Effective Learning to Build Science Literacy: A Meta-Analysis Study
Abstract
The science literacy of students in Indonesia, based on the PISA 2022 assessment, is categorized as low. Indonesia ranks 67th out of 81 countries, indicating that science literacy still needs significant improvement. This study aims to identify the most effective learning model for improving science literacy and to understand its characteristics. The method used is meta-analysis, consisting of four stages: data collection, data reduction, data presentation, and conclusion drawing. The data analyzed were obtained from nine national journal articles published between 2020 and 2024, sourced from Google Scholar, Publish or Perish, Garuda, and Sinta. The results of the analysis show that the Discovery Learning model has the highest effect size value of 4.14, indicating that it is highly effective in improving science literacy. This model actively involves students in the process of discovering concepts through observation, data processing, and drawing conclusions, thereby developing critical thinking skills and the ability to solve problems independently. The average effect size values across Indonesian regions vary significantly, with western Indonesia showing an average of 1.51 and eastern Indonesia 1.64. The average effect size at different education levels was found to be 2.06 at the junior high school level and 0.90 at the high school level. Similarly, the effect size for the topic of interactions among living things taught to junior high school students was 4.14, while for high school students, the effect size for the topic of climate change was 2.42.
Keywords
Learning Models; Scientific Literacy; Meta Analysis
References
Agustin, S., Asrizal, A., & Festiyed, F. (2021). Analisis effect size pengaruh bahan ajar ipa bermuatan literasi sains terhadap hasil belajar siswa SMP/MTs. JIPI (Jurnal IPA & Pembelajaran IPA), 5(2), 125–137.
Aini, M. Q. (2022). Perbedaan literasi sains siswa dalam implementasi model pembelajaran problem based learning dan project based learning. EDUCATOR: Jurnal Inovasi Tenaga Pendidik Dan Kependidikan, 2(2), 221–235.
Alatas, F., & Fauziah, L. (2020). Model problem based learning untuk meningkatkan kemampuan literasi sains pada konsep pemanasan global. JIPVA (Jurnal Pendidikan IPA Veteran), 4(2), 102. https://doi.org/10.31331/jipva.v4i2.862
Arief, M. K. (2015). Penerapan Levels of inquiry pada pembelajaran IPA tema pemanasan global untuk meningkatkan literasi sains. Jurnal Ilmu Pendidikan Dan Pengajaran, 2(2), 166–176.
Cohen, L., Manion, L., & Morrison, K. (2009). Research methods in education. routledge.
Fembriani, F., & Rofisian, N. (2018). Kefektifan Bahan Ajar Ilmu Pengetahuan Alam Model Learning Cycle 7e Untuk Kelas V. Dikdas Bantara Journal, 1(2).
Fitri, I., & Fatisa, Y. (2019). Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Untuk Mendukung Kemampuan Literasi Sains Siswa Pada Materi Sistem Koloid. Journal of Natural Science and Integration, 2(2), 60. https://doi.org/10.24014/jnsi.v2i2.7888
Fuadi, H., Robbia, A. Z., Jamaluddin, J., & Jufri, A. W. (2020). Analisis faktor penyebab rendahnya kemampuan literasi sains peserta didik. Jurnal Ilmiah Profesi Pendidikan, 5(2), 108–116.
Fuadina, Z. N., Supeno, S., Ahmad, N., & Sugihartoko, S. (2022). Pengaruh model pembelajaran guided inquiry berbantuan diagram berpikir multidimensi dalam pembelajaran IPA terhadap literasi sains siswa di SMP. OPTIKA: Jurnal Pendidikan Fisika, 6(2), 102–110.
Gormally, C., Brickman, P., Hallar, B., & Armstrong, N. (2009). Effects of Inquiry-based Learning on Students’ Science Literacy Skills and Confidence. International Journal for the Scholarship of Teaching and Learning, 3(2). https://doi.org/10.20429/ijsotl.2009.030216
Haerani, S. A. S., Setiadi, D., & Rasmi, D. A. C. (2020). Pengaruh model inkuiri bebas terhadap kemampuan literasi sains. Jurnal Pijar MIPA, 15(2), 140–144.
