The Role of Metacognitive Scaffolding in Fostering Creative Thinking and Conceptual Mastery in Physics: A Comparative Study Across Educational Level

Abstract

The study explores the importance of concept mastery in physics education for developing 21-st century skills, focusing on the role of metacognitive scaffolding in enhancing creative thinking. Data were collected from publications indexed by Google Scholar over the past 10 years from 2015 to 2025, using the Publish or Perish tool. Through a systematic literature review using PRISMA guidelines, data from Google Scholar was analyzed using VOSviewer software, covering publication types, sources, and frequently occurring keywords in related studies. In-depth analysis of several key articles indicates that metacognitive scaffolding has a significant positive impact on enhancing student’s creative thinking abilities and concept mastery at different educational levels, supported by the role of teachers. However, there is a potential decline in similar research seen in publications related to physics concepts mastery and creative thinking, which trends to decrease in 2025. Key themes include metacognitive scaffolding, critical thinking, concept mastery, and physics education in various educational levels.Metacognitive scaffolding merupakan strategi pedagogis kunci yang meningkatkan kemampuan pemecahan masalah dalam berpikir kreatif secara mandiri pada siswa selama proses pembelajaran. Berpikir kreatif didasarkan pada pemahaman yang kokoh terhadap konsep-konsep inti, terutama dalam mata pelajaran seperti fisika, di mana pemahaman siswa dapat bervariasi tergantung pada perkembangan kognitif dan usia. Oleh karena itu, metacognitive scaffolding perlu disesuaikan dengan tingkat pendidikan yang berbeda. Tinjauan sistematis ini mengeksplorasi bagaimana scaffolding metakognitif mendukung pemikiran kreatif dan penguasaan konsep dalam pendidikan fisika pada berbagai tahap. Penelitian menunjukkan bahwa scaffolding metakognitif secara efektif meningkatkan pemahaman konsep dan keterampilan pemecahan masalah kreatif siswa. Namun, keberhasilan pendekatan ini bergantung pada peran guru sebagai penyedia informasi, fasilitator, dan pembimbing. Guru harus menyesuaikan teknik scaffolding untuk mengakomodasi gaya belajar yang beragam dan kesiapan kognitif siswa. Untuk mengoptimalkan hasil belajar, guru harus mempertimbangkan perbedaan individu; siswa yang lebih muda mungkin memerlukan bimbingan yang lebih terstruktur, sementara siswa yang lebih tua dapat memperoleh manfaat dari otonomi yang lebih besar dalam proses belajar mereka. Pendekatan yang dipersonalisasi ini menciptakan lingkungan yang kondusif untuk mengembangkan scaffolding metakognitif, sehingga guru dapat mempersiapkan siswa untuk mengatasi masalah dunia nyata secara efektif. Secara ringkas, implementasi yang cermat dari strategi scaffolding tidak hanya meningkatkan hasil belajar dalam fisika tetapi juga membekali siswa dengan pemikiran kritis dan kreativitas untuk menghadapi tantangan di dunia yang terus berubah dengan cepat.