Development of experiment-based worksheet to improve critical thinking in human respiration

Biworo Frida Gurning; Fauziyah Harahap; Yusnadi Yusnadi

doi:10.64014/jik.v22i3.82

Authors

Biworo Frida Gurning Universitas Negeri Medan Author
Fauziyah Harahap Universitas Negeri Medan Author
Yusnadi Universitas Negeri Medan Author

DOI:

https://doi.org/10.64014/jik.v22i3.82

Keywords:

critical thinking, experiment, respiratory system, worksheet

Abstract

Limited student engagement and underdeveloped critical thinking skills in elementary science learning prompted the development of an experiment-based student worksheet on the topic of the human respiratory system. This study aimed to produce a valid, practical, and effective instructional tool for fifth-grade learners. The development process employed a modified ADDIE model consisting of analysis, design, development, implementation, and evaluation stages. Validation involved subject matter experts, media specialists, and language experts. Implementation engaged classroom teachers and students in assessing the practicality and effectiveness of the worksheet. Findings revealed that the worksheet content aligned with learning objectives, the visual presentation was appealing, and the language was clear and appropriate for elementary students. The evaluation process indicated that the product supported a more contextual and participative learning environment. Feedback from both teachers and students affirmed the worksheet's role in promoting critical thinking skills through well-structured experimental tasks. The overall quality of the worksheet demonstrated its potential as a relevant and meaningful learning medium that aligns with the principles of the Merdeka Curriculum in primary education.

Abstrak

Rendahnya keterlibatan aktif peserta didik dan belum optimalnya keterampilan berpikir kritis dalam pembelajaran IPAS menjadi dasar pengembangan Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) berbasis eksperimen pada materi sistem pernapasan manusia. Penelitian ini bertujuan menghasilkan perangkat pembelajaran yang valid, praktis, dan efektif digunakan oleh peserta didik kelas V Sekolah Dasar. Proses pengembangan mengikuti model ADDIE yang dimodifikasi melalui tahapan analisis, desain, pengembangan, implementasi, dan evaluasi. Validasi produk dilakukan oleh ahli materi, ahli media, dan ahli bahasa. Implementasi melibatkan guru serta peserta didik untuk menilai kepraktisan dan efektivitas LKPD dalam pembelajaran. Hasil pengembangan menunjukkan bahwa LKPD memiliki kualitas isi yang relevan dengan tujuan pembelajaran, disajikan dalam bentuk visual yang menarik, serta menggunakan bahasa yang komunikatif. Evaluasi pelaksanaan pembelajaran mengindikasikan bahwa produk mampu mendorong aktivitas belajar yang lebih kontekstual dan partisipatif. Dukungan dari respons guru dan peserta didik menguatkan bahwa LKPD dapat memfasilitasi keterampilan berpikir kritis peserta didik melalui eksperimen yang terarah dan bermakna. Kelayakan dan kepraktisan yang terpenuhi menjadikan LKPD ini sebagai salah satu alternatif media pembelajaran yang sesuai dengan karakteristik Kurikulum Merdeka dalam pendidikan dasar.

Kata Kunci: berpikir kritis; eksperimen; LKPD; sistem pernapasan

References

Agustin, D. T., Jumroh, J., & Destiniar, D. (2024). Pengembangan LKPD dengan menggunakan model problem based learning berbantuan media canva di SMK. Laplace: Jurnal Pendidikan Matematika, 7(1), 137-146.

Anisa, S., Erika, F., & Nurhadi, M. (2024). Analisis kebutuhan siswa untuk pengembangan E-LKPD berbasis problem based learning terintegrasi kearifan lokal sebagai pendukung implementasi kurikulum merdeka. Journal of Innovation and Technology in MBKM, 1(1), 20-25.

Annisa, N. N., Suhartini, E., Buhari Muhammad Ramli, & Arafah, A. A. (2023). Pengembangan LKPD IPA berbasis STEM pada tema 1 indahnya kebersamaan materi bunyi kelas IV sekolah dasar. Jurnal Pendidikan MIPA, 13(1), 170-176.

Ariani, R. F. (2020). Pengaruh model pembelajaran problem based learning terhadap kemampuan berpikir kritis siswa SD pada muatan IPA. Jurnal Imiah Pendidikan dan Pembelajaran, 4(3), 422-432.

Ariyanti, I., & Yunus, M. (2021). Pelatihan dan pendampingan guru SMP dalam penyusunan lembar kerja peserta didik menggunakan liveworksheets. JMM (Jurnal Masyarakat Mandiri), 5(4), 1397-1407.

Beudels, M. M., Preisfeld, A., & Damerau, K. (2021). Impact of an experiment-based intervention on pre-service primary school teachers’ experiment-related and science teaching-related self-concepts. Interdisciplinary Journal of Environmental and Science Education, 18(1), 1-21.

Çeliker, H. D. (2021). Designing an experiment based on a script: determining the critical thinking tendency and biological self-efficacy of prospective science teachers. Science Education International, 32(1), 23-33.

Deniş-Çeliker, H., & Dere, S. (2022). The effects of the problem-based learnıng supported by experiments in science course: Students’ inquiry learning and reflective thinking skills. Journal of Science Learning, 5(1), 14-27.