Hanum, A., & Sari, P. M. (2023). Pengembangan Media Pembelajaran Kodular Berbasis Literasi Sains Pada Pembelajaran Ipa Bagi Kelas 4 Sd. Academy of Education Journal, 14(2), 494–505.
Hewi, L., & Shaleh, M. (2020). Refleksi hasil PISA (the programme for international student assesment): Upaya perbaikan bertumpu pada pendidikan anak usia dini. Jurnal Golden Age, 4(01), 30–41.
Izzatunnisa, I., Andayani, Y., & Hakim, A. (2019). Pengembangan LKPD berbasis pembelajaran penemuan untuk meningkatkan kemampuan literasi sains peserta didik pada materi kimia SMA. Jurnal Pijar Mipa, 14(2), 49–54.
Jannah, M., Sudibyo, E., & Mursyidah, R. W. (2024). Analisis Keterampilan Literasi Sains Siswa Melalui Implementasi Model Pembelajaran Guided Inquiry. Pensa: E-Jurnal Pendidikan Sains, 12(3), 88–92.
Juleha, S., Nugraha, I., & Feranie, S. (2019). The Effect of Project in Problem-Based Learning on Students’ Scientific and Information Literacy in Learning Human Excretory System. Journal of Science Learning, 2(2), 33–41.
Khotimah, N., Utami, C., & Prihatiningtyas, N. C. (2018). Penerapan Model Learning Cycle 7E Untuk Meningkatkan Kemampuan Literasi Matematis Siswa Kelas VIII Pada Materi Prisma. JPMI (Jurnal Pendidikan Matematika Indonesia), 3(1), 15–20.
Kulsum, N. N. S., Surahman, E., & Ali, M. (2020). Implementasi model discovery learning terhadap literasi sains dan hasil belajar peserta didik pada sub konsep pencemaran lingkungan. Biodidaktika: Jurnal Biologi Dan Pembelajarannya, 15(2).
Lestari, A. C., & Annizar, A. M. (2020). Proses berpikir kritis siswa dalam menyelesaikan masalah PISA ditinjau dari kemampuan berpikir komputasi. Jurnal Kiprah, 8(1), 46–55.
Lestari, H. (2020). Literasi sains siswa melalui penerapan model pembelajaran blended learning dengan blog. Naturalistic: Jurnal Kajian Dan Penelitian Pendidikan Dan Pembelajaran, 4(2b), 597–604.
Narut, Y. F., & Supradi, K. (2019). Literasi sains peserta didik dalam pembelajaran ipa di indonesia. Jurnal Inovasi Pendidikan Dasar, 3(1), 61–69.
Pratama, M. A., & Zilhakim, R. (2022). Pengaruh Model Pembelajaran Problem Based Learning Berbasis Blended Learning Terhadap Literasi Sains Siswa di MTsN 1 Bengkulu Selatan. Jurnal Jendela Pendidikan, 2(01), 54–60.
Pratiwi, S. N., Cari, C., & Aminah, N. S. (2019). Pembelajaran IPA abad 21 dengan literasi sains siswa. Jurnal Materi Dan Pembelajaran Fisika, 9(1), 34–42.
Pujiasih, T. P., Marpaung, R. R., & Yolida, B. (2020). Pengaruh Model Discovery Learning Pada Materi Interaksi Makhluk Hidup Terhadap Kemampuan Literasi Sains Siswa. Jurnal Bioterdidik: Wahana Ekspresi Ilmiah, 8(1), 46–55.
Qulud, Q., Wahidin, W., & Maryuningsih, Y. (2015). Penerapan model pembelajaran learning cycle 7E untuk meningkatkan kemampuan literasi sains siswa pada konsep sistem reproduksi kelas XI di SMA Negeri 1 Arjawinangun. Scientiae Educatia: Jurnal Pendidikan Sains, 4(1), 21–32.
Rubini, B., Ardianto, D., Pursitasari, I. D., & Permana, I. (2016). Identify Scientific Literacy From The Science Teachers’ Perspective. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 5(2), 299–303.
Safrizal, S. (2021). Gambaran kemampuan literasi sains siswa sekolah dasar di Kota Padang (studi kasus siswa di sekolah akreditasi A). El-Ibtidaiy: Journal of Primary Education, 4(1), 55–64.
