Implementasi Inkuiri Berbasis Digital dalam Pembelajaran IPA untuk Meningkatkan Berpikir Kritis: Systematic Literature Review pada Pendidikan Dasar dan Menengah

Libna Sahlatul Mufidah; Laifa Rahmawati; Imroatun Nadifah

doi:10.24014/idj.v9i1.39476

Implementasi Inkuiri Berbasis Digital dalam Pembelajaran IPA untuk Meningkatkan Berpikir Kritis: Systematic Literature Review pada Pendidikan Dasar dan Menengah

Libna Sahlatul Mufidah, Laifa Rahmawati, Imroatun Nadifah

Abstract

Keterampilan berpikir kritis merupakan kemampuan yang sangat penting di abad ke-21, khususnya dalam pembelajaran IPA. Namun, penelitian sebelumnya mengenai pembelajaran inkuiri berbasis digital masih bersifat terpisah-pisah dan belum memberikan sintesis yang komprehensif lintas jenjang pendidikan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis implementasi model inkuiri berbasis digital dalam pembelajaran IPA guna meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa. Penelitian ini menggunakan metode Systematic Literature Review dengan kerangka PRISMA untuk mengidentifikasi dan menyeleksi studi yang relevan, yang kemudian dilanjutkan dengan sintesis kualitatif terhadap 20 artikel yang dipublikasikan antara tahun 2016 hingga 2025. Analisis data dalam penelitian ini menggunakan pendekatan thematic analysis terhadap 20 artikel melalui tahap ekstraksi data, open coding, axial coding, dan selective coding untuk mengidentifikasi serta mengelompokkan temuan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa implementasi pembelajaran inkuiri berbasis digital bervariasi pada setiap jenjang pendidikan, mulai dari inkuiri terbimbing berbantuan Augmented Reality di tingkat sekolah dasar hingga inkuiri terbuka melalui laboratorium virtual dan Virtual Reality di tingkat sekolah menengah. Secara keseluruhan, pembelajaran inkuiri berbasis digital terbukti efektif dalam meningkatkan keterampilan berpikir kritis melalui keterlibatan siswa dalam proses sistematis seperti orientasi masalah, investigasi, analisis, dan refleksi. Penelitian ini memberikan kontribusi berupa pemetaan komprehensif pola implementasi serta mengidentifikasi faktor-faktor kunci yang memengaruhi efektivitas pembelajaran inkuiri berbasis digital dalam pembelajaran IPAKeterampilan berpikir kritis merupakan kemampuan yang sangat penting di abad ke-21, khususnya dalam pembelajaran IPA. Namun, penelitian sebelumnya mengenai pembelajaran inkuiri berbasis digital masih bersifat terpisah-pisah dan belum memberikan sintesis yang komprehensif lintas jenjang pendidikan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis implementasi model inkuiri berbasis digital dalam pembelajaran IPA guna meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa. Penelitian ini menggunakan metode Systematic Literature Review dengan kerangka PRISMA untuk mengidentifikasi dan menyeleksi studi yang relevan, yang kemudian dilanjutkan dengan sintesis kualitatif terhadap 20 artikel yang dipublikasikan antara tahun 2016 hingga 2025. Analisis data dalam penelitian ini menggunakan pendekatan thematic analysis terhadap 20 artikel melalui tahap ekstraksi data, open coding, axial coding, dan selective coding untuk mengidentifikasi serta mengelompokkan temuan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa implementasi pembelajaran inkuiri berbasis digital bervariasi pada setiap jenjang pendidikan, mulai dari inkuiri terbimbing berbantuan Augmented Reality di tingkat sekolah dasar hingga inkuiri terbuka melalui laboratorium virtual dan Virtual Reality di tingkat sekolah menengah. Secara keseluruhan, pembelajaran inkuiri berbasis digital terbukti efektif dalam meningkatkan keterampilan berpikir kritis melalui keterlibatan siswa dalam proses sistematis seperti orientasi masalah, investigasi, analisis, dan refleksi. Penelitian ini memberikan kontribusi berupa pemetaan komprehensif pola implementasi serta mengidentifikasi faktor-faktor kunci yang memengaruhi efektivitas pembelajaran inkuiri berbasis digital dalam pembelajaran IPA.

Keywords

(Inkuiri berbasis digital; Pembelajaran IPA; Berpikir kritis; Systematic Literature Review; Pendidikan dasar dan menengah)

References

Abaniel, A. (2021). Enhanced Conceptual Understanding, 21st Century Skills And Learning Attitudes Through An Open Inquiry Learning Model In Physics. Journal of Technology and Science Education, 11(1), 30–43. https://doi.org/10.3926/jotse.1004

Ardiansyah, A. S., Agung, G. H., Cahya, N. D., & Dinasari, A. (2022). Upaya Mengembangkan Keterampilan 4C melalui Challenge Based Learning. PRISMA, Prosiding Seminar Nasional Matematika, 5, 627–637.https://journal.unnes.ac.id/sju/index.php/prisma/

Ahzari, A., & Akmam, A. (2025). Analyzing students’ critical thinking skills through interactive multimedia learning in physics education. arXiv. https://arxiv.org/abs/2510.21344

Duran, M., & Dökme, I. (2016). The effect of the inquiry-based learning approach on student’s critical-thinking skills. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 12(12), 2887–2908. https://doi.org/10.12973/eurasia.2016.02311a

Faria, A., & Lobato Miranda, G. (2024). The Effect of Augmented Reality on Learning Meiosis via Guided Inquiry and Pecha Kucha: A Quasi-Experimental Design. Information (Switzerland), 15(9). https://doi.org/10.3390/info15090566

Fuad, N. M., Zubaidah, S., Mahanal, S., & Suarsini, E. (2017). Improving Junior High Schools’ Critical Thinking Skills Based on Test Three Different Models of Learning (Vol. 10, Issue 1).

