Synergy of STEM and Geography: Developing Critical Thinking Skills in High School Students for the Future
DOI:
https://doi.org/10.65430/jssm.v1i1.21Keywords:
STEM, Geography, Critical Skills, Geography Education, 21st Century Learning, Curriculum IntegrationAbstract
The digital age and global challenges require young people to have strong critical thinking skills. Geography, as a discipline that studies the relationship between humans and their environment, plays an important role in shaping spatial, analytical, and problem-solving skills. However, the effectiveness of geography learning in developing critical skills can be significantly improved through integration with the Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) approach. This review article aims to comprehensively analyze the synergy between STEM and Geography in building critical skills in high school students. The literature search methodology was conducted through leading scientific databases with strict inclusion criteria to identify relevant studies published in the last five years. The main findings show that the integration of STEM in geography learning not only enriches the understanding of geographical concepts but also effectively trains students in spatial data analysis, modeling, information evaluation, and solving complex problems faced in the real world. This article outlines various innovative learning strategies and implementation challenges, as well as identifying existing research gaps. The results of this review are expected to provide practical guidance for high school geography students and teachers in designing curricula and teaching methods that combine the strengths of STEM to equip students with essential critical skills in facing a dynamic future.
Downloads
References
Alnursa, D. S., Lukman, S., & Abdullah, I. (2022). Pengaruh Sistem Pembelajaran Daring Terhadap Minat Belajar Mahasiswa Program Studi Pendidikan Geografi STKIP Kie Raha Pada Masa Pandemi Covid 19. Jurnal Ilmiah Wahana Pendidikan, 8(1), 234–241.
Anggraeni, N., Rustini, T., & Wahyuningsih, Y. (2022). Keterampilan berpikir kritis siswa sekolah dasar pada mata pelajaran ips di kelas tinggi. Jurnal Review Pendidikan Dasar: Jurnal Kajian Pendidikan Dan Hasil Penelitian, 8(1), 84–90.
Apriyani, N. D., & Alberida, H. (2023). Pengaruh model problem based learning (PBL) terhadap keterampilan argumentasi peserta didik pada pembelajaran biologi: Literature review. BIOCHEPHY: Journal Of Science Education, 3(1), 40–48.
Ariadila, S. N., Silalahi, Y. F. N., Fadiyah, F. H., Jamaludin, U., & Setiawan, S. (2023). Analisis pentingnya keterampilan berpikir kritis terhadap pembelajaran bagi siswa. Jurnal Ilmiah Wahana Pendidikan, 9(20), 664–669.
Arief, N. R. (2025). Pengaruh Model Pembelajaran Berbasis Masalah Dengan Pendekatan STEM (Science, Technology, Engineering, And Mathematic) Terhadap Kemampuan Pemecahan Masalah Geografi Siswa Kelas X Fase E SMAN 1 Pariangan. Pendas: Jurnal Ilmiah Pendidikan Dasar, 10(04), 289–303.
Asep, A., & Novio, R. (2024). Analisis Sadar Bencana Melalui Pembelajaran Geografi: Studi Literatur. JURNAL GEOGRAFI, LINGKUNGAN DAN KESEHATAN Учредители: Universitas Pattimura, 2(1), 40–46.
Connelly, F. M., & Clandinin, D. J. (2012). Narrative inquiry. In Handbook of complementary methods in education research (pp. 477–487). Routledge. https://api.taylorfrancis.com/content/chapters/edit/download?identifierName=doi&identifierValue=10.4324/9780203874769-30&type=chapterpdf
Das, S., Nandgaonkar, V., Eklarker, R., Balkhande, B. W., & Pande, S. D. (2023). Exploring the Dynamics of PBL-Based Learning: A Study on Collaboration, Reflection, Engagement, Critical Thinking, and Student Success. In K. Barua, N. Radwan, V. Singh, & R. Figueiredo (Eds.), Advances in Higher Education and Professional Development (pp. 146–158). IGI Global. https://doi.org/10.4018/978-1-6684-9472-1.ch009
Fajri, N., Nursalim, M., & Masitoh, S. (2024). Systematic literature review: Dampak teknologi pendidikan terhadap pengembangan keterampilan berpikir kritis, kreatif, dan kolaboratif pada pembelajaran matematika: systematic literature review: dampak teknologi pendidikan terhadap pengembangan keterampilan berpikir kritis, kreatif, dan kolaboratif pada pembelajaran matematika. Jurnal Teknologi Pendidikan, 4(1), 11–24.
