IMPLEMENTASI PEMBELAJARAN COOPERATIVE LEARNING BERORIENTASI STEAM-SDGS PADA PEMBELAJARAN EKOLOGI DAN KEANEKARAGAMAN HAYATI UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN 4CS SISWA - Guruinovatif.id

Diterbitkan 05 Mei 2026

IMPLEMENTASI PEMBELAJARAN COOPERATIVE LEARNING BERORIENTASI STEAM-SDGS PADA PEMBELAJARAN EKOLOGI DAN KEANEKARAGAMAN HAYATI UNTUK MENINGKATKAN KETERAMPILAN 4CS SISWA

Best practice ini bertujuan untuk mendeskripsikan penerapan desain pembelajaran Cooperative Learning berorientasi STEAM-SDGs dalam pembelajaran IPA serta menilai efektivitasnya dalam meningkatkan keterampilan 4Cs (Critical Thinking, Creative Thinking, Collaboration, dan Communication) siswa.

Metode Mengajar

Pramastuti Adiar Rukmi

Kunjungi Profile
5x
Bagikan

Latar Belakang

         Pasca pandemi COVID-19, dunia pendidikan menghadapi tantangan baru di era digital. Siswa kini sangat akrab dengan penggunaan gadget dalam aktivitas sehari-hari (Munandar et al., 2021; Tjiek, 2020). Meskipun teknologi membawa kemudahan, penggunaan berlebihan dapat menyebabkan kelelahan otak (brainrot) yang berdampak pada kemampuan berpikir kritis dan kreatif siswa (Surbakti & Effendy, 2023). Selain itu, interaksi sosial yang berkurang akibat ketergantungan terhadap perangkat digital juga memunculkan sifat individualis yang menghambat keterampilan komunikasi dan kolaborasi (Haleem et al., 2022).

            Kondisi tersebut menunjukkan pentingnya membekali peserta didik dengan keterampilan abad ke-21 yang dikenal dengan 4Cs  (Critical Thinking, Creative Thinking, Collaboration, dan Communication) (Fitriyanti et al., 2021; Nurhayati et al., 2024; Sukmawati et al., 2024). Keterampilan ini sangat relevan dalam IPA yang menuntut siswa mampu berpikir ilmiah, memecahkan masalah, dan berkolaborasi dalam menemukan solusi (Fuadi et al., 2020; Suparya et al., 2022).

            Salah satu model pembelajaran yang efektif untuk menumbuhkan keterampilan 4Cs adalah Cooperative Learning, karena menekankan kerja sama antar siswa dalam kelompok kecil untuk mencapai tujuan bersama (Bour & Saingo, 2024; Mustopa, 2020). Agar pembelajaran semakin kontekstual dan relevan dengan tantangan zaman, model ini diintegrasikan dengan pendekatan STEAM (Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics) yang memadukan sains dan kreativitas melalui proyek interdisipliner (Fadillah, 2024; Sari & Koto, 2023). Pendekatan STEAM ini kemudian diperkaya dengan nilai-nilai Sustainable Development Goals (SDGs) guna menumbuhkan kesadaran terhadap keberlanjutan lingkungan dan Pembangunan (Hadi et al., 2022; Vioreza et al., 2023).

            Khususnya pada materi Ekologi dan Keanekaragaman Hayati, pendekatan Cooperative Learning berorientasi STEAM-SDGs dinilai relevan karena mendorong siswa memahami hubungan antara makhluk hidup dan lingkungan, serta peran manusia dalam menjaga kelestarian alam (Haidar et al., 2024; Nasrullah et al., 2025). Pendekatan ini tidak hanya memperkuat kemampuan kognitif, tetapi juga menanamkan nilai tanggung jawab dan kepedulian terhadap keberlanjutan bumi.

