Development of Differentiated Learning Tools with Mathematics Problem Solving Based on ESD to Improve Critical Thinking Skills of Junior High School Students

Authors

  • Dian Kurniati Universitas Jember
  • Afni Nur Rosyidah Universitas Jember
  • Randi Pratama Murtikusuma Universitas Jember
  • Didik Sugeng Pambudi Universitas Jember
  • Nurcholif Diah Sri Lestari Universitas Jember
  • Sharifah Osman Universiti Teknologi Malaysia
  • Percy Sepeng University of KwaZulu-Natal

DOI:

https://doi.org/10.31980/mosharafa.v15i1.2440

Keywords:

Mathematical problem solving, ESD, Critical Thinking, Learning tools, Perangkat Pembelajaran, Pemecahan Masalah, Berpikir Kritis

Abstract

Rendahnya kemampuan berpikir kritis siswa SMP dan keterbatasan perangkat pembelajaran berbasis Education for Sustainable Development (ESD) menjadi latar belakang penelitian ini. Penelitian ini bertujuan mengembangkan perangkat pembelajaran matematika pada materi perbandingan (senilai, berbalik nilai, dan skala) untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa. Menggunakan model pengembangan 4D (Define, Design, Develop, Disseminate), penelitian dilakukan terhadap 32 siswa kelas VII C SMP Negeri 12 Jember. Instrumen pengumpulan data meliputi lembar validasi, observasi keterlaksanaan, tes hasil belajar, dan angket respons siswa. Hasil penelitian menunjukkan perangkat pembelajaran memenuhi kriteria: Valid, dengan rerata 3,92; Praktis, dengan persentase respons siswa 87% dan keterlaksanaan 100%; serta Efektif, dengan peningkatan hasil belajar melalui skor N-Gain sebesar 87%. Simpulan penelitian ini menunjukkan bahwa perangkat pembelajaran berbasis ESD layak digunakan dan berpotensi menjadi alternatif untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis siswa.

The low critical thinking skills among junior high school students and the lack of learning resources based on Education for Sustainable Development (ESD) underpin this research. This study aims to develop mathematics learning materials on the topic of ratios—covering direct proportions, inverse proportions, and scales—to enhance students' critical thinking skills. Employing the 4D development model (Define, Design, Develop, Disseminate), the study involved 32 seventh-grade students at SMP Negeri 12 Jember. Data collection instruments included validation sheets, observation forms for instructional implementation, learning achievement tests, and student response questionnaires. The results indicate that the developed materials meet the following criteria: Valid, with an average score of 3.92; Practical, evidenced by an 87% student response rate and 100% instructional implementation; and Effective, demonstrated by an N-Gain score of 87% in learning outcomes. In conclusion, the ESD-based learning materials are feasible for classroom use and serve as a viable alternative to improve students' critical thinking skills.

Author Biographies

Afni Nur Rosyidah, Universitas Jember

Pendidikan Matematika

Randi Pratama Murtikusuma, Universitas Jember

Pendidikan Matematika

Didik Sugeng Pambudi, Universitas Jember

Pendidikan Matematika

Nurcholif Diah Sri Lestari, Universitas Jember

Pendidikan Matematika

References

Aisah, N. et al. (2024). Pengembangan Modul Pembelajaran Matematika Berdiferensiasi untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa, Jurnal Cendekia: Jurnal Pendidikan Matematika, 08(50), pp. 367–380. Available at: https://doi.org/10.31004/cendekia.v8i1.2669

Alami N. I. O., Sutisnawati, A., & Uswatun, D. A. (2021). Analisis Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Pada Pembelajaran Tematik Di Kelas Tinggi Sekolah Dasar. Jurnal Elementaria Edukasia, 4(2), 311–320. https://doi.org/10.31949/jee.v4i2.3276

Andrian, E. (2024). Pengembangan Keterampilan Berpikir Kritis Melalui Pembelajaran Berbasis Masalah. Jurnal Pendidikan Sosial Indonesia, 2(1), 9–21. https://doi.org/10.62238/jupsijurnalpendidikansosialindonesia.v2i1.69

Basthomi, A. Y., Afrianti, N. L., & Khairiah, Y. F. (2021). Analisis Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMP. Pekan Ilmiah Mahasiswa Fkip UNIS, 1(1), 346–355.

Dewi, Y. K., Khalid, A., & Agam, A. A. (2025). The Role of Critical Thinking Skills in Enhancing Problem-Solving Abilities among High School Students. Journal of Education and Social Science, 2(1), 19–24. https://doi.org/10.70716/jess.v2i1.191

Festina, Z. I., & Warniasih, K. (2021). Pengembangan LKPD Berbasis Problem Based Learning untuk Memfasilitasi Kemampuan Pemecahan Masalah Matematika Kelas X MIPA SMA N 1 Kasihan. Indonesian Journal Of Education, 1(4), 185–194.

