Improving students’ scientific literacy through a problem-based learning model integrated with socio-scientific issues on ecosystem learning

Abstract

Scientific literacy is recognized by the World Economic Forum as one of the 16 essential skills for the 21st century. However, the scientific literacy of Indonesian students remains relatively low based on PISA results. This study aims to examine the enhancement of students' scientific literacy through implementation of Problem Based Learning (PBL) model based on socio-scientific issues (SSI) on ecosystem learning. This research used a quasi-experimental study with a non-equivalent control group design. The population consisted off all 7th grade in the academic year 2024/2025, totaling 108 students. Two classes were selected as samples: 28 students in the experimental class and 26 students in the control class. Data collection instruments include tests, observation, and questionnaire. The data were analyzed using N-Gain to measure improvement and inferential statistics to test significance. These findings suggest that Problem Based Learning (PBL) based on socio-scientific issues (SSI) effectively enhances students' scientific literacy. This research can be an alternative strategy, and reference for teachers and schools in implementing innovative learning that supports scientific literacy development.Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji peningkatan kerangka sains siswa melalui penerapan model pembelajaran Problem Based Learning (PBL) berbasis isu sosiosaintifik (SSI) pada materi ekosistem. Penelitian ini menggunakan metode kuasi eksperimen dengan desain non-equivalent control group. Populasi terdiri dari seluruh siswa kelas 7 pada tahun ajaran 2024/2025 yang berjumlah 108 siswa. Dua kelas dipilih sebagai sampel: 28 siswa pada kelas eksperimen dan 26 siswa pada kelas kontrol. Penerapan PBL berbasis SSI dilaksanakan dengan sangat baik, dengan rata-rata kinerja sebesar 94%. Peningkatan kerangka sains ditunjukkan melalui pencapaian nilai N-Gain sebesar 0,53 (sedang) pada kelas eksperimen, sedangkan nilai N-Gain pada kelas kontrol sebesar 0,10 (rendah). Hasil uji Mann-Whitney pada posttest menunjukkan nilai signifikansi ≤ 0,001 (p < 0,01) yang berarti terdapat perbedaan yang signifikan antara kedua kelompok setelah perlakuan diberikan. Refleksi siswa menunjukkan respons positif terhadap pembelajaran dengan rata-rata keseluruhan sebesar 75% (baik). Temuan ini menunjukkan bahwa model Problem Based Learning (PBL) berbasis isu sosiosaintifik (SSI) secara efektif dapat meningkatkan kerangka sains siswa. Penelitian ini dapat menjadi strategi alternatif dan referensi bagi guru dan sekolah dalam menerapkan pembelajaran inovatif yang mendukung pengembangan kerangka berpikir ilmiah.