Analisis Proses Berpikir Tingkat Tinggi Berbasis STEM Terintegrasi Artificial Intelligence pada Mata Kuliah Statistik Dasar

Authors

  • Fitriani Fitriani Universitas Islam Ahmad Dahlan
  • Andi Heriani Universitas Sulawesi Barat
  • Nurjannah Nurjannah Universitas Islam Ahmad Dahlan
  • Anggy Heriyanti Universitas Islam Ahmad Dahlan
  • Wafiq Azizah Universitas Islam Ahmad Dahlan

DOI:

https://doi.org/10.56921/jumper.v5i2.462

Keywords:

HOTS, STEM, Artificial Intellegence

Abstract

This study aims to analyze students' Higher-Order Thinking Skills (HOTS) within the context of an AI-integrated, STEM-based Basic Statistics course and to describe the role of AI in supporting the development of these skills. A qualitative, descriptive research approach was employed. The subjects consisted of three students from the Mathematics Education program enrolled in the Basic Statistics course, selected purposively based on high, medium, and low ability levels. Data were collected through observation, in-depth interviews, documentation, and HOTS-based assignment sheets. Data analysis followed the Miles and Huberman model—comprising data reduction, data display, and conclusion drawing—while data validity was verified through source and method triangulation. The results indicate that high-ability students were capable of critically analyzing, evaluating, and reflecting on statistical problem-solving processes and effectively utilizing AI as a learning aid. Medium-ability students demonstrated an understanding of concepts and the ability to use technology, though their evaluative and creative skills remained limited. Meanwhile, low-ability students tended to rely on procedural approaches, example solutions, and instant answers, showing suboptimal performance in contextual analysis and reflection. AI played a role in facilitating conceptual understanding, data analysis, answer evaluation, and the development of critical thinking and problem-solving skills; however, its use required a critical mindset to avoid dependency. This study provides empirical insights into the characteristics of students' HOTS in an AI-integrated, STEM-based Basic Statistics course, offering a reference for developing instructional strategies aimed at enhancing higher-order thinking skills in higher education.

References

Aini, C. N., & Warli, W. (2025). Analysis of Statistical Thinking Ability of Students with Reflective Cognitive Styles. Al-Irsyad: Journal of Mathematics Education, 4(2), 574–591. https://doi.org/10.58917/ijme.v4i2.410

Anggraini, W., Saqila, M. S., Suryadi, A., & Suwarna, I. P. (2025). Peningkatan Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik pada Materi Energi Terbarukan melalui PjBL-STEM dengan Design Thinking. Jurnal Pendidikan Matematika Dan Sains, 13(2), 321–335. https://doi.org/10.21831/jpms.v13i2.87690

Azizah, A., & Angelina, N. N. (2025). Efektivitas Pembelajaran Berbasis STEM dalam Meningkatkan Kreativitas dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa SMP Negeri 1 Jombang. Journal of Science and Mathematics Education, 1(2), 32–38. https://doi.org/10.70716/josme.v1i2.169

Daniel, A. O. W. H., Jawatir Pardosi, & Darwis Setia Budi. (2025). Pemanfaatan ChatGPT Sebagai Alat Pembelajaran di Era Digital Sebagai Wujud Pemenuhan Kodrat Zaman Bagi Peserta Didik di Kelas IX-A SMP NEGERI 5 Samarinda. MUARA PENDIDIKAN : Jurnal Ilmiah Ilmu Pendidikan & Sosial Humaniora, 1(4), 168–176. https://doi.org/10.64365/muradik.v1i4.121

DeJarnette, N. K. (2018). Implementing STEAM in the Early Childhood Classroom. European Journal of STEM Education, 3(3). https://doi.org/10.20897/EJSTEME/3878

Dwilian, R. A., Yuhanna, W. L., & Kiswardianta, R. B. (2025). Implementasi pendekatan STEM untuk meningkatkan kemampuan berpikir kritis peserta didik pada materi sistem ekskresi. Jurnal Edukasi Dan Sains Biologi, 7(1), 1–11. https://doi.org/10.37301/esabi.v7i1.93