Setianingsih, R. (2019). Penerapan Model Learning Cycle 7e Untuk Meningkatkan Literasi Sains Peserta Didik SMA Pada Materi Gerak Harmonik Sederhana. IPF: Inovasi Pendidikan Fisika, 8(2).
Sumiyati, Y., Sujana, A., & Djuanda, D. (2016). Penerapan model learning cycle 7E untuk meningkatkan hasil belajar siswa pada materi proses daur air. Jurnal Pena Ilmiah, 1(1), 41–50.
Ulandari, A., & Mitarlis, M. (2021). Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) Berwawasan Green Chemistry Untuk Meningkatkan Kemampuan Literasi Sains Pada Materi Asam Basa. Jurnal Inovasi Pendidikan Kimia, 15(1), 2764–2777.
Utami, S. H. A., Marwoto, P., & Sumarni, W. (2022). Analisis kemampuan literasi sains pada siswa sekolah dasar ditinjau dari aspek konten, proses, dan konteks sains. Jurnal Pendidikan Sains Indonesia, 10(2), 380–390.
Vhalery, R. (2019). Perbandingan aktivitas belajar melalui model pembelajaran kooperatif tipe group investigation dan numbered head together. Research and Development Journal of Education, 6(1), 80–93.
Wulandari, P. A., Sadia, I. W., & Suma, K. (2016). Pengaruh Model Siklus Belajar 7E Terhadap Keterampilan Berpikir Kritis Dan Keterampilan Proses Sains Siswa. Jurnal Pendidikan Dan Pembelajaran IPA Indonesia, 6(1).
Zainudin, Z., Daulay, M. I., & Rahayu, U. C. U. (2024). Pengaruh Rasa Ingin Tahu dan Kemandirian Belajar Terhadap Literasi Sains Siswa SMP Negeri 1 Pulau Burung. SCIENCE: Jurnal Inovasi Pendidikan Matematika Dan IPA, 4(4), 328–337.
Zulfa, E., Setiadi, D., Merta, I. W., & Sukarso, A. A. (2022). Pengaruh pembelajaran problem based learning berbasis blended learning dan outcome based education terhadap kemampuan literasi sains biologi siswa di SMAN 7 Mataram. Jurnal Ilmiah Profesi Pendidikan, 7(2b), 559–564.
Zulfiani, Z., Yunistika, R., & Juanengsih, N. (2017). Enhancing Students’ Higher-Order Thinking Skills Through Guided and Free Inquiry-Based Learning. International Conference on Education in Muslim Society (ICEMS 2017), 28–31.
DOI: https://doi.org/10.24967/esp.v5i02.4349
Article Metrics
Abstract view : 28 times
PDF : 17 times
Refbacks
- There are currently no refbacks.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Abstract
Keywords
References
Agustin, S., Asrizal, A., & Festiyed, F. (2021). Analisis effect size pengaruh bahan ajar ipa bermuatan literasi sains terhadap hasil belajar siswa SMP/MTs. JIPI (Jurnal IPA & Pembelajaran IPA), 5(2), 125–137.
Aini, M. Q. (2022). Perbedaan literasi sains siswa dalam implementasi model pembelajaran problem based learning dan project based learning. EDUCATOR: Jurnal Inovasi Tenaga Pendidik Dan Kependidikan, 2(2), 221–235.
Alatas, F., & Fauziah, L. (2020). Model problem based learning untuk meningkatkan kemampuan literasi sains pada konsep pemanasan global. JIPVA (Jurnal Pendidikan IPA Veteran), 4(2), 102. https://doi.org/10.31331/jipva.v4i2.862
Arief, M. K. (2015). Penerapan Levels of inquiry pada pembelajaran IPA tema pemanasan global untuk meningkatkan literasi sains. Jurnal Ilmu Pendidikan Dan Pengajaran, 2(2), 166–176.
Cohen, L., Manion, L., & Morrison, K. (2009). Research methods in education. routledge.
Fembriani, F., & Rofisian, N. (2018). Kefektifan Bahan Ajar Ilmu Pengetahuan Alam Model Learning Cycle 7e Untuk Kelas V. Dikdas Bantara Journal, 1(2).