            Hasil Rapor Pendidikan SMP Kristen Pelita Nusantara Kasih tahun 2024 menunjukkan penurunan kualitas pembelajaran sebesar 1.41% dibanding tahun 2023, dengan skor 60.24 pada subindikator metode pembelajaran (Kemdikbud, 2024). Nilai ini mencerminkan masih lemahnya praktik pengajaran adaptif, panduan guru, aktivitas interaktif, serta iklim belajar terbuka. Temuan tersebut menegaskan perlunya peningkatan strategi pembelajaran yang lebih responsif terhadap kebutuhan siswa untuk memperbaiki kualitas belajar secara keseluruhan.          

Berdasarkan kondisi tersebut, guru IPA menerapkan desain pembelajaran Cooperative Learning berorientasi STEAM-SDGs sebagai bentuk inovasi pembelajaran yang tidak hanya meningkatkan hasil belajar, tetapi juga mengembangkan keterampilan 4Cs secara menyeluruh melalui kegiatan yang bermakna dan kontekstual.

Permasalahan

1. Rendahnya keterampilan berpikir kritis dan kreatif siswa  
2. Kurangnya kemampuan komunikasi dan kolaborasi  
3. Pembelajaran belum kontekstual dan kurang relevan dengan kehidupan nyata  
4. Minimnya integrasi isu global seperti keberlanjutan lingkungan

Tujuan

  1. Mendeskripsikan penerapan desain pembelajaran Cooperative Learning berorientasi STEAM-SDGs dalam pembelajaran IPA kelas VII.

  2. Mengetahui efektivitas penerapan desain tersebut dalam meningkatkan keterampilan 4Cs siswa.

Inovasi yang Dilakukan

Inovasi pembelajaran dilakukan melalui:
- Model Cooperative Learning berbasis proyek
- Integrasi STEAM (Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics)
- Penguatan konteks melalui SDGs
- Penggunaan masalah nyata (ekologi dan keanekaragaman hayati)

Siswa bekerja dalam kelompok untuk menyelesaikan proyek berbasis masalah lingkungan dan menghasilkan produk kreatif seperti poster, solusi inovatif, dan presentasi.

Langkah-Langkah Pelaksanaan

1. Perencanaan: Menyusun modul berbasis proyek STEAM-SDGs  
2. Pelaksanaan: Pembelajaran kelompok, diskusi, eksperimen, dan presentasi  
3. Observasi: Monitoring aktivitas dan keterlibatan siswa  
4. Evaluasi: Pretest, posttest, dan penilaian proyek  
5. Refleksi: Perbaikan berkelanjutan berdasarkan hasil pembelajaran

Hasil yang Dicapai

Terjadi peningkatan signifikan:
- Berpikir kritis: meningkat tajam  
- Berpikir kreatif: meningkat signifikan 
- Komunikasi: meningkat baik  
- Kolaborasi: meningkat meskipun moderat 

Selain itu:
- Siswa lebih aktif dan percaya diri  
- Mampu menghasilkan karya kreatif  
- Memiliki kepedulian terhadap lingkungan

Keterampilan Berpikir Kritis

  1. Data Observasi

    Siswa mampu memberikan penjelasan sederhana, menginterprestasi, mengidentifikasi masalah secara tepat, serta menarik kesimpulan berdasarkan data yang diperoleh dari proyek atau diskusi kelompok.

  2. Data Wawancara

    Siswa mampu mengobservasi sebelum menyimpulkan, diskusi & mencari referensi tambahan, mengutamakan logika, bukan hafalan, mampu mengaitkan pelajaran dengan kehidupan nyata, dan mengevaluasi informasi secara kontekstual dan solutif.

  3. Analisis Statistik

    Perlakuan memberikan pengaruh secara signifikan terhadap peningkatan keterampilan berpikir kritis siswa. 

    X67Ht7b0acdltRpwYCL5HTga1fr1dI4oaZjMN7qM.png

    Gambar 1 Diagram Hasil Pretest dan Posttest Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Kelas VIIA SMP Kristen Pelita Nusantara Kasih Surakarta

    Keterampilan Berpikir Kreatif

    1. Data Observasi

    Siswa mampu merancang solusi permasalahan lingkungan yang diangkat dalam proyek, seperti pencemaran air dan polusi udara, siswa mampu mengemukakan ide-ide baru dan orisinal, serta mampu mengembangkan ide secara rinci. 