Fargher, M. (2018). WebGIS for Geography Education: Towards a GeoCapabilities Approach. ISPRS International Journal of Geo-Information, 7(3), 111. https://doi.org/10.3390/ijgi7030111
Fauzan, M. F., Nadhir, L. A., Kustanti, S., & Suciani, S. (2022). Pembelajaran Diskusi Kelompok Kecil: Seberapa Efektif kah dalam Meningkatkan Keterampilan Berfikir Kritis Pada Siswa? Aksara: Jurnal Ilmu Pendidikan Nonformal, 8(3), 1805–1814.
Fauzia, A., Pawestri, D. A., Wahrudin, U., Rahmawati, S. N., Himayah, S., & Nandi, N. (2021). Analisis penentuan lokasi evakuasi bencana banjir dengan sistem informasi geografis dan metode simple additive wighting (studi kasus kecamatan cileungsi). Jurnal Pendidikan Geografi Undiksha, 9(2), 121–132.
Fauziah, F. M. (2022). Systematic Literature Review: Bagaimanakah Pembelajaran IPA Berbasis Keterampilan Proses Sains yang Efektif Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis? Jurnal Pendidikan Mipa, 12(3), 455–463.
Hidayat, H. A., Zuniarti, A., Romdhoni, A., & Mulyadi, E. (2025). Peran Penilaian Kerja dan Kompensasi dalam Meningkatkan Kinerja Tutor di PKBM Prestasi Gemilang. Jurnal Teknologi Dan Bisnis Cerdas, 1(2), 102–112.
Ilhami, A., Wahyuni, S., & Putra, N. D. P. (2023). Meningkatkan Keterampilan Proses Sains Siswa Melalui Model Pembelajaran Problem Based Learning: Sistematik Literatur Review: Improving Students’ Science Process Skills Through Problem-Based Learning Models: Systematic Literature Review. Edu-Sains: Jurnal Pendidikan Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, 12(2), 8–15.
Judrah, M., Arjum, A., Haeruddin, H., & Mustabsyirah, M. (2024). Peran Guru Pendidikan Agama Islam Dalam Membangun Karakter Peserta Didik Upaya Penguatan Moral. Journal of Instructional and Development Researches, 4(1), 25–37.
Juita, E., Zulva, R., & Edial, H. (2019). Developing Assessment Devices On Disaster Geography Course To Improve Critical Thinking Ability. Jurnal Kependidikan: Penelitian Inovasi Pembelajaran, 3(1), 85–105. https://doi.org/10.21831/jk.v3i1.18623
Juliyantika, T., & Batubara, H. H. (2022). Tren Penelitian Keterampilan Berpikir Kritis pada Jurnal Pendidikan Dasar di Indonesia. Jurnal Basicedu, 6(3), 4731–4744.
Lenasari, S. N. (2024). Pengembangan e-modul dengan menggunakan pendekatan stem pada materi mitigasi bencana alam klimatologis Kelas xi SMA pada pembelajaran geografi [PhD Thesis, Universitas Negeri Malang]. https://repository.um.ac.id/351849/
Lestari, N. A., Eraku, S. S., & Rusiyah, R. (2021a). Pengaruh Pembelajaran Berintegrasikan Science, Technology, Engineering, and Mathematics (Stem) Terhadap Hasil Belajar Geografi Di Sma Negeri 1 Gorontalo. Jambura Geo Education Journal, 2(2), 70–77.
Lestari, N. A., Eraku, S. S., & Rusiyah, R. (2021b). Pengaruh Pembelajaran Project Based Learning Berintegrasikan Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) terhadap Hasil Belajar Geografi di SMA Negeri 1 Gorontalo. Jambura Geo Education Journal, 2(2), 70–77.
Listiono, E. D., Surahman, A., & Sintaro, S. (2021). Ensiklopedia Istilah Geografi Menggunakan Metode Sequential Search Berbasis Android Studi Kasus: Sma Teladan Way Jepara Lampung Timur. J. Teknol. Dan Sist. Inf, 2(1), 35.
Mangei, F. A., Komariyah, L., & Goma, E. I. (2021). Respon siswa kelas x ips sma negeri 2 sendawar terhadap penggunaan media pembelajaran online pada bidang studi geografi. Jurnal Pendidikan Geografi Undiksha, 9(3), 155–163.