Fitri, I., & Fatisa, Y. (2019). Penerapan Model Pembelajaran Inkuiri Terbimbing Untuk Mendukung Kemampuan Literasi Sains Siswa Pada Materi Sistem Koloid. Journal of Natural Science and Integration, 2(2), 60. https://doi.org/10.24014/jnsi.v2i2.7888
Fuadi, H., Robbia, A. Z., Jamaluddin, J., & Jufri, A. W. (2020). Analisis faktor penyebab rendahnya kemampuan literasi sains peserta didik. Jurnal Ilmiah Profesi Pendidikan, 5(2), 108–116.
Fuadina, Z. N., Supeno, S., Ahmad, N., & Sugihartoko, S. (2022). Pengaruh model pembelajaran guided inquiry berbantuan diagram berpikir multidimensi dalam pembelajaran IPA terhadap literasi sains siswa di SMP. OPTIKA: Jurnal Pendidikan Fisika, 6(2), 102–110.
Gormally, C., Brickman, P., Hallar, B., & Armstrong, N. (2009). Effects of Inquiry-based Learning on Students’ Science Literacy Skills and Confidence. International Journal for the Scholarship of Teaching and Learning, 3(2). https://doi.org/10.20429/ijsotl.2009.030216
Haerani, S. A. S., Setiadi, D., & Rasmi, D. A. C. (2020). Pengaruh model inkuiri bebas terhadap kemampuan literasi sains. Jurnal Pijar MIPA, 15(2), 140–144.
Hanum, A., & Sari, P. M. (2023). Pengembangan Media Pembelajaran Kodular Berbasis Literasi Sains Pada Pembelajaran Ipa Bagi Kelas 4 Sd. Academy of Education Journal, 14(2), 494–505.
Hewi, L., & Shaleh, M. (2020). Refleksi hasil PISA (the programme for international student assesment): Upaya perbaikan bertumpu pada pendidikan anak usia dini. Jurnal Golden Age, 4(01), 30–41.
Izzatunnisa, I., Andayani, Y., & Hakim, A. (2019). Pengembangan LKPD berbasis pembelajaran penemuan untuk meningkatkan kemampuan literasi sains peserta didik pada materi kimia SMA. Jurnal Pijar Mipa, 14(2), 49–54.
Jannah, M., Sudibyo, E., & Mursyidah, R. W. (2024). Analisis Keterampilan Literasi Sains Siswa Melalui Implementasi Model Pembelajaran Guided Inquiry. Pensa: E-Jurnal Pendidikan Sains, 12(3), 88–92.
Juleha, S., Nugraha, I., & Feranie, S. (2019). The Effect of Project in Problem-Based Learning on Students’ Scientific and Information Literacy in Learning Human Excretory System. Journal of Science Learning, 2(2), 33–41.
Khotimah, N., Utami, C., & Prihatiningtyas, N. C. (2018). Penerapan Model Learning Cycle 7E Untuk Meningkatkan Kemampuan Literasi Matematis Siswa Kelas VIII Pada Materi Prisma. JPMI (Jurnal Pendidikan Matematika Indonesia), 3(1), 15–20.
Kulsum, N. N. S., Surahman, E., & Ali, M. (2020). Implementasi model discovery learning terhadap literasi sains dan hasil belajar peserta didik pada sub konsep pencemaran lingkungan. Biodidaktika: Jurnal Biologi Dan Pembelajarannya, 15(2).
Lestari, A. C., & Annizar, A. M. (2020). Proses berpikir kritis siswa dalam menyelesaikan masalah PISA ditinjau dari kemampuan berpikir komputasi. Jurnal Kiprah, 8(1), 46–55.
Lestari, H. (2020). Literasi sains siswa melalui penerapan model pembelajaran blended learning dengan blog. Naturalistic: Jurnal Kajian Dan Penelitian Pendidikan Dan Pembelajaran, 4(2b), 597–604.
Narut, Y. F., & Supradi, K. (2019). Literasi sains peserta didik dalam pembelajaran ipa di indonesia. Jurnal Inovasi Pendidikan Dasar, 3(1), 61–69.