Fauziah R, S., Carlian, Y., Mahmud, M. R., Rahmaniar, A., & Rohimah, S. M. (2025). Pengembangan Bahan Ajar Berbasis Pendekatan STEM dalam Mata Pelajaran IPAS Kelas IV di SD/MI. Jurnal PGSD: Jurnal Ilmiah Pendidikan Guru Sekolah Dasar, 18(1), 1–12. https://doi.org/10.35931/am.v9i3.4616

Firdaus, W., & Khozin, K. (2024). Analisis Taksonomi Bloom Revisi Kognitif dalam Dokumen RPP PAI di Sekolah Dasar Sinarmekar Kabupaten Sukabumi. BEGINNER: Journal of Teaching and Education Management, 2(1), 51–60. https://doi.org/https://doi.org/10.61166/bgn.v2i1.44 Vol.

Fitri, K. R., Praherdhiono, H., Kurniawan, C., Aulia, F., & Malang, U. N. (2025). Pemanfaatan Artificial Intelegence (AI) ChatGPT dalam Pembelajaran Siswa Sekolah Menengah Keatas untuk Meningkatkan Kreativitas Siswa. Jurnal Pendidikan Tambusai, 9, 13803–13811. https://doi.org/10.31004/jptam.v9i2.27376

Hanifah, N., Syahira, D. A., Azhari, A. R., Nasution, A. K., & Nurbaiti, N. (2025). Analisis Integritas Akademik dan Pemanfaatan Teknologi AI dalam Keberhasilan Pendidikan Digital. Jurnal Transformasi Bisnis Digital, 2(6), 95–108. https://doi.org/10.61132/jutrabidi.v2i6.1108

Husen, A., Rahmat, G., & Chadidjah, S. (2026). Analisis Teori Konstruktivisme terhadap Pengembangan Pemikiran Kritis pada Kurikulum Deep Learning. Jurnal Media Akademik (JMA), 4(2), 1–15. https://doi.org/10.62281

Lestari, T., Nurhasanah, Y., & Hernawan, A. H. (2022). Analisis Kemampuan Metakognitif Siswa dalam Pembelajaran Jarak Jauh di Sekolah Dasar Laboratorium UPI Cibiru. Jurnal Basicedu, 6(2), 2721–2737. https://doi.org/Peran Logika untuk Membangun Kemampuan Siswa SMPN 2 Labuapi dalam Berpikir Kritis.

Marta, E., -, H., Angreani, S., & Yulianti, N. (2023). STEM Tingkatkan HOTS (Higher Other Thinking Skills) Mahasiswa PGSD Pada Matakuliah Konsep Dasar IPA Fisika. El-Ibtidaiy:Journal of Primary Education, 6(1), 9. https://doi.org/10.24014/ejpe.v6i1.22006

Mutmainnah, N., Izzati, N., Ulfaunnisah, U., & Ayunia Jaelani, Z. (2025). Peran Logika untuk Membangun Kemampuan Siswa SMPN 2 Labuapi dalam Berpikir Kritis. Pendas: Jurnal Ilmiah Pendidikan DasarJurnal Ilmial Pendidikan Dasar, 10(1), 90–105. https://doi.org/10.23969/jp.v10i01.23181

Nurhidayat, M. F., & Asikin, M. (2021). Bahan Ajar Berbasis STEM dalam Pembelajaran Matematika: Potensi dan Metode Pengembangan. Prisma, Prosicing Seminar Nasional Matematika, 4, 298–302.

Nurjannah, N. (2019). Eksplorasi Metakognisi Terhadap Pemecahan Masalah Matematika Ditinjau Dari Gaya Belajar Siswa. AULADUNA: Jurnal Pendidikan Dasar Islam, 6(1), 78. https://doi.org/10.24252/auladuna.v6i1a9.2019

Nurjannah, N., Heriyanti, A., & Khatimah, H. (2024). Analisis Pengaruh Penggunaan Chat Gpt Terhadap Kepercayaan Diri dan Keyakinan Mahasiswa dalam Memecahkan Masalah Matematika. JURNAL MathEdu (Mathematic Education Journal), 7(3), 149–155. https://doi.org/10.37081/mathedu.v7i3.6069

Oktavia, R. (2018). Bahan Ajar Berbasis Science, Technology, Engineering, Mathematics (STEM) untuk Mendukung Pembelajaran IPA Terpadu. Jurnal SEMESTA Pendidikan IPA, 5(2), 32–36. https://doi.org/10.24036/semesta/vol2-iss1/40