Murtini, S., Utami, W. S., & Widodo, B. S. (2024). Pengembangan Bahan Ajar Digital Berbasis STEM di Prodi Pendidikan Geografi. JIIP-Jurnal Ilmiah Ilmu Pendidikan, 7(11), 12530–12535.
Nurhaeni, N. (2004). Evaluasi Pelaksanaan Program Kursus Bahasa Inggris Sanggar Kegiatan Belajar (SKB) di Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Jurnal Penelitian Dan Evaluasi Pendidikan, 5(6). http://journal.uny.ac.id/index.php/jpep/article/view/2060
Putra, A. K., Islam, M. N., & Prasetyo, E. B. (2021). Pengembangan Bahan Ajar Digital Mobilitas Penduduk dan Ketenagakerjaan Berbasis STEM. ASANKA: Journal of Social Science And Education, 2(2), 149–159.
Salsabiela, T., & Hanafi, F. (2024). Perbedaan Hasil Belajar Siswa Antara Model PjBL Berbasis STEM dan PjBL Non STEM Pada Pembelajaran Geografi Kelas XII IPS MAN 2 Kudus. Edu Geography, 12(1), 38–49.
Sarifah, F., & Nurita, T. (2023). Implementasi model pembelajaran inkuiri terbimbing untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis dan kolaborasi siswa. PENSA: E-Jurnal Pendidikan Sains, 11(1), 22–31.
Sejati, A. E., Nasarudin, N., Abd Karim, A. T., Sugiarto, A., Harianto, E., & Sarwan, S. (2023). Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Hasil Belajar Geografi secara Daring: Studi Siswa SMA Negeri 1 Samaturu, Sulawesi Tenggara. Jambura Geo Education Journal, 4(1), 68–76.
Shobron, S., & Suyanto, S. (2016). Kinerja Guru Bersertifikasi Dalam Meningkatkan Manajemen Mutu Pendidikan Di Madrasah Ibtidaiyah Muhammadiyah Sudung Kedungtuban Blora Tahun 2015. Profetika, 17(01), 57–67.
Syamsunardi, Ikhwana, N., & Syam, N. (2024). Studi pustaka tentang peran 10 konsep geografi dalam meningkatkan literasi spasial peserta didik. KNOWLEDGE: Jurnal Inovasi Hasil Penelitian Dan Pengembangan, 4(4), 173–178.
Termal, K. (2024). Studi Analisis Hubungan Iklim Mikro Terhadap Kondisi Kenyamanan Termal Ruang Kuliah Jurusan Geografi FMIPA Universitas Negeri Makassar. https://www.researchgate.net/profile/Nasrul-Nasrul/publication/382216582_Studi_Analisis_Hubungan_Iklim_Mikro_Terhadap_Kondisi_Kenyamanan_Termal_Ruang_Kuliah_Jurusan_Geografi_FMIPA_Universitas_Negeri_Makassar/links/6691f779af9e615a15e30a1b/Studi-Analisis-Hubungan-Iklim-Mikro-Terhadap-Kondisi-Kenyamanan-Termal-Ruang-Kuliah-Jurusan-Geografi-FMIPA-Universitas-Negeri-Makassar.pdf
Utari, R., Madya, W., & Pusdiklat, K. (2011). Taksonomi bloom. Jurnal: Pusdiklat KNPK, 766(1), 1–7.
Wahyuni, T. W. (2021). Pengaruh learning cyle 5e terintegrasi stem terhadap kemampuan berpikir spasial geografi dalam perspektif skemata siswa sma/Try Wahyuni [PhD Thesis, Universitas Negeri Malang]. https://repository.um.ac.id/161902/
Yana, Y., Handoyo, B., & Putra, A. K. (2024). Pengembangan buku ajar digital Geografi SMA berplatform aplikasi 3D Page Flip dengan pendekatan STEAM (Science, Technology, Engineering, Art, Mathematic) materi keragaman budaya di Indonesia. Jurnal Pendidikan Geografi: Kajian, Teori, Dan Praktek Dalam Bidang Pendidikan Dan Ilmu Geografi, 26(2), 4.
Zulfiya, I., Sumarmi, S., Wagistina, S., & Rosyida, F. (2023). Pengembangan bahan ajar digital berbasis STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematic) pada sub materi mitigasi bencana alam di Indonesia. Jurnal Integrasi Dan Harmoni Inovatif Ilmu-Ilmu Sosial, 3(8), 828–848.