    2. Data Wawancara

    Siswa menunjukkan kemampuan mengemukakan berbagai ide, mencari solusi dari berbagai sudut pandang, dan mengembangkan jawaban secara mandiri. Siswa juga menampilkan kreativitas dalam menyelesaikan soal panjang dan membuat proyek visual seperti poster.

    3. Analisis Statistik

    Perlakuan memberikan pengaruh secara signifikan terhadap peningkatan keterampilan berpikir kreatif siswa. 

 

Gambar 2 Diagram Hasil Pretest dan Posttest Keterampilan Berpikir Kreatif Siswa Kelas VIIA SMP Kristen Pelita Nusantara Kasih Surakarta

 

Keterampilan Berkolaborasi

  1. Data Observasi

    Siswa tampak lebih aktif dalam berdiskusi kelompok, saling berbagi ide, dan menunjukkan sikap saling menghargai saat menyampaikan pendapat. Dalam proses pemecahan masalah berbasis proyek, mereka mampu membagi tugas secara adil, menyelesaikan tantangan bersama.

fq4KaqRhg3fnCxroxYIcyAGoPuu7kKdDDrSQXMC6.jpg

Gambar 3 Siswa Kelas VIIA Sesudah Implementasi Cooperative Learning Berorientasi STEAM-SDGs Berkolaborasi

 

fSfib09Uz21N63nMGSisHbsaxZEJcNcti9EWac4e.jpg

Gambar 4 Siswa Kelas VIIA Sesudah Implementasi Cooperative Learning Berorientasi STEAM-SDGs Berani Mempresentasikan Hasil

 

2. Data Wawancara

Siswa terbiasa membagi peran secara adil, menyelesaikan perbedaan pendapat melalui diskusi, dan membantu teman yang mengalami kesulitan. Siswa menunjukkan empati dan rasa tanggung jawab sosial dengan tidak membiarkan anggota kelompok tertinggal.

 

3. Analisis Statistik

Perlakuan tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap peningkatan keterampilan kolaboratif siswa. 

zLM3p61DIVgyBicVbDF6cjBa0s0ZdaRPwgd3uglc.png

Gambar 5 Grafik Nilai Kuesioner Keterampilan Kolaboratif Sebelum Implementasi Implementasi Cooperative Learning Berorientasi STEAM-SDGs

 

MtmAF2s6u2Tb9tAlDduDY7ye8JPEXUZqlE8jBzj2.png

Gambar 6 Grafik Nilai Kuesioner Keterampilan Kolaboratif Sesudah Implementasi Implementasi Cooperative Learning Berorientasi STEAM-SDGs

 

Keterampilan Berkomunikasi

  1. Data Observasi

    Siswa terlihat lebih aktif dalam berdiskusi kelompok, saling mendengarkan, dan menyampaikan pendapat dengan percaya diri. Siswa mampu menyampaikan hasil kerja kelompok dengan artikulasi yang jelas, intonasi yang tepat, serta penggunaan bahasa yang komunikatif.

  2. Data Wawancara

    Siswa mampu menyampaikan ide secara rasional, mendengarkan pendapat orang lain, serta menulis dan mencatat poin penting untuk mempermudah pemahaman.

  3. Analisis Ststistik

    Perlakuan memberikan pengaruh secara signifikan terhadap peningkatan keterampilan komunikatif siswa. 

    nb2gaPqmw5gHC13dJMfbFgGxbLBxSAKkHfAHNPTN.png

Gambar 7 Grafik Nilai Kuesioner Keterampilan Komunikatif Sebelum Implementasi Implementasi Cooperative Learning Berorientasi STEAM-SDGs

3yVgY1MGKWLbk0P0qg0rST6YjbeFRXJdS7QMtFeP.png

Gambar 8 Grafik Nilai Kuesioner Keterampilan Komunikatif Sesudah Implementasi Implementasi Cooperative Learning Berorientasi STEAM-SDGs

 

Selain itu, respon dari rekan guru, siswa, dan orang tua sangat positif. Guru lain menilai praktik ini sebagai inovasi yang menginspirasi dan dapat diterapkan di mata pelajaran lain. Siswa menyampaikan bahwa belajar menjadi lebih menyenangkan karena mereka dapat bereksperimen dan bekerja sama dengan teman. Orang tua juga mengapresiasi perubahan sikap anak yang lebih mandiri dan peduli terhadap lingkungan.