Gómez, R. L., & Suárez, A. M. (2020). Do inquiry-based teaching and school climate influence science achievement and critical thinking? Evidence from PISA 2015. International Journal of STEM Education, 7(1). https://doi.org/10.1186/s40594-020-00240-5

I Made Tri Pramana Putra. (2022). Kajian Literatur Sistematis: Integrasi Model Inkuiri Berbasis Socioscientific Issues pada Pembelajaran IPA. JURNAL PENDIDIKAN MIPA, 12(3), 919–928. https://doi.org/10.37630/jpm.v12i3.704

Kirk, M., Tytler, R., & White, P. (2023). Critical thinking in primary science through a guided inquiry pedagogy: A semiotic perspective. Teachers and Teaching: Theory and Practice, 29(6), 615–637. https://doi.org/10.1080/13540602.2023.2191181

Kousloglou, M., Petridou, E., Molohidis, A., & Hatzikraniotis, E. (2023). Assessing Students’ Awareness of 4Cs Skills after Mobile-Technology-Supported Inquiry-Based Learning. Sustainability (Switzerland), 15(8). https://doi.org/10.3390/su15086725

Nahar, L., & Machado, C. (2025). Inquiry-based learning in Bangladesh: insights into middle and high school students’ experiences and 21st century skill development. Disciplinary and Interdisciplinary Science Education Research, 7(1). https://doi.org/10.1186/s43031-025-00122-2

Novitra, F., Festiyed, Yohandri, & Asrizal. (2021). Development of Online-based Inquiry Learning Model to Improve 21st-Century Skills of Physics Students in Senior High School. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 17(9), 1–20. https://doi.org/10.29333/ejmste/11152

Nurul, & Oku, H. (2018). KETERAMPILAN 4C ABAD 21 DALAM PEMBELAJARAN PENDIDIKAN DASAR Resti Septikasari Rendy Nugraha Frasandy.

Pursitasari, I. D., Suhardi, E., Putra, A. P., & Rachman, I. (2020). Enhancement of student’s critical thinking skill through science context-based inquiry learning. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 9(1), 97–105. https://doi.org/10.15294/jpii.v9i1.21884

Rahayu, R., Ismawati, R., Studi Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam, P., & Keguruan dan Ilmu Pendidikan, F. (2024). Development of DBUS-Based E-Modules Using Book-Creators to Improve Students’ Critical Thinking Skills. JURNAL PENDIDIKAN IPA VETERAN, 8(1), 2024. https://doi.org/10.31331/jipva.v8i1.2854

Rahmi, Y. L., Alberida, H., & Astuti, M. Y. (2019). Enhancing students’ critical thinking skills through inquiry-based learning model. Journal of Physics: Conference Series, 1317(1). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1317/1/012193

Robbi Readi, st, & Sudarmiatin, nd. (2023). Sistematic Literature Review (SLR) and Biomectrik Analysis: SMEs Performance. In Business and Investment Review (BIREV) (Vol. 1, Issue 6). Online. https://lgdpublishing.org/index.php/birev

Rositawati, D. N. (2018). Prosiding SNFA (Seminar Nasional Fisika dan Aplikasinya) 2018 KAJIAN BERPIKIR KRITIS PADA METODE INKUIRI.

Sánchez, E., & Orduña, P. (2024). Integrating STEAM pedagogies to enhance 21st-century skills: A systematic review. arXiv. https://arxiv.org/abs/2408.15282

Sapriati, A., Rahayu, U., Sausan, I., Sekarwinahyu, M., & Anam, R. S. (2024). Jurnal Pendidikan IPA Indonesia THE IMPACT OF INQUIRY-BASED LEARNING ON STUDENTS’ CRITICAL THINKING IN BIOLOGY EDUCATION PROGRAMS WITHIN OPEN AND DISTANCE LEARNING SYSTEMS. JPII, 13(3), 367–376. https://doi.org/10.15294/jpii.v13i3.5789

Saputra, H. (2020). Kemampuan Berpikir Kritis. Perpustakaan IAI Agus Salim.

Sari, R. M., Sumarmi, Astina, I. K., Utomo, D. H., & Ridhwan. (2021). Increasing Students Critical Thinking Skills and Learning Motivation Using Inquiry Mind Map. International Journal of Emerging Technologies in Learning, 16(3), 4–19. https://doi.org/10.3991/ijet.v16i03.16515

Spector, J. M., & Ma, S. (2019). Inquiry and critical thinking skills for the next generation: from artificial intelligence back to human intelligence. Smart Learning Environments, 6(1). https://doi.org/10.1186/s40561-019-0088-z

Sucilestari, R., & Arizona, K. (2020). The Impact of Inquiry-Based Learning on Students’ Critical Thinking Skills.

Susilawati, E., Agustinasari, A., Samsudin, A., & Siahaan, P. (2020). Analisis Tingkat Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMA. Jurnal Pendidikan Fisika Dan Teknologi, 6(1), 11–16. https://doi.org/10.29303/jpft.v6i1.1453

Wale, B. D., & Bishaw, K. S. (2020). Effects of using inquiry-based learning on EFL students’ critical thinking skills. Asian-Pacific Journal of Second and Foreign Language Education, 5(1). https://doi.org/10.1186/s40862-020-00090-2

Zhang, S., & Yao, Z. (2025). The challenge of the application of augmented reality in science education in China: a systematic review. Disciplinary and Interdisciplinary Science Education Research, 7(1). https://doi.org/10.1186/s43031-025-00123-1

DOI: http://dx.doi.org/10.24014/idj.v9i1.39476