Effect of problem-based learning model on critical thinking and Math learning motivation

Muhammad Sabiq; Edy Surya; E. Elvis Napitupulu

doi:10.64014/jik.v22i3.59

Effect of problem-based learning model on critical thinking and Math learning motivation

Muhammad Sabiq ^{Universitas Negeri Medan,} , Edy Surya ^{Universitas Negeri Medan,} , E. Elvis Napitupulu ^{Universitas Negeri Medan,} ,

29 August 2025 · Vol. 22 No. 3 (2025): Inovasi Kurikulum, August 2025 · Articles

DOI https://doi.org/10.64014/jik.v22i3.59

Downloads

Download PDF (English) Download PDF (Bhs Indonesia)

Abstract

Critical thinking ability and learning motivation are two essential aspects of mathematics learning that are closely interrelated. Low cognitive and affective engagement among students is often caused by instructional approaches that fail to support higher-order thinking activities. This study aims to analyze the influence of the Problem-Based Learning model on students' critical thinking ability and mathematics learning motivation. The research employed a quantitative approach using a quasi-experimental design involving two classes of seventh-grade students at MTs Jam’iyah Mahmudiyah Tanjung Pura. The instruments included essay tests to assess critical thinking skills and Likert-scale questionnaires to measure students' motivation. The results of the normality and homogeneity tests confirmed that the data were normally distributed and had homogeneous variance, allowing the use of Two-Way ANOVA and the Mann-Whitney test for further analysis. The findings indicated that Problem-Based Learning was significantly more effective than direct instruction in enhancing both critical thinking and motivation. Moreover, an interaction effect between students’ prior mathematical ability and the learning model was observed. This research highlights the importance of implementing problem-based learning strategies that respond to individual differences in students’ needs and abilities.

Abstrak

Kemampuan berpikir kritis dan motivasi belajar merupakan dua aspek penting dalam pembelajaran matematika yang saling berhubungan. Rendahnya keterlibatan kognitif dan afektif siswa dalam proses belajar sering kali disebabkan oleh pendekatan pembelajaran yang tidak memfasilitasi aktivitas berpikir tingkat tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh model Problem-Based Learning terhadap kemampuan berpikir kritis dan motivasi belajar matematika siswa. Penelitian ini menggunakan pendekatan kuantitatif dengan desain eksperimen semu dan melibatkan dua kelas siswa tingkat VII di MTs Jam’iyah Mahmudiyah Tanjung Pura. Instrumen yang digunakan mencakup tes uraian untuk mengukur kemampuan berpikir kritis serta angket skala Likert untuk menilai motivasi belajar matematika siswa. Hasil analisis menunjukkan bahwa data berdistribusi normal dan memiliki varians yang homogen, sehingga pengujian menggunakan ANOVA dua jalur dan uji Mann-Whitney dapat dilaksanakan. Temuan menunjukkan bahwa pembelajaran menggunakan model Problem-Based Learning secara signifikan lebih efektif dibandingkan pembelajaran langsung dalam meningkatkan kedua variabel tersebut. Interaksi antara kemampuan awal matematika dan model pembelajaran juga berpengaruh terhadap hasil belajar. Penelitian ini memperkuat urgensi penerapan pendekatan pembelajaran berbasis masalah yang adaptif terhadap kebutuhan dan kemampuan siswa.

Kata Kunci: berpikir kritis; Matematika; motivasi belajar; problem-based learning

Keywords : critical thinking , learning motivation , Mathematic , problem-based learning

References

Agus, P., Jafar, & Rahmat. (2025). Profil kemampuan berpikir reflektif siswa SMP dalam memecahkan masalah Matematika ditinjau dari adversity quotient. Jurnal Penelitian Pendidikan Matematika, 13(1), 23-36.

Almarashdi, H. S., & Jarrah, A. M. (2022). The impact of a proposed mathematics enrichment program on UAE students’ Mathematical literacy based on the PISA framework. Sustainability, 14(18), 1-13.

Aninditaningrum, M., Firmansyah, D., & Adirakasiwi, A. G. (2024). Analisis kesulitan belajar Matematika ditinjau dari motivasi belajar. Jurnal Educatio: Jurnal Pendidikan Indonesia, 10(2), 659-672.

Ardanari, M. S., Wantoro, J., Riyanti, R. F., Siswanto, H., & Lazwardi, A. (2024). Model Problem Based Learning (PBL) untuk meningkatkan kompetensi materi pengurangan mata pelajaran Matematika bagi siswa sekolah dasar kelas rendah. Jurnal Ilmiah Kampus Mengajar, 4(1), 1-13.