Dampak

1. Bagi siswa: meningkatnya keterampilan 4Cs dan karakter peduli lingkungan  
2. Bagi guru: meningkatnya kompetensi inovasi pembelajaran  
3. Bagi sekolah: menjadi model pembelajaran unggulan  
4. Bagi orang tua: perubahan sikap anak menjadi lebih mandiri

Faktor Keberhasilan

- Desain pembelajaran yang kontekstual  
- Peran guru sebagai fasilitator  
- Kolaborasi antar siswa  
- Dukungan sekolah dan manajemen

Kendala dan Solusi

Kendala:
- Waktu terbatas  
- Perbedaan kemampuan siswa  
- Adaptasi model baru  

Solusi:
- Pembagian peran dalam kelompok  
- Pendampingan intensif  
- Penggunaan bahan sederhana

Keberlanjutan

Model ini dapat direplikasi pada mata pelajaran lain dan dikembangkan sebagai program unggulan sekolah berbasis STEAM-SDGs untuk membangun profil pelajar abad ke-21.

Daftar Pustaka

 

Bour, M. A., & Saingo, Y. A. (2024). Model cooperative learning sebagai pendekatan mengajar yang alkitabiah untuk meningkatkan kerja sama siswa. Sinar Kasih: Jurnal Pendidikan Agama Dan Filsaf At, 2(2), 323–325. https://doi.org/10.55606/sinarkasih.v2i2.332

Fadillah, Z. I. (2024). Pentingnya Pendidikan STEM ( Sains , Teknologi , Rekayasa , dan. Journal Sains and Education, 2(1), 1–8.

Fitriyanti, F., Laras, I. S., Khasanah, K., Anita, I. D., & Rahmawati, F. (2021). Implementasi Metode Collaborative Learning Dalam Pembelajaran Statistika Untuk Meningkatkan Keterampilan 4C (Critical And Problem Solving Skills, Collaboration Skills, Communication Skills, And Creativity And Innovation Skills) Pada Siswa Kelas XI. Edunesia : Jurnal Ilmiah Pendidikan, 2(1), 249–259. https://doi.org/10.51276/edu.v2i1.115

Fuadi, H., Robbia, A. Z., Jamaluddin, J., & Jufri, A. W. (2020). Analisis Faktor Penyebab Rendahnya Kemampuan Literasi Sains Peserta Didik. Jurnal Ilmiah Profesi Pendidikan, 5(2), 108–116. https://doi.org/10.29303/jipp.v5i2.122

Hadi, S., Sholihah, Q., & Warsiman, W. (2022). Pembelajaran Inovatif Pendidikan Karakter Pada Mata Kuliah Bahasa Indonesia Meningkatkan Kualitas Sikap, Minat, dan Hasil Belajar Siswa. Briliant: Jurnal Riset Dan Konseptual, 7(4), 905. https://doi.org/10.28926/briliant.v7i4.1148

Haidar, T., Adiansyah, R., & Ali, M. (2024). Sosialisasi Konsep Pembelajaran Biologi untuk Mendukung SDGs di MTs Sinoa. GERVASI: Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 08(03), 1314–1325.

Haleem, A., Javaid, M., Qadri, M. A., & Suman, R. (2022). Understanding the role of digital technologies in education: A review. Sustainable Operations and Computers, 3(May), 275–285. https://doi.org/10.1016/j.susoc.2022.05.004

Kemdikbud. (2024). Rapor Pendidikan. Kemdikbud. https://raporpendidikan.kemdikbud.go.id/

Munandar, A., Putra, N. L. J., Ahmad, & Laili, R. N. (2021). Suka Duka Belajar di Masa Pandemi (U. S. Abdul Rosid (ed.)). Yayasan Pendidikan dan Sosial Indonesia Maju (YPSIM).

