Pembelajaran Berdiferensiasi Proses Berbasis Model POE sebagai Alternatif untuk meningkatan Literasi Sains Siswa SMP: Studi Literatur.

 

Penulis: Rebeka Palma, Anjelia Dewintan Boe, Tias Ernawati

Pendidikan IPA, Universitas Sarjanwiyata Tamansiswa, Jl.Batikan UH

III/1043 Yogyakarta

Email: Rebekapalma82@gmail.com, anjeliadewintan@gmail.com,   tias.ernawati@ustjogja.ac.id.

Abstrak

Literasi sains merupakan kemampuan penting yang harus dimiliki siswa dalam menghadapi tantangan abad ke-21. Namun, berbagai hasil studi menunjukkan bahwa tingkat literasi sains siswa SMP di Indonesia masih tergolong rendah, khususnya dalam pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA). Rendahnya literasi sains ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain pembelajaran yang belum berpusat pada siswa, kurangnya variasi strategi pembelajaran, serta belum optimalnya penerapan model pembelajaran yang mendorong proses berpikir ilmiah. Artikel ini bertujuan untuk mengkaji pembelajaran berdiferensiasi berbasis model Predict–Observe–Explain (POE) sebagai alternatif dalam meningkatkan literasi sains siswa SMP. Metode yang digunakan adalah studi literatur dengan menganalisis berbagai artikel jurnal nasional dan internasional yang relevan dengan literasi sains, pembelajaran berdiferensiasi, dan model POE. Hasil kajian menunjukkan bahwa pembelajaran berdiferensiasi mampu mengakomodasi perbedaan kebutuhan, kesiapan, dan gaya belajar siswa, sementara model POE efektif dalam melatih keterampilan berpikir ilmiah melalui kegiatan memprediksi, mengamati, dan menjelaskan fenomena IPA. Integrasi pembelajaran berdiferensiasi dengan model POE berpotensi meningkatkan pemahaman konsep, keterampilan berpikir kritis, serta literasi sains siswa SMP. Oleh karena itu, pembelajaran berdiferensiasi berbasis POE dapat dijadikan sebagai alternatif strategi pembelajaran IPA untuk meningkatkan literasi sains siswa.

Kata Kunci: Literasi Sains; Pembelajaran Berdiferensiasi; Model POE

Pendahuluan

Abad ke-21 ditandai oleh tuntutan peningkatan kualitas sumber daya manusia dalam berbagai aspek kehidupan. Pemenuhan kebutuhan hidup pada era ini semakin bergantung pada penguasaan pengetahuan dan kemampuan berpikir ilmiah.(Sains et al., 2023). Pendidikan juga berperan penting dalam mempersiapkan abad 21 sehingga peserta didik dituntut untuk memiliki kemampuan yang cakap. Pendidikan merupakan upaya untuk membentuk manusia yang berkarakter dan berkualitas melalui pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) (L. B. Safitri & Dimas, 2021).

Literasi sains merupakan salah satu kompetensi penting abad ke-21 yang wajib dikuasai oleh siswa. Kompetensi ini tidak hanya mencakup pemahaman terhadap konsep-konsep ilmiah, tetapi juga kemampuan untuk menerapkannya dalam pemecahan masalah sehari-hari serta dalam pengambilan keputusan yang berbasis bukti(Ramadhan et al., 2025). Literasi sains merupakan kompetensi esensial yang perlu dikuasai peserta didik agar mampu menghadapi tantangan dan memanfaatkan peluang pada era digital secara kritis dan bertanggung jawab. (Humaira   &   Aprison,   2024).

Menurut Schleicher (2023) literasi sains  merupakan  kemampuan  untuk menggunakan,     memahami, serta mengevaluasi  sebuah  informasi  dan berkontribusi dalam masyarakat. Namun demikian, berbagai hasil penelitian dan laporan internasional menunjukkan bahwa tingkat literasi sains peserta didik SMP di Indonesia masih tergolong rendah. PISA mendefinisikan literasi sains sebagai kemampuan untuk mengaitkan fenomena atau isu sains dengan pengetahuan sains dalam pengaplikasian kedalam kehidupan sehari-hari (Komarayanti, 2023).