Arisandi, O. R. (2024). Meningkatkan hasil belajar matematika melalui pembelajaran berdiferensiasi dengan model problem based learning. Jurnal Didaktika Pendidikan Dasar, 8(1), 243-262.

Astiantari, I., Pambudi, D. S., Oktavianingtyas, E., Trapsilasiwi, D., & Murtikusuma, R. P. (2022). Kemampuan berpikir kritis siswa smp dalam menyelesaikan masalah matematika ditinjau dari Adversity Quotient (AQ). Aksioma: Jurnal Program Studi Pendidikan Matematika, 11(2), 1270-1281.

Ayu, M. S., Susiswo, S., & Sa’dijah, C. (2023). Proses berpikir kritis siswa dalam memecahkan masalah Matematika. Aksioma: Jurnal Program Studi Pendidikan Matematika, 12(3), 3075-3087.

Baharullah, B., Wahyuddin, W., Usman, M. R., & Syam, N. (2022). Profil kemampuan pemecahan masalah matematika siswa ditinjau dari Adversity Quotient (AQ). Aksioma: Jurnal Program Studi Pendidikan Matematika, 11(2), 1039-1051.

Bangki, N. T., Mangobi, J. U. L., & Kaunang, D. F. (2024). Studi komparasi hasil belajar teorema pythagoras siswa yang diajarkan menggunakan model problem-based learning dengan direct instruction. Jurnal Riset dan Inovasi Pembelajaran, 4(2), 1159-1170.

Budi, N. I. S., Pratiwi, I. A., & Riswari, L. A. (2024). Minat dan motivasi belajar pada mata pelajaran Matematika siswa sekolah dasar. Jurnal Papeda: Jurnal Publikasi Pendidikan Dasar, 6(2), 161-170.

Budiningsih, H., Siregar, S. U., & Sitorus, Y. (2024). Upaya meningkatkan motivasi belajar peserta didik dalam pembelajaran matematika dengan menggunakan model Projek Based Learning (PjBL). Jurnal Pembelajaran dan Matematika Sigma (JPMS), 10(1), 102-106.

Buyung, B., Utama, E. G., & Asikin, P. N. (2024). kemampuan literasi matematis siswa sekolah dasar dengan pembelajaran Problem Based Instruction (PBI). Aksioma: Jurnal Program Studi Pendidikan Matematika, 13(3), 951-963.

Carlina, D., & Fadliansyah, F. (2024). Upaya peningkatan hasil belajar Matematika menggunakan model pembelajaran langsung (direct instruction) bagi siswa kelas V sekolah dasar. Krakatau (Indonesian of Multidiciplinary Journals), 2(1), 149-158.

Cojorn, K. (2024). A collaborative professional development and its impact on teachers' ability to foster higher order thinking. Journal of Education and Learning (EduLearn), 18(2), 561-569.

Faisal, M., Dhoruri, A., & Mahmudah, F. N. (2024). Pengaruh model pembelajaran problem based learning terhadap peningkatan kemampuan literasi Matematika. Aksioma: Jurnal Program Studi Pendidikan Matematika, 13(2), 577-585.

Fatayan, A., Safrul, S., Ghani, A. R. A., & Ayu, S. (2022). The implementation of problem-based learning on multiplication and division lessons in improving elementary school students’ learning motivation. JTAM (Jurnal Teori dan Aplikasi Matematika), 6(4), 857.

Febrianty, E. D., Herman, T., & Pauji, I. (2024). Penerapan model pembelajaran direct instruction terhadap kemampuan berpikir reflektif matematis siswa. Jurnal Analisa, 10(1), 13-25.

Handoyo, A. F., Sobandi, A., & Bimo, W. A. (2024). Trend and research focus on problem-based learning and learning outcome in the world: A bibliometric analysis. Inovasi Kurikulum, 21(2), 1289-1302.

Hartati, Y. F., Astuti, P., Mustika, H., Ningsih, S. Y., Fitri, R., & Sari, Y. W. (2024). Pengaruh kolaborasi model pembelajaran direct instruction dengan realistic mathematics education terhadap kemampuan pemahaman konsep matematis. Teaching : Jurnal Inovasi Keguruan dan Ilmu Pendidikan, 4(3), 215-228.