Pradnyana, I. W. Y., & Juliantara, I. W. A. (2026). Pemahaman Mahasiswa terhadap Statistika dalam Mendukung Literasi Data dan Pengambilan Keputusan di Era Digital. Jurnal JIS Siwirabuda (Jurnal Ilmiah Sains Sosial Kewirausahaan Dan Kebudayaan), 04(01), 1–9. https://doi.org/10.58878/jissiwirabuda.v4i1.439

Saputro, A. A., Andreana, P. A., & Puspitasari, N. (2024). Tutor Virtual dalam Optimalisasi Kurikulum Pendidikan. Seminar Nasional Amikom Surakarta (SEMNASA), 1(November), 307–319.

Sari, D. P., Mulyana, A. N. M., Rusli, R., Feriani, D., Septian, Y. E., & Karmila, K. (2025). Peningkatan Kemampuan Berpikir Prosedural dan Numerik dalam Statistika Melalui Integrasi Nilai-Nilai Keislaman. Penamas: Journal of Community Service, 5(2), 191–200. https://doi.org/10.53088/penamas.v5i2.1735

Sari, M. W., Faiza, Z. N., Putra, J., & Palawa, A. H. (2026). Teori Belajar Bermakna. Pediaqu: Jurnal Pendidikan Sosial Dan Humaniora, 5(1), 175–188. https://www.preventionweb.net/news/preliminary-report-february-6-2023-earthquakes-turkiye

Setiawan, A., & Luthfiyani, U. K. (2023). Penggunaan ChatGPT Untuk Pendidikan di Era Education 4.0: Usulan Inovasi Meningkatkan Keterampilan Menulis. JURNAL PETISI (Pendidikan Teknologi Informasi), 4(1), 49–58. https://doi.org/10.36232/jurnalpetisi.v4i1.3680

Tasrif, T. (2022). Higher Order Thinking Skills (HOTS) dalam Pembelajaran Social Studies di Sekolah Menengah Atas. Jurnal Pembangunan Pendidikan: Fondasi Dan Aplikasi, 10(1), 50–61. https://doi.org/10.21831/jppfa.v10i1.29490

Wahdi, S., Syuhada’, M. R. A., Ridlo, U., & Raswan, R. (2025). Pembelajaran Bahasa Arab Berbasis Higher Order Thinking Skills (HOTS) Pada Kurikulum Merdeka. Jurnal Pendidikan Bahasa Arab, 3(2), 137–152. https://doi.org/10.59829/7ydfcz22

Wahyuni, F., & Nasution, H. (2025). Analisis Kecemasan Matematika: Studi Kasus Mata Kuliah Statistika di Lintas Disiplin Ilmu. Jurnal Riset HOTS Pendidikan Matematika, 5(3), 1040–1053. https://doi.org/10.51574/kognitif.v5i3.2534

Widyaningrum, A., Syahputra, M. A., & Nurrahman, A. (2025). Pengembangan Instrumen Penilaian Keterampilan Mahasiswa di Abad 21. Jurnal Riset Dan Penalaran Mahasiswa, 2(2), 35–45.

Yuniar, E., Rosmilawati, I., & Juansah, D. E. (2025). Efektivitas Penerapan Pendekatan STEM dalam Mengembangkan Keterampilan Berpikir Kritis dan Kreatif pada Siswa Sekolah Dasar. Jurnal Basicedu, 9(4), 966–977. https://journal.uii.ac.id/ajie/article/view/971

Zuhri, S., Suwindia, I. G., & Ari Winangun, I. M. (2024). Literasi Digital dan Kecakapan Abad ke-21: Analisis Komprehensif dari Literatur Terkini. Education and Social Sciences Review, 5(2), 149–155. https://doi.org/10.29210/07essr500300

Published

31-07-2026

How to Cite

Fitriani, F., Heriani, A., Nurjannah, N., Heriyanti, A., & Azizah, W. (2026). Analisis Proses Berpikir Tingkat Tinggi Berbasis STEM Terintegrasi Artificial Intelligence pada Mata Kuliah Statistik Dasar. JUMPER: Journal of Educational Multidisciplinary Research, 5(2), 224–238. https://doi.org/10.56921/jumper.v5i2.462