Mustopa, M. Z. (2020). Peningkatan Prestasi Belajar Peserta Didik Melalui Pendekatan Saintifik Model Pembelajaran Window Shopping (Kunjungan Galeri) Pada Materi Sistem Pencernaan Manusia Kelas VIII.8 SMPN I Praya Tahun Pelajaran 2019 - 2020. JISIP (Jurnal Ilmu Sosial Dan Pendidikan), 4(2), 146–154. https://doi.org/10.58258/jisip.v4i2.1075

Nasrullah, A., Fitriani, N., Maimunah, S., Nindia, S., Haris, M., Madura, U. T., & Indah, P. T. (2025). Penerapan Edukasi Sustainable Development Goals (SDGs) dalam Meningkatkan Kualitas Pendidikan Peserta Didik SDN Ba’engas 1. Jurnal Media Akademik (JMA), 3(1), 1–13.

Nurhayati, I., Pramono, K. S. E., & Farida, A. (2024). Keterampilan 4C (Critical Thinking, Creativity, Communication And Collaboration) dalam Pembelajaran IPS untuk Menjawab Tantangan Abad 21. Jurnal Basicedu, 8(1), 36–43. https://doi.org/10.31004/basicedu.v8i1.6842

Sari, L., & Koto, I. (2023). Analisis Unsur STEAM dan Literasi Sains dalam Buku Tematik Siswa Kelas IV pada Tema 3 Peduli Terhadap Makhluk Hidup Muatan Pelajaran IPA SD. Jurnal Pembelajaran Dan Pengajaran Pendidikan Dasar, 6(1), 60–67. https://doi.org/10.33369/dikdas.v6i1.18888

Sukmawati, Goo, Y. A., Amus, S., Alanur, S. N., & Septiwiharti, D. (2024). Peningkatan Kemampuan Belajar Siswa Abad 21 Melalui Keterampilan 4C pembelajaran . Sarana dan prasarana yang memadai akan menciptakan kondisi yang. An Nafi’: Multidisciplinary Science, 1(2), 12–27.

Suparya, I. K., I Wayan Suastra, & Putu Arnyana, I. B. (2022). Rendahnya Literasi Sains: Faktor Penyebab Dan Alternatif Solusinya. Jurnal Ilmiah Pendidikan Citra Bakti, 9(1), 153–166. https://doi.org/10.38048/jipcb.v9i1.580

Surbakti, B., & Effendy, E. (2023). Pornography Addiction in Children and Teenagers Caused by Feelings of Boredom, Loneliness, Anger, Stress, and Tiredness. Proceedings of the 6th International Conference on Neuroscience, Neurology and Psychiatry (ICONAP 2023), Advances in Health Sciences Research, 71(Iconap), 40–46. https://doi.org/10.2991/978-94-6463-310-8_5

Tjiek, L. T. (2020). Mendadak Daring Refleksi Pembelajaran Jarak Jauh di UK Petra (P. D. (Aditya Liauw Toong Tjiek (ed.)). Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Universitas Kristen Petra.

Vioreza, N., Hilyati, W., & Lasminingsih, M. (2023). Education for Sustainable Development: Bagaimana Urgensi Dan Peluang Penerapannya Pada Kurikulum Merdeka? EUREKA: Journal of Educational Research and Practice, 1(1), 34–47. https://doi.org/10.56773/eureka.v1i1.

 

0

0

Loading comments...

Memuat komentar...

Buat Akun Gratis di Guru Inovatif
Ayo buat akun Guru Inovatif secara gratis, ikuti pelatihan dan event secara gratis dan dapatkan sertifikat ber JP yang akan membantu Anda untuk kenaikan pangkat di tempat kerja.
Daftar Akun Gratis