Dewi, T. M., & Meilina, F. (2022). Pengembangan Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) berbasis Higher Order Thinking Skill (HOTS) terintegrasi web pada pembelajaran IPA di sekolah dasar. Primary: Jurnal Pendidikan Guru Sekolah Dasar, 11(5), 1368-1378.

Endaryati, S. A., Atmojo, I. R. W., Slamet, S. Y., & Suryandari, K. C. (2021). Analisis e-modul flipbook berbasis problem based learning untuk memberdayakan keterampilan berpikir kritis pembelajaran IPA sekolah dasar. Dwija Cendekia: Jurnal Riset Pedagogik, 5(2), 300-312.

Evitasari, A. D., Pancasari, T. D., & Sugoyanta, G. (2025). Penerapan pembelajaran IPAS dalam kurikulum merdeka di sekolah dasar. JRPD: Jurnal Riset Pendidikan Dasar, 8(1), 1-15.

Fadzilah, L., Mayasari, T., & Yusro, A. C. (2020). Discovery character experiment worksheet on temperature and heat material of grade X vocational school. Jurnal Pendidikan dan Pengajaran, 53(3), 256-265.

Haerani, H., Muhammad, A., & Khaeruddin, K. (2023). Development of experiment-based physics worksheets in science in developing students' science process skills. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA (JPPIPA), 9(1), 292-298.

Lestari, I., Kuswandi, D., & Sudjimat, D. A. (2023). Influence of guided inquiry learning strategies assisted with virtual laboratories in thematic learning on the critical thinking abilities of primary school students. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 9(1), 967-973.

Li, Y., & Guo, M. (2021). Scientific literacy in communicating science and socio-scientific issues: Prospects and challenges. Frontiers in Psychology, 12(1), 1-15.

Milala, K. N. B., Harahap, F., & Hasruddin, H. (2024). Developing STEM-based LKPD to improve student’s critical thinking abilities. Inovasi Kurikulum, 21(4), 2243-2262.

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

Octaviani, R., Anas, N., & Lubis, R. (2024). Pengembangan LKPD berbasis STEM untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis di sekolah dasar materi perubahan wujud benda. Jurnal Multidisiplin Ilmu Akademik, 1(5), 109-123.

Payu, C. S. (2023). Effect of experiment-based discovery learning model on psychomotor learning outcomes in static fluid materials. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 9(5), 2647-2652.

Pigai, F. Y. P., & Yulianto, S. (2024). Development of flipbook learning media to improve learning outcomes IPAS. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 10(8), 5775-5781.

Purwati, N. L. D., & Pradynyana, P. B. (2025). Analisis kebutuhan bahan ajar IPAS di kelas IV SD Negeri 2 Siangan. Jurnal Wahana Chitta Pendidikan, 7(1), 49-57.

Putra, I. M. C. W., Astawan, I. G., & Antara, P. A. (2022). Lembar kerja peserta didik digital berbasis PBL pada muatan IPA sekolah dasar. Mimbar PGSD Undiksha, 10(1), 155-163.

Putri, N. R. S., & Meilana, S. F. (2023). Effect of experimental learning methods on students’ cognitive abilities in science learning. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 9(9), 7539-7546.

Rahmatika, H., Fitri, R., & Sumarmin, R. (2022). Development of the guided inquiry oriented book of biology experiments for junior high school students. Jurnal Penelitian dan Pembelajaran IPA, 8(1), 108.

Ramdani, A., Jufri, A. W., Jamaluddin, J., & Setiadi, D. (2020). Kemampuan berpikir kritis dan penguasaan konsep dasar IPA peserta didik. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 6(1), 119-124.

Rohimat, S. (2022). Experiment-based learning in the topics of natural acid-base indicators during a limited face-to-face learning process. Journal of Mathematics and Natural Science Education, 3(1), 43-52.

Rohman, M. A., Dwajayanti, I., & Sumarno. (2023). Pengembangan digital book aran berbasis PBL untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa kelas IV SD Negeri Ponowareng 01. Didaktik: Jurnal Ilmiah PGSD STKIP Subang, 9(2), 1001-1009.

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.

Suwastini, N. M. S., Agung, A. A. G., & Sujana, I. W. (2022). LKPD sebagai media pembelajaran interaktif berbasis pendekatan saintifik dalam muatan IPA sekolah dasar. Jurnal Penelitian dan Pengembangan Pendidikan, 6(2), 311-320.

Wardani, I., & Djukri. (2020). The effectiveness of guided inquiry model with starter experiment approach towards critical thinking skill in understanding fungi material: An experimental study on the first students of senior high school. Journal of Physics: Conference Series, 1567(4), 2-7.

Widodo, S. A., Wijayanti, A., Irfan, M., Pusporini, W., Mariah, S., & Rochmiyati, S. (2023). Effects of worksheets on problem-solving skills: Meta-analytic studies. International Journal of Educational Methodology, 9(1), 151-167.

Wulandari, R. D., Hastuti, W. S., Zahra, M., Nurul, S., Damayanti, I., Mirza, A. N., & Dewi, I. P. (2025). Development of experiment-based IPAS exploration sheet (LEPAS) on the material of the effect of force on objects. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 11(3), 448-458.