Hasanah, U., Soeprianto, H., Triutami, T. W., & Hayati, L. (2024). Analisis kemampuan pemecahan masalah matematis ditinjau dari motivasi belajar matematika siswa. Mandalika Mathematics and Educations Journal, 6(1), 230-246.

Irnawati, D. R., Makmur, A., & Istiyowati, L. S. (2024). Pengaruh pembelajaran berbasis gamifikasi terhadap motivasi belajar Matematika pasca pandemi COVID-19. Cetta: Jurnal Ilmu Pendidikan, 7(1), 82-88.

Kania, N., Fitriani, C., & Bonyah, E. (2023). Analysis of students’ critical thinking skills based on prior knowledge Mathematics. International Journal of Contemporary Studies in Education (IJ-CSE), 2(1), 49-58.

Khaira, H. S., Al Hafizh, M. F., Darmansyah, P. S. A., Nugraha, H., & Komara, D. A. (2023). Analysis of needs and teachers' perception towards business teaching materials at SMA Labschool UPI. Curricula: Journal of Curriculum Development, 2(2), 299-314.

Khoirunnisa, P. H., & Malasari, P. N. (2021). Analisis kemampuan berpikir kritis matematis siswa ditinjau dari self confidence. JP3M (Jurnal Penelitian Pendidikan dan Pengajaran Matematika), 7(1), 49-56.

Latifah, A. U. (2024). Pengembangan E-LKPD Matematika berbasis problem based learning pada materi matematika. Jurnal Pendidikan Matematika, 1(3), 8.

Marlina, L., Yumiati, Y., & Novianti, I. (2023). Pengembangan bahan pembelajaran berbasis Problem Based Learning (PBL) dengan media komik untuk meningkatkan kemampuan komunikasi dan berpikir kritis matematis siswa SMP. Jurnal Cendekia: Jurnal Pendidikan Matematika, 7(3), 3093-3108.

Maryanti, I. (2024). Upaya meningkatkan motivasi belajar matematika peserta didik dengan media pembelajaran interaktif berbasis web pada materi bangun ruang sisi datar. Kognitif: Jurnal Riset HOTS Pendidikan Matematika, 4(1), 630-640.

Masruro, A. A., Harjo, F. Y. D., Arifah, S. N., & Surur, M. (2024). Analisis penerapan problem based learning dalam kemampuan berpikir kritis siswa pada pelajaran Matematika. Education Journal: Journal Educational Research and Development, 8(1), 26-33.

Mastura, V., Arjudin, A., & Fauzi, A. (2024). Efektivitas model pembelajaran kooperatif tipe make a match terhadap hasil belajar Matematika siswa kelas IV di SDN 1 Ampenan. Jurnal Ilmiah Profesi Pendidikan, 9(4), 2302-2310.

Mawaddah, A. M. Al, Zhanty, L. S., & Sari, I. P. (2024). Analisis hubungan motivasi belajar dengan prestasi belajar siswa pada materi koordinat Kartesius. Jurnal Pendidikan Matematika Inovatif (JPMI), 7(6), 1025-1032.

Nababan, R. (2021). Perbedaan kemampuan berpikir kritis matematis siswa antara model pembelajaran problem posing dan discovery learning. Sepren, 2(2), 1-10.

Noviyanti, E. D., Purnomo, D., & Kusumaningsih, W. (2021). Analisis kemampuan berpikir reflektif dalam pemecahan masalah Matematika ditinjau dari gaya kognitif. Imajiner: Jurnal Matematika dan Pendidikan Matematika, 3(1), 57-68.

Nurjanah, S. R., Ansori, Y. Z., & Cahyaningsih, U. (2024). Pengaruh model pembelajaran realistic Mathematics education berbantuan media Quizizz terhadap kemampuan berhitung Matematika siswa. Buletin Ilmiah Pendidikan, 3(1), 31-44.

Nurlaeli, N. (2022). Pengaruh model pembelajaran problem based learning terhadap kemampuan berpikir kritis matematika siswa SMP. Tsaqofah, 2(1), 23-30.

Nurrawi, A. E. P., Zahra, A. T., Aulia, D., Greis, G., & Mubarok, S. (2023). Motivasi belajar siswa terhadap hasil belajar Matematika motivasi belajar siswa terhadap hasil belajar Matematika. Plusminus: Jurnal Pendidikan Matematika, 3(1), 29-38.

Prajono, R., Gunarti, D. Y., & Mustamin. (2022). Analisis kemampuan berpikir kritis matematis peserta didik SMP ditinjau dari self efficacy. Mosharafa: Jurnal Pendidikan Matematika, 11(1), 143-154.