Herawati, H., Buditjahjanto, I. G. P. A., & Anifah, L. (2025). The Effect of Analytical Thinking and Critical Thinking on Mathematical Problem Solving Ability. Jurnal Ilmiah Ilmu Pendidikan, 8(2), 1648–1652. https://doi.org/10.54371/jiip.v8i2.6666

Hidayanti, D., As’ari, A. R., & Candra, T. D. (2016). Pengembangan Perangkat Pembelajaran Siswa Smp Kelas Ix. Jurnal Pendidikan: Teori, Penelitian, Dan Pengembangan, 1, 634–649. https://doi.org/10.17977/jp.v1i4.6215

Hobri (2010). Metode Penelitian Pengembangan (Aplikasi Pada Penelitian Pendidikan Matematika). Jember: Pena Salsabila.

Jumirah, J., Sari, P. A., Kusnadi, E., & Oktaviani, A. D. (2021). Analisis Kesadaran Lingkungan Siswa Sekolah Pada Kegiatan Green-Chemistry Dalam Kondisi New Normal Pandemi Covid-19. DIKSAINS : Jurnal Ilmiah Pendidikan Sains, 2(1), 31–36. https://doi.org/10.33369/diksains.v2i1.19793

Kurniati, K., Chotimah, S., & Waluya, S. B. (2023). Berpikir Kritis Siswa Berkepribadian Sensing, Intuition, Thinking Dan Feeling Dalam Menyelesaikan Masalah Dengan Informasi Kontradiksi. Jurnal Edukasi Dan Sains Matematika (JES-MAT), 9(1), 1–14. https://doi.org/10.25134/jes-mat.v9i1.8286

Lestari, F., Alim, J. A., & Noviyanti, M. (2024). Implementation of Differentiated Learning to Enhance Elementary School Students' Mathematical Critical and Creative Thinking Skills. International Journal of Elementary Education, 8(1). https://doi.org/10.23887/ijee.v8i1.64295

Mulyadiprana, A., Rahman, T., Hamdu, G., & Yulianto, A. (2023). Kesadaran Keberlanjutan Siswa pada Aspek Pengetahuan Melalui Penerapan Program Education For Sustainable Developmnet (ESD) di Sekolah Dasar. Edukatif : Jurnal Ilmu Pendidikan, 5(1), 577–585. https://doi.org/10.31004/edukatif.v5i1.5147

Mulyani, S., & Prabowo, H. (2022). Pengaruh Pendekatan ESD Terhadap Kemampuan Berpikir Kritis Siswa. Jurnal Pendidikan dan Teknologi, 110(2), 99-110. https://doi.org/10.22236/jpt.v110i2.8379

Murtikusuma, R. P. (2015) ‘Pengembangan Perangkat Pembelajaran Matematika Model Problem-Based Learning Berbantuan Media Powerpoint Untuk Siswa Kelas XI SMK Materi Barisan dan Deret’, Saintifika, 17(2), pp. 20–33. Available at: http://jurnal.unej.ac.id/index.php/STF/article/view/2733

Puspitasari, V., Rufi’i, R., & Walujo, D. A. (2020). Model Diferensiasi Menggunakan Book Creator Untuk. Education and Development, 8(4), 310–319. https://doi.org/10.37081/ed.v8i4.2215

Setiawan, M. N., Fatahillah, A., & Adawiyah, R. (2023). Pengembangan Media Pembelajaran Berbantuan Lectora Inspire dan Plotagon pada Materi SPLDV untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa. Jurnal Tadris Matematika, 6(2), 275–290. https://doi.org/10.20414/jtq.v6i2.8176

Suhaeri, S., & Firdaus, D. (2022). Pengembangan Perangkat Pembelajaran Berbasis Diferensiasi dalam Pembelajaran Biologi Pada Kelas X SMA Negeri 16 Bone. Journal of Biological Education, 7(1). https://doi.org/10.33474/jobe.v7i1.15712

Susilowati, S., Sajidan, & Ramli, M. (2025). Keefektifan perangkat pembelajaran berbasis inquiry lesson untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis siswa. Jurnal Penelitian dan Evaluasi Pendidikan. https://doi.org/10.21831/pep.v22i1.17836

Syafitri, N. F. dan Hamdu, G. (2023). Pengembangan E-Modul Berbasis Education for Sustainable Development Untuk Kelas Iv Sekolah Dasar. Jurnal Pendidikan Dasar, 11(1), pp. 12–25. https://doi.org/10.46368/jpd.v11i1.763

Thiagarajan, S. , Semmel, D. S., & Semmel, M. I. (1974). Instructional development for training teachers of exceptional children: A sourcebook. Indiana: Indiana University Bloomington.

UNESCO. (2017). Education for Sustainable Development Goals: Learning objectives. United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization.

https://doi.org/10.54675/CGBA9153

Downloads

Published

2026-01-31

How to Cite

Kurniati, D., Rosyidah, A. N., Murtikusuma, R. P., Pambudi, D. S., Lestari, N. D. S., Osman, S., & Sepeng, P. (2026). Development of Differentiated Learning Tools with Mathematics Problem Solving Based on ESD to Improve Critical Thinking Skills of Junior High School Students. Mosharafa: Jurnal Pendidikan Matematika, 15(1), 299–310. https://doi.org/10.31980/mosharafa.v15i1.2440

Issue

Section

Articles

Similar Articles

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.