentang Kepolisian.” 2(2).

Surya, Y. F. (2017). Penerapan model pembelajaran problem based learning untuk meningkatkan hasil belajar matematika siswa kelas IV SDN 016 Langgini Kabupaten Kampar. Jurnal Cendekia: Jurnal Pendidikan Matematika, 1(1), 38-53.

Schultz, K. A. P., Nelson, A., Harris, A. K., Finch, M., Field, A., Jarzembowski, J. A., ... & Hill, D. A. (2020). Pleuropulmonary blastoma-like peritoneal sarcoma: a newly described malignancy associated with biallelic DICER1 pathogenic variation. Modern Pathology, 33(10), 1922-1929.

Taradipa, Doni Khairul, And Sri Haryono. 2021. “Pengaruh Zikir Terhadap Penurunan Tingkat Kecemasan Pada Atlet Taekwondo Popda Sma Kabupaten Dan Kota Pekalongan Tahun 2020.” Unnes Journal Of Sport Sciences 5(1): 18–25.

Tsaniyyah, D., Marianti, A., & Isnaeni, W. (2019). Keterampilan proses sains siswa pada pembelajaran materi sel dengan model problem base learning berbantuan tutor sebaya. Phenomenon: Jurnal Pendidikan MIPA, 9(1), 21-35.

Wardan, Dewi Ayu Wisnu. 2023. “Problem Based Learning: Membuka Peluang Kolaborasi Dan Pengembangan Skill Siswa.” Jurnal Jawa Dwipa 4(1): 88–100.

Winandika, G. (2020). Keefektifan model pembelajaran keterampilan proses sains bervisi salingtemas (sains, lingkungan, teknologi dan masyarakat) di SD Negeri Tinggarjaya. JURNAL PANCAR (Pendidik Anak Cerdas dan Pintar), 4(1).

Zakiyah, H., & Ulfa, N. (2018). Pengaruh model pembelajaran pbl (problem based learning) terhadap hasil belajar siswa pada materi bahan kimia dalam kehidupan sehari-hari. Lantanida Journal, 5(2), 106-118.

Similar Articles

1 2 3 4 5 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.