Enhancing Higher Order Thinking Skills and Scientific Attitudes Through Arduino-Based Experiments

Abstract

In science learning, students' higher-order thinking skills (HOTS) and scientific attitudes are still low. Problems become increasingly complex when the COVID-19 pandemic minimally transforms students' interactions with their community environment. Innovation is needed to obtain an experimental model integrated with the Arduino Internet of Things to enhance HOTS and scientific attitudes. This research aims to obtain a valid and practical Arduino-based experiment model and its effect on HOTS and scientific attitudes. This research and development refers to Borg and Gall consisting of research and collecting of information, planning, initial product development, initial testing, main product revision, main field testing, operational product revision, operational field testing, final product revision, and dissemination. The research subjects involved were physics lecturers, education practitioners, and physics education students in West Kalimantan, Indonesia. Enhancing HOTS after implementing an experiment is calculated using the Multivariate Analysis of Variance. The arduino based experiments model has proven feasible, practical, and effectively applied to improve students' HOTS and scientific attitudes. The results become an innovative alternative laboratory work model to be used as a policy recommendation in higher education.Dalam pembelajaran sains, kemampuan berpikir tingkat tinggi (HOTS) dan sikap ilmiah siswa masih rendah. Permasalahan menjadi semakin kompleks ketika pandemi COVID-19 sedikit mengubah interaksi siswa dengan lingkungan masyarakatnya. Inovasi diperlukan untuk mendapatkan model eksperimen yang terintegrasi dengan Arduino Internet of Things untuk meningkatkan HOTS dan sikap ilmiah. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan model eksperimen berbasis Arduino yang valid dan praktis serta pengaruhnya terhadap HOTS dan sikap ilmiah. Penelitian dan pengembangan ini mengacu pada Borg dan Gall yang terdiri dari penelitian dan pengumpulan informasi, perencanaan, pengembangan produk awal, pengujian awal, revisi produk utama, uji lapangan utama, revisi produk operasional, uji lapangan operasional, revisi produk akhir, dan diseminasi. Subjek penelitian yang terlibat adalah dosen fisika, praktisi pendidikan, dan mahasiswa pendidikan fisika di Kalimantan Barat, Indonesia. Peningkatan HOTS setelah pelaksanaan eksperimen dihitung menggunakan Analisis Varians Multivariat. Model eksperimen berbasis Arduino telah terbukti layak, praktis, dan efektif diterapkan untuk meningkatkan HOTS dan sikap ilmiah siswa. Hasilnya menjadi model kerja laboratorium alternatif yang inovatif untuk digunakan sebagai rekomendasi kebijakan dalam pendidikan tinggi.