PENGEMBANGAN AIR PURIFIER BERBANTUAN IoT, SINAR UVC, DAN HEPA FILTER SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN IPA BERBASIS PjBL-STEAM UNTUK INVESTIGASI KUALITAS UDARA PADA MATERI PENCEMARAN UDARA

Ana Zuyyina Ulfah; Moh. Indi Stefani; Eko Hariyono; Beni Setiawan

doi:10.26740/pensa.v14i2.80027

Authors

Ana Zuyyina Ulfah Universitas Negeri Surabaya
Moh. Indi Stefani Politeknik Negeri Banyuwangi
Eko Hariyono Universitas Negeri Surabaya
Beni Setiawan Universitas Negeri Surabaya

DOI:

https://doi.org/10.26740/pensa.v14i2.80027

Keywords:

Air Purifier, PjBL-STEAM, IoT, Media Pembelajaran IPA, Pencemaran Udara

Abstract

Pencemaran udara merupakan salah satu permasalahan lingkungan yang berdampak terhadap kesehatan manusia dan kualitas lingkungan. Pembelajaran IPA pada materi pencemaran udara masih didominasi penyampaian konsep secara teoritis sehingga peserta didik belum memperoleh pengalaman belajar yang kontekstual dalam mengidentifikasi dan menyelesaikan permasalahan lingkungan. Penelitian ini bertujuan mengembangkan dan mengevaluasi kelayakan Air Purifier berbantuan teknologi IoT, sinar UVC, dan HEPA Filter sebagai media pembelajaran berbasis PjBL-STEAM yang memfasilitasi investigasi kualitas udara pada materi pencemaran udara. Penelitian menggunakan metode Research and Development (R&D) dengan model ADDIE yang meliputi tahap Analysis, Design, Development, Implementation, dan Evaluation. Subjek penelitian terdiri atas tiga validator (ahli materi, ahli media, dan guru IPA) serta 90 peserta didik kelas VIII MTs Darul Ulum yang terlibat pada tahap implementation (uji coba produk skala luas) dan dipilih menggunakan teknik purposive sampling. Data dikumpulkan melalui lembar validasi, observasi keterlaksanaan pembelajaran, angket respons peserta didik, dan hasil praktik pengukuran kualitas udara. Data dianalisis secara deskriptif kuantitatif menggunakan persentase kelayakan dan didukung analisis deskriptif kualitatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa media memperoleh nilai validasi rata-rata sebesar 95,6% dengan kategori sangat layak, keterlaksanaan pembelajaran sebesar 94,3% dengan kategori sangat baik, dan respons peserta didik sebesar 95,3% dengan kategori sangat baik. Hasil praktik menunjukkan adanya penurunan konsentrasi PM2.5 sebesar 58,3%, PM10 sebesar 56,7%, CO₂ sebesar 33,4%, dan NH₃ sebesar 58,6% setelah penggunaan Air Purifier. Implementasi media melalui model PjBL-STEAM memberikan pengalaman belajar yang kontekstual melalui kegiatan investigasi, pengukuran kualitas udara, analisis data, serta pengembangan produk proyek berupa poster digital, infografis, dan presentasi ilmiah sebagai solusi terhadap permasalahan pencemaran udara. Kesimpulan penelitian menunjukkan bahwa Air Purifier berbasis PjBL-STEAM layak digunakan sebagai media pembelajaran yang memfasilitasi investigasi kualitas udara serta berpotensi mendukung pengembangan literasi sains dan keterampilan abad ke-21.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Amelia, S., Wicaksana, E. J., & Mursyd, D. (2025). Essay Test Integrated with Socio- Scientific Project-Based Learning for Scientific Argumentation. PEDOGOGIA: Jurnal Pendidikan, 14(2). https://doi.org/10.21070/pedagogia.v14i2.1949

Annisa, N., Asrizal, & Festiyed. (2022). Effects of STEM-based learning materials on knowledge and literacy of students in science and physics learning: A meta-analysis. Journal of Physics: Conference Series, 2309(1). https://doi.org/10.1088/1742-6596/2309/1/012063

Aryanta, I. W. R., & Shinta, E. M. (2025). Dampak Buruk Polusi Udara Bagi Kesehatan dan Cara Meminimalkan Risikonya. Jurnal Ecocentrism, 3(2), 47–58.

Azizah, H., Sukarno, S., & Hartoyo, Z. (2023). Korelasi Antara Keterampilan Proses Sains Dengan Literasi Sains Siswa Madrasah Tsanawiyah Negeri Kota Jambi. Physics and Science Education Journal (PSEJ), 3(April), 1–9. https://doi.org/10.30631/psej.v3i1.1705

Dan, R., Udara, P., & Faktor, S. (2022). Asbestos, Radon dan Polusi Udara sebagai Faktor Risiko Kanker Paru pada Perempuan Bukan Perokok. AVERROUS: Jurnal Kedokteran Dan Kesehatan Malikussaleh, 8(1).

Deliya, D. P., Ifa, I. G., Endah, E. S., Puja, P. D., Syarifuddin, S., & Reza, M. R. P. (2023). Desain E-Lkpd Berbasis Project Based Learning Melalui Platform Liveworksheet Terhadap Pembelajaran Sejarah Secara Hybrid Untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis. Jurnal Ekonomi Dan Pendidikan, 20(2), 54–61. https://doi.org/10.21831/jep.v20i2.68202

Dyta, A. (2024). Mengatasi Pencemaran Udara Melalui Kegiatan Pemberdayaan Masyarakat Menggunakan Model Aksi Sosial. Abdimas Awang Long, 7(2), 180–186. https://doi.org/10.56301/awal.v7i2.1104

Erlin, E., Eko,S., & Ima, J. (2023). Modul Fisika berbasis Kearifan Lokal dengan Pendekatan Scaffolding. Jurnal Pendidikan Mipa, 13(4), 911–919. https://doi.org/10.37630/jpm.v13i4.1182

Firdaus, S., Putu, M. I., Widya, E., Sefi, P., Patrialova, N., Abdul, Z., Tepy, R., & Nanta, L. (2025). Smart Air Monitoring dan HEPA System Menggunakan Metode Fuzzy Logic di Ruangan Publik untuk Kesehatan dan Lingkungan yang Berkelanjutan. SEWAGATI: Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 9(3).

Fransiska, R., Muharram, M. R. W., & Giyartini, R. (2024). Pengembangan modul berbantuan augmented reality (AR) berbasis inquiry based learning di kelas IV sekolah dasar. COLLASE (Creative of Learning Students Elementary Education), 7(4), 735–748. https://doi.org/10.22460/collase.v7i4.19445

Hendra, K., Wijaya, Y., Studi, P., Pendidikan, T., & Ganesha, U. P. (2020). Pengembangan Multimedia Pembelajaran Interaktif Berpendekatan CTL Pada Pembelajaran Tematik Siswa Kelas IV SD. Jurnal EDUTECH Universitas Pendidikan Ganesha, 8, 1–16.

Jasiah, J. (2023). Fostering Students’ Critical Thinking Skills Through Technology-Based Interactive Learning in the Digital Era. Al Yasini : Jurnal Keislaman, Sosial, Hukum Dan Pendidikan, 8(1), 1–12. http://doi.org/10.55102.alyasini.v8i1,

Kadir, D., Santosa, T. A., Iswanto, I., Marzuki, K., Guna, B. W. K., Amri, M., Widodo, H., & Suyahman, S. (2024). Effectiveness of the STEAM based SETS Learning Model to Increase Student’s Scientific Literacy in Science Learning. Edumaspul: Jurnal Pendidikan, 8(1), 834–845. https://doi.org/10.33487/edumaspul.v8i1.7725

Khotijah, S., Hanafi, A., & Septian, D. (2026). Integrasi Unsur Seni dalam Pendekatan STEAM pada Pembelajaran IPA di Madrasah Ibtidaiyah : Studi Kasus tentang Dampaknya terhadap Proses Belajar Siswa. Jurnal Pengabdian Masyarakat Dan Riset Pendidikan, 4(4), 22637–22647.

Kumala, H., Juliana, E., & Amir, A. (2024). Peningkatan Pengetahuan dan Keterampilan Petani dalam Pembuatan Pupuk Organik Menggunakan Konsep Terra Preta melalui Penyuluhan di Desa Kota Bangun II Kecamatan Kota Bangun Darat. Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 1(1), 32–40.

Lestari, Y. W., Hairida, H., Sartika, R. P., Enawati, E., & Muharini, R. (2022). Pengembangan Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) Berbasis Problem Based Learning (PBL) pada Materi Koloid. Edukatif : Jurnal Ilmu Pendidikan, 4(4), 5342–5351. https://doi.org/10.31004/edukatif.v4i4.3227

Margaretha, Pramudya Dwy Aristya Putra, & Zainur Rasyid Ridlo. (2024). Pengembangan Modul IPA Berbasis STEM untuk Meningkatkan Keterampilan Pemecahan Masalah Bagi Siswa SMP. Jurnal Pendidikan Mipa, 14(1), 289–297. https://doi.org/10.37630/jpm.v14i1.1490

Mulia Rasyidi, Muhammad Sarjan, Agus Muliadi, Asrorul Azizi, Hamidi Hamidi, Iswari Fauzi, Muhammad Yamin, Muh. Zaini Hasanul Muttaqin, Bakhtiar Ardiansyah, Rindu Rahmatiah, Sudirman Sudirman, & Yusran Khery. (2022). Pendidikan Ipa Bervisi Sets Dalam Filsafat Multidimensi. Al Yazidiy Jurnal Sosial Humaniora Dan Pendidikan, 4(2), 30–36. https://doi.org/10.55606/ay.v4i2.32

Nugraha, A., & Victor, N. (2022). Nilai Kearifan Lokal pada Pelestarian Lingkungan Telaga Ranjeng Kabupaten Brebes. Jurnal Sosialita, 17(1), 111–126.

Parisu, C. Z. L., & Saputra, E. E. (2025). Integrasi Literasi Sains Dan Pendidikan Karakter Dalam Pembelajaran IPA Di Sekolah Dasar. Journal of Human And Education, 5(1), 864–872.

Purnawati, A., & Yakin, N. (2025). Implementasi Kemampuan Literasi Sains Pembelajaran IPA Terintegrasi di Sekolah Dasar dalam. Action Research Journal Indonesia (Arji), 2(2), 107–120.

Putro, H., Delfika, I., Rifki, P., & Rayi, K. (2024). Melangkah Menuju Lingkungan yang Berkelanjutan : Tantangan dan Solusi untuk Masa Depan Bumi Melangkah Menuju Lingkungan yang Berkelanjutan : Tantangan Utama yang Dihadapi dalam Menjaga Keberlanjutan Lingkungan di. Jurnal Multidisiplin Ilmu Akademik, 1(3), 111–120.

Qonitah, S., Liska, B., & Lulu, T. B. (2022). Validitas E-LKPD Berbasis PBL Tema Energi dan Makanan dalam Menumbuhkan Kemampuan Berpikir Kreatif Peserta Didik. Jurnal Pendidikan Mipa, 12(September), 443–454.

Rahma, P. A., & Nurul, F. (2024). Analisis Kebutuhan Pengembangan Prototype e-Modul Kimia Hijau Terintegrasi TPACK (Technological Pedagogical Content Knowledge). Jurnal Kependidikan Kimia (HYDROGEN), 12(December).

Safitri, M., & Aziz, M. R. (2022). ADDIE, sebuah model untuk pengembangan multimedia learning. Jurnal Pendidikan Dasar, 3(2), 50–58. http://jurnal.umpwr.ac.id/index.php/jpd/article/view/2237

Setiawan, B., Kurnia, I. R., Hafifah, D. N., & Iasha, V. (2025). Pendekatan STEM untuk Meningkatkan Literasi Lingkungan dan Kesadaran Sosial-Ekologis Siswa Sekolah Dasar Berbasis Tujuan Pembangunan Berkelanjutan ( SDGs ). International Journal of Education and Learning Studies (IJELS), 6(April), 49–62.

Shalehha, E. R., Hidayat, A., & Maspupah, M. (2017). Penerapan Model Pembelajaran Science Technology and Society (STS) untuk Mengetahui Kemampuan Literasi Sains Siswa pada Materi Pemanasan Global. Digilib Uinsgd, 1(3), 1–14. http://digilib.uinsgd.ac.id/4525/1/Jurnal PENERAPAN MODEL PEMBALAJARAN STS Untuk Mengetahui Kemampuan Literasi Sains Pada Materi Pemanasan GLobal %28Eka Rahmawati Shalehha%29.pdf

Subali, B., Ellianawati, Faizah, Z., & Sidiq, M. (2023). Indonesian national assessment support: Can RE-STEM Android app improve students’ scientific literacy skills? International Journal of Evaluation and Research in Education, 12(3), 1399–1407. https://doi.org/10.11591/ijere.v12i3.24794

Sumampouw, Z. (2025). Analisis Kemampuan Literasi dalam Pembelajaran Berbasis STEAM untuk Mengembangkan Keterampilan Abad 21 di Sekolah Dasar. Pendas: Jurnal Ilmiah Pendidikan Dasar, 10(4).

Tandhim, A. W. A. (2023). Relevansi Teori Kognitif Menurut Jerome Seymour Bruner terhadap Strategi Pembelajaran Bermakna di Era Digital. Jurnal Hukum, Pendidikan & Sosial Keagamaan, 2, 223–234.

Ulfa, S., Irvani, A. I., & Warliani, R. (2024). Pengembangan Modul Ajar Fisika Kurikulum Merdeka. Jurnal Pendidikan Fisika Dan Sains (JPFS), 7(1), 51–59. https://doi.org/10.52188/jpfs.v7i1.562

Zahro, F., Syahda, S. L., & Ni, L. (2025). Implementasi Model Pembelajaran Berbasis Multimedia Untuk Meningkatkan Pemahaman Dan Minat Belajar Siswa Pada Mata. JIEP: Journal of Islamic Educatio and Pedagogy, 02(01).