Pratama, M. A., & Zilhakim, R. (2022). Pengaruh Model Pembelajaran Problem Based Learning Berbasis Blended Learning Terhadap Literasi Sains Siswa di MTsN 1 Bengkulu Selatan. Jurnal Jendela Pendidikan, 2(01), 54–60.
Pratiwi, S. N., Cari, C., & Aminah, N. S. (2019). Pembelajaran IPA abad 21 dengan literasi sains siswa. Jurnal Materi Dan Pembelajaran Fisika, 9(1), 34–42.
Pujiasih, T. P., Marpaung, R. R., & Yolida, B. (2020). Pengaruh Model Discovery Learning Pada Materi Interaksi Makhluk Hidup Terhadap Kemampuan Literasi Sains Siswa. Jurnal Bioterdidik: Wahana Ekspresi Ilmiah, 8(1), 46–55.
Qulud, Q., Wahidin, W., & Maryuningsih, Y. (2015). Penerapan model pembelajaran learning cycle 7E untuk meningkatkan kemampuan literasi sains siswa pada konsep sistem reproduksi kelas XI di SMA Negeri 1 Arjawinangun. Scientiae Educatia: Jurnal Pendidikan Sains, 4(1), 21–32.
Rubini, B., Ardianto, D., Pursitasari, I. D., & Permana, I. (2016). Identify Scientific Literacy From The Science Teachers’ Perspective. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia, 5(2), 299–303.
Safrizal, S. (2021). Gambaran kemampuan literasi sains siswa sekolah dasar di Kota Padang (studi kasus siswa di sekolah akreditasi A). El-Ibtidaiy: Journal of Primary Education, 4(1), 55–64.
Setianingsih, R. (2019). Penerapan Model Learning Cycle 7e Untuk Meningkatkan Literasi Sains Peserta Didik SMA Pada Materi Gerak Harmonik Sederhana. IPF: Inovasi Pendidikan Fisika, 8(2).
Sumiyati, Y., Sujana, A., & Djuanda, D. (2016). Penerapan model learning cycle 7E untuk meningkatkan hasil belajar siswa pada materi proses daur air. Jurnal Pena Ilmiah, 1(1), 41–50.
Ulandari, A., & Mitarlis, M. (2021). Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) Berwawasan Green Chemistry Untuk Meningkatkan Kemampuan Literasi Sains Pada Materi Asam Basa. Jurnal Inovasi Pendidikan Kimia, 15(1), 2764–2777.
Utami, S. H. A., Marwoto, P., & Sumarni, W. (2022). Analisis kemampuan literasi sains pada siswa sekolah dasar ditinjau dari aspek konten, proses, dan konteks sains. Jurnal Pendidikan Sains Indonesia, 10(2), 380–390.
Vhalery, R. (2019). Perbandingan aktivitas belajar melalui model pembelajaran kooperatif tipe group investigation dan numbered head together. Research and Development Journal of Education, 6(1), 80–93.
Wulandari, P. A., Sadia, I. W., & Suma, K. (2016). Pengaruh Model Siklus Belajar 7E Terhadap Keterampilan Berpikir Kritis Dan Keterampilan Proses Sains Siswa. Jurnal Pendidikan Dan Pembelajaran IPA Indonesia, 6(1).
Zainudin, Z., Daulay, M. I., & Rahayu, U. C. U. (2024). Pengaruh Rasa Ingin Tahu dan Kemandirian Belajar Terhadap Literasi Sains Siswa SMP Negeri 1 Pulau Burung. SCIENCE: Jurnal Inovasi Pendidikan Matematika Dan IPA, 4(4), 328–337.
Zulfa, E., Setiadi, D., Merta, I. W., & Sukarso, A. A. (2022). Pengaruh pembelajaran problem based learning berbasis blended learning dan outcome based education terhadap kemampuan literasi sains biologi siswa di SMAN 7 Mataram. Jurnal Ilmiah Profesi Pendidikan, 7(2b), 559–564.
Zulfiani, Z., Yunistika, R., & Juanengsih, N. (2017). Enhancing Students’ Higher-Order Thinking Skills Through Guided and Free Inquiry-Based Learning. International Conference on Education in Muslim Society (ICEMS 2017), 28–31.

Ensiklopedia: Jurnal Pendidikan dan Inovasi Pembelajaran Saburai is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
