Virtual vs Real Lab: A Comparative Study on the Effectiveness of Laboratory-Based Physics Learning on Students’ Critical Thinking Skills
Keywords:
Virtual Lab Worksheets, Real Lab Worksheets, Guided Inquiry, Critical Thinking Skills, Physics LearningAbstract
Objective: This study aims to compare the effectiveness of guided inquiry learning using worksheets (LKPD) based on Virtual Lab (PhET) and Real Lab in enhancing students’ critical thinking skills in physics learning. Method: A quasi-experimental method with a non-equivalent pretest-posttest design was employed, involving two experimental classes at SMA Negeri 22 Surabaya. The first class used LKPD with PhET simulations, while the second class used LKPD for real laboratory experiments. The instrument used was a critical thinking skills test based on Facione's five indicators. Data were analyzed using N-gain calculations, paired t-tests, independent t-tests, and effect size analysis with SPSS. Results: Both experimental classes showed significant improvement (p < 0.05) with high N-gain scores, 0.79 for the Virtual Lab and 0.78 for the Real Lab. However, no significant difference was found between the two (p = 0.644), and the effect size was very small (Cohen’s d = 0.111), indicating that both approaches are equally effective. Novelty: This study provides empirical evidence that guided inquiry learning supported by either virtual or real laboratories results in comparable improvements in critical thinking skills, offering a practical and flexible alternative for physics education in schools with varying laboratory facilities.
Keywords: Virtual Lab Worksheets, Real Lab Worksheets, Guided Inquiry, Critical Thinking Skills, Physics Learning
Downloads
References
Abdillah, D. M., & Astuti, D. (2021). Pengembangan lembar kerja peserta didik (LKPD) berbasis problem-based learning (PBL) pada topik sudut. Pythagoras: Jurnal Pendidikan Matematika, 15(2), 190–200. https://doi.org/10.21831/pg.v15i2.36444
Alfons Bunga Naen, Claudia Mariska M. Maing, Oktavianus Ama Ki`i, Maria Ursula Jawa Mukin, E. D. (2024). Penguatan Kompetensi Guru Fisika Dalam Penyusunan Perangkat Pembelajaran Inovatif Melalui Program Ppg Di Lptk Unwira. 2(1), 84–93. https://doi.org/10.30822/berbakti.v2i1.3366
Amelia, U. (2023). Tantangan Pembelajaran Era Society 5.0 dalam Perspektif Manajemen Pendidikan. Al-Marsus : Jurnal Manajemen Pendidikan Islam, 1(1), 68. https://doi.org/10.30983/al-marsus.v1i1.6415
Andriyani, N., Hanafi, Y., Safitri, I. Y. B., & Hartini, S. (2020). Penerapan Model Problem Based Learning Berbantuan Lkpd Live Worksheet Untuk Meningkatkan Keaktifan Mental Siswa Pada Pembelajaran Tematik Kelas VA SD Negeri Nogopuro. Prosiding Pendidikan Profesi Guru, September, 122–130. http://eprints.uad.ac.id/21216/1/12. Novi Andriyani-PGSD %28122-130%29.pdf
Anggriani, S., & Jumrah. (2022). Pengaruh Motivasi dan Kedisiplinan Terhadap Hasil Belajar Fisika. Al-Irsyad Journal of Physics Education, 1(1), 42–57. https://doi.org/10.58917/ijpe.v1i1.10
Asbanu, D. E. S. I., & Laos, L. (2023). Validitas Perangkat Pembelajaran Fisika Flipped