Puspitasari, D. R., & Sari, N. M. (2024). Pengembangan multimedia interaktif tipe tutorial untuk meningkatkan hasil belajar dan motivasi siswa SMP. Plusminus: Jurnal Pendidikan Matematika, 4(1), 127-136.

Ratnawati, W., Retno, R. S., & Triastuti, N. (2024). Meningkatkan hasil belajar matematika melalui model pembelajaran problem based learning dengan pemanfaatan media Quizizz pada siswa kelas 5 SDN Wonosari 2. JPG: Jurnal Pendidikan Guru, 5(1), 14-25.

Ridgley, L. M., DaVia Rubenstein, L., & Callan, G. L. (2022). Are gifted students adapting their self-regulated learning processes when experiencing challenging tasks?. Gifted Child Quarterly, 66(1), 3-22.

Rismayanti, T. A., Anriani, N., & Sukirwan, S. (2022). Pengembangan e-modul berbantu kodular pada smartphone untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis matematis siswa SMP. Jurnal Cendekia: Jurnal Pendidikan Matematika, 6(1), 859-873.

Rizki, B. F. S., Harjono, A., Rahmatih, A. N., & Fauzi, A. (2024). Kemampuan berpikir kritis Matematika peserta didik kelas VI dengan model Problem Based Learning (PBL). JCAR: Journal of Classroom, 6(4), 800-806.

Robbani, I. A., & Sumartini, T. S. (2023). Kemampuan pemecahan masalah matematis ditinjau dari motivasi belajar siswa sekolah dasar. Jurnal Inovasi Pembelajaran Matematika: PowerMathEdu, 2(2), 185-192.

Rosyiddin, A. A. Z., Fiqih, A., Hadiapurwa, A., Nugraha, H., & Komara, D. A. (2023). The effect of interactive PowerPoint media design on student learning interests. Edcomtech: Jurnal Kajian Teknologi Pendidikan, 8(1), 12-24.

Santos-Meneses, L. F., Pashchenko, T., & Mikhailova, A. (2023). Critical thinking in the context of adult learning through PBL and e-learning: A course framework. Thinking Skills and Creativity, 49(1), 101358.

Setiawan, M. A., Sriadhi, S., & Silaban, S. (2024). Enhancing critical thinking skill by implementing electronic student worksheets based on guided inquiry in natural science subject for elementary school. Jurnal Pendidikan Kimia, 16(3), 225-229.

Sirajuddin. (2024). Meningkatkan pembelajaran matematika melalui pembelajaran langsung (direct instruction) dengan pendekatan kontekstual pada mahasiswa S1 farmasi Universitas Muhammadiyah Mataram. Diksi: Jurnal Kajian Pendidikan dan Sosial, 5(1), 26-33.

Siregar, T. M., Hadizah, H., Titania, N., Sari, R. P., Ramadhani, S., & Syalwa, Z. (2024). Pengaruh evaluasi pembelajaran terhadap peningkatan motivasi belajar matematika siswa kelas VIII pada SMP Swasta Ar-Rahman. Ar-Rumman: Journal of Education and Learning Evaluation, 1(2), 743-751.

Taufik, A. (2024). Meningkatkan keterampilan HOTS dan hasil belajar matematika siswa melalui media kartu soal dalam problem based learning. Indonesian Journal of Educational Sciences (IJES), 6(2), 106-119.

Wijayanti, N., & Widodo, S. A. (2021). Studi korelasi motivasi belajar terhadap hasil belajar Matematika selama daring. Journal of Instructional Mathematics, 2(1), 1-9.

Wilujeng, S., & Sudihartinih, E. (2021). Kemampuan berpikir kritis matematis siswa SMP ditinjau dari gaya belajar siswa. Jurnal Pendidikan Matematika Indonesia (JPMI), 6(2), 53-63.

Winahyu, F. H., Nulhakim, L., & Rumanta, M. (2024). Pengaruh pembelajaran problem based learning berdiferensiasi dan motivasi belajar terhadap hasil belajar matematika. Edukatif: Jurnal Ilmu Pendidikan, 6(1), 661-669.

Xu, E., Wang, W., & Wang, Q. (2023). The effectiveness of collaborative problem solving in promoting students’ critical thinking: A meta-analysis based on empirical literature. Humanities and Social Sciences Communications, 10(1), 1-16.