Bilingual STEM Workshop Assisted by PhET Simulations to Improve Hooke’s Law Understanding and 21st-Century Skills among High School Students in a Border Region

Abstract

Sekolah di wilayah perbatasan Indonesia masih menghadapi tantangan dalam meningkatkan literasi sains, keterampilan abad ke-21 (4C), dan kemampuan bahasa Inggris secara bersamaan. Lebih lanjut, pembelajaran fisika masih didominasi oleh hafalan rumus sehingga siswa cenderung memandang konsep sains sebagai sesuatu yang abstrak dan jauh dari kehidupan nyata. Kegiatan pengabdian masyarakat ini bertujuan untuk mengkaji efektivitas Workshop Bilingual STEM yang mengintegrasikan simulasi virtual PhET dan aktivitas eksperimen dalam meningkatkan pemahaman konsep Hukum Hooke serta mengembangkan keterampilan abad ke-21 siswa. Program ini menggunakan pendekatan mixed-methods dengan desain explanatory sequential, melibatkan 15 siswa kelas X SMAIT Ibnu Sina Boarding School Nunukan. Workshop dilaksanakan dengan menggunakan prinsip Content and Language Integrated Learning (CLIL), dengan bahasa Inggris sebagai bahasa pengantar selama kegiatan pembelajaran. Data kuantitatif diperoleh melalui pre-test dan post-test yang dianalisis menggunakan rumus Normalized Gain (N-Gain). Sementara itu, data kualitatif diperoleh melalui observasi Direct Performance Assessment yang berfokus pada 4 aspek utama, yaitu kolaborasi, berpikir kritis, kreativitas, dan komunikasi. Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan signifikan dalam pemahaman konsep siswa. Hal ini ditunjukkan oleh kenaikan rata-rata skor dari 42,6 (pre-test) menjadi 81,3 (post-test) serta nilai rata-rata N-Gain sebesar 0,68 yang termasuk kategori sedang menuju tinggi. Hasil observasi juga menunjukkan perkembangan positif pada keterampilan abad ke-21 siswa. Kegiatan ini menyimpulkan bahwa integrasi pembelajaran bilingual dengan STEM berbantuan simulasi PhET merupakan strategi potensial untuk meningkatkan pembelajaran fisika dan keterampilan abad ke-21 dalam konteks pendidikan di wilayah perbatasan. Selain itu, pembelajaran bilingual berbasis simulasi dapat menjadi model pembelajaran yang praktis dan mudah diterapkan di sekolah dengan keterbatasan fasilitas laboratorium.