Hasil penilaian Programme for International Student Assessment (PISA) tahun 2022 menunjukkan bahwa kemampuan literasi sains siswa Indonesia masih berada pada peringkat ke-64 dari 78 negara peserta dengan  skor  literasi  sains  mencapai  383 (OECD,  2022), (Dwijayanti et al., 2024). Kondisi ini menunjukkan bahwa pelaksanaan pembelajaran IPA di sekolah belum secara optimal mendukung pengembangan literasi sains siswa. Pembelajaran masih didominasi oleh penguasaan konsep secara hafalan, sedangkan kemampuan siswa dalam menganalisis fenomena, menginterpretasikan data, serta mengemukakan penjelasan ilmiah belum berkembang dengan baik. Rendahnya  tingkat  literasi  sains  diduga disebabkan oleh kurangnya kebiasaan peserta didik dalam mencari, mengolah, dan menghubungkan informasi dengan pengetahuan yang telah dimiliki. Salah satu faktor yang memengaruhi rendahnya kemampuan literasi sains di kalangan peserta didik Indonesia adalah kurangnya keterlibatan mereka dalam proses penemuan informasi dari bacaan.(Dwijayanti et al., 2024)(Fuadi et al., 2020).

Salah satu pendekatan yang dinilai relevan untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah pembelajaran berdiferensiasi. Pembelajaran berdiferensiasi merupakan strategi pembelajaran yang dirancang untuk mengakomodasi perbedaan kesiapan belajar, minat, dan profil belajar siswa melalui penyesuaian konten, proses, maupun produk pembelajaran (N. Safitri et al., 2023). Karakteristik atau ciri pembelajaran diferensiasi menurut Maryam (2021:34) antara lain: lingkungan belajar yang mengundang peserta didik untuk belajar, ada dalam kurikulum pembelajaran yang ditentukan secara objektif jelas, penilaian terus menerus, guru bereaksi atau memenuhi kebutuhan pembelajaran peserta didik dan manajemen kelas yang efektif (Komarayanti, 2023).

Dalam konteks pembelajaran IPA, pembelajaran berdiferensiasi proses memungkinkan guru merancang aktivitas belajar yang bervariasi sehingga setiap siswa dapat terlibat aktif sesuai dengan kemampuannya. Dengan demikian, pembelajaran berdiferensiasi berpotensi meningkatkan keterlibatan siswa dan mendukung pengembangan literasi sains secara lebih optimal.

Selain pendekatan berdiferensiasi, pemilihan model pembelajaran yang mendorong keterampilan berpikir ilmiah juga menjadi faktor penting dalam meningkatkan literasi sains siswa. Model Predict–Observe–Explain (POE) merupakan salah satu model pembelajaran yang menekankan proses berpikir ilmiah melalui tiga tahapan utama, yaitu memprediksi suatu fenomena, mengamati hasil percobaan atau peristiwa, dan menjelaskan perbedaan antara prediksi dan hasil pengamatan(Abdawiyah et al., 2016). Model POE terbukti efektif dalam membantu siswa membangun pemahaman konsep secara konseptual, melatih keterampilan berpikir kritis, serta meningkatkan kemampuan menjelaskan fenomena sains secara logis dan ilmiah.

Model POE merupakan strategi pembelajaran yang memberikan kesempatan kepada siswa untuk memperoleh informasi, mengamati fenomena, dan menyampaikan hasil. POE juga merupakan model pembelajaran yang membantu dan mendukung siswa dalam desain proyek (Hilario, 2015); (Anas et al., 2023)

Integrasi pembelajaran berdiferensiasi dengan model POE dipandang sebagai alternatif strategi pembelajaran yang potensial untuk meningkatkan literasi sains siswa SMP. Dalam konteks pendidikan, diferensiasi mengacu pada penyesuaian pengajaran yang memenuhi kebutuhan siswa tertentu dan cara mereka belajar (Wulandari, 2022 ;(N. Safitri et al., 2023).

Pembelajaran berdiferensiasi memberikan ruang bagi perbedaan karakteristik siswa, sementara model POE memperkuat proses berpikir ilmiah melalui aktivitas belajar yang aktif dan bermakna. Meskipun berbagai penelitian telah mengkaji pembelajaran berdiferensiasi dan model POE secara terpisah, kajian yang mengintegrasikan kedua pendekatan tersebut khususnya dalam upaya peningkatan literasi sains siswa SMP masih terbatas.

Berdasarkan uraian tersebut, artikel ini bertujuan untuk mengkaji secara komprehensif pembelajaran berdiferensiasi berbasis model Predict–Observe–Explain (POE) sebagai alternatif peningkatan literasi sains siswa SMP melalui studi literatur. Kajian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi teoretis dan praktis bagi pengembangan strategi pembelajaran IPA yang lebih efektif dalam meningkatkan literasi sains siswa.

Metode

Penelitian ini menggunakan metode studi literatur dengan pendekatan kajian naratif untuk menganalisis potensi pembelajaran berdiferensiasi berbasis model Predict–Observe–Explain (POE) dalam meningkatkan literasi sains siswa SMP. Proses pengumpulan data dilakukan dengan menelusuri artikel ilmiah yang relevan melalui basis data Google Scholar dan portal jurnal nasional, menggunakan kata kunci literasi sains, pembelajaran berdiferensiasi, model POE, dan pembelajaran IPA SMP. Artikel yang dianalisis merupakan publikasi 10 tahun terakhir (2015–2025) dalam bentuk jurnal nasional terakreditasi dan jurnal internasional bereputasi. Kriteria inklusi dalam studi ini meliputi: (1) artikel yang membahas literasi sains dalam pembelajaran IPA, (2) artikel yang mengkaji pembelajaran berdiferensiasi atau model POE, dan (3) artikel yang relevan dengan jenjang pendidikan dasar dan menengah. Adapun kriteria eksklusi meliputi artikel yang tidak melalui proses peer review dan artikel yang tidak memiliki keterkaitan langsung dengan topik kajian.

 

Analisis data dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu: (1) identifikasi dan seleksi artikel, (2) pengelompokan artikel berdasarkan tema kajian, (3) analisis isi terhadap temuan penelitian, dan (4) sintesis hasil kajian untuk memperoleh gambaran komprehensif mengenai integrasi pembelajaran berdiferensiasi berbasis POE dalam meningkatkan literasi sains siswa SMP. Hasil kajian disajikan secara deskriptif-analitis dengan mengaitkan temuan penelitian terdahulu dan kerangka konseptual literasi sains.

 

Hasil dan Pembahasan

Berdasarkan hasil telaah terhadap berbagai artikel jurnal nasional dan internasional, literasi sains siswa SMP dalam pembelajaran IPA masih tergolong rendah. Temuan ini ditunjukkan oleh keterbatasan siswa dalam mengaitkan konsep IPA dengan fenomena kehidupan sehari-hari, menafsirkan data hasil pengamatan, serta menyampaikan penjelasan ilmiah secara logis dan sistematis. Kondisi tersebut erat kaitannya dengan praktik pembelajaran IPA yang masih berorientasi pada guru dan menekankan hafalan konsep, sehingga siswa kurang memperoleh pengalaman belajar yang menuntut keterampilan berpikir ilmiah. Selain itu, perbedaan kemampuan awal, minat, dan gaya belajar siswa yang belum diakomodasi secara optimal turut berkontribusi terhadap rendahnya keterlibatan dan pemahaman siswa dalam pembelajaran IPA.

Hasil kajian menunjukkan bahwa pembelajaran berdiferensiasi memiliki potensi dalam mengakomodasi perbedaan kebutuhan, kesiapan, dan karakteristik belajar siswa, sehingga meningkatkan keterlibatan aktif dalam pembelajaran IPA. Pembelajaran berdiferensiasi proses memungkinkan penyesuaian aktivitas belajar sesuai dengan kesiapan dan karakteristik siswa, sehingga siswa dapat berpartisipasi aktif dalam pembelajaran IPA. Di sisi lain, penerapan model Predict–Observe–Explain (POE) terbukti efektif dalam melatih keterampilan berpikir ilmiah melalui tahapan memprediksi, mengamati, dan menjelaskan fenomena sains. Integrasi pembelajaran berdiferensiasi dengan model POE memberikan pengalaman belajar yang lebih bermakna, karena siswa tidak hanya memahami konsep secara teoritis, tetapi juga membangun pengetahuan melalui proses ilmiah yang sesuai dengan kemampuan masing-masing. Dengan demikian, pembelajaran berdiferensiasi berbasis POE dapat menjadi alternatif strategi pembelajaran yang efektif untuk meningkatkan literasi sains siswa SMP dalam pembelajaran IPA.

Penelitian ini memiliki beberapa keterbatasan. Pertama, kajian ini terbatas pada artikel yang tersedia secara daring dan dapat diakses oleh penulis, sehingga kemungkinan masih terdapat penelitian relevan yang belum terakomodasi. Kedua, metode studi literatur bersifat konseptual sehingga hasil kajian belum didukung oleh data empiris langsung di lapangan. Oleh karena itu, penelitian selanjutnya disarankan untuk melakukan studi eksperimen atau penelitian tindakan kelas guna menguji secara empiris efektivitas pembelajaran berdiferensiasi berbasis model POE terhadap peningkatan literasi sains siswa SMP.

 

Daftar Pustaka

Abdawiyah, R., Roektiningroem, E. &, & Wibowo, S. W. (2016). Pengaruh Model Pembelajaran Poe (Predict-Observe-Explain) Terhadap Pemahaman Konsep Dan Keterampilan Proses Peserta Didik Kelas VIII SMP N 1 Banguntapan. Jurnal Pendidikan Matematika Dan Sains.

Anas, N., Rizky, R., Adhani, I., Chairany Hsb, P., & Handayani, N. (2023). Pengaruh POE (Predict, Observe, Explain) terhadap Kemampuan Kolaborasi Siswa. Tarbiatuna: Journal of Islamic Education Studies, 3(2), 243–249. https://doi.org/10.47467/tarbiatuna.v3i2.3319

Dwijayanti, I., Devega, L. S., & Guru, P. (2024). Efektivitas Model Pembelajaran PjBL Berdiferensiasi terhadap Kemampuan Literasi Sains Aspek Kompetensi Sekolah Dasar Kelas V. 5, 512–518.

Ilmu, J., Dan, K., Politik, S., Puspitasari, D., & Ariani, T. (2024). Model Pembelajaran POE ( Predict Observe Explain ) Meningkatkan Hasil Belajar Siswa Jurnal Ilmu Komunikasi Dan Sosial Politik. 02(02), 521–525.

Ismail, A., Veronica, A., Fatimatuzzahro, & Aminudin, S. (2024). Analisis Pemahaman Peserta Didik Tingkat SMP Terhadap Konsep Pengendalian Hayati Pada Materi. Jurnal Penelitian Ilmu Dan Pendidikan Biologi, 1(2), 12–24.

Komarayanti, S. (2023). Implementasi Pembelajaran Diferensiasi dengan Model PBL untuk Meningkatkan Literasi Sains Siswa Kelas X . 2 SMAN Rambipuji. 1–11.

Ramadhan, H., Saputro, S., & Mahardiani, L. (2025). Kajian Sistematis Model Pembelajaran IPA untuk Meningkatkan Literasi Sains Peserta Didik : Perspektif Pendekatan Deep Learning. September, 11–26.

Safitri, L. B., & Dimas, A. (2021). Analisis Buku Ajar IPA SMP Pada Materi Pencemaran Lingkungan Ditinjau dari Aspek Literasi Sains. PISCES (Proceeding of Integrative Science Education Seminar), 1(2017), 581–586.

Safitri, N., Safriana, S., & Fadieny, N. (2023). Literatur Review: Model Pembelajaran Berdiferensiasi Meningkatkan Hasil Belajar Peserta Didik. Jurnal Pendidikan Dan Ilmu Fisika (JPIF), 246–255. https://journal.uniga.ac.id/index.php/jpif/article/view/2811%0Ahttps://journal.uniga.ac.id/index.php/jpif/article/download/2811/1746

Sains, L., Pendidikan, J., Volume, I. P. A., Studi, P., Ipa, P., Universitas, F., Author, C., Analisis, A., Literasi, R., Peserta, S., Indonesia, D., Pisa, H., Penyebab, F., Review, N. S., & Scholar, G. (2023). ANALISIS RENDAHNYA LITERASI SAINS PESERTA DIDIK INDONESIA : HASIL PISA DAN FAKTOR PENYEBAB. 13, 11–19. https://doi.org/10.24929/lensa.v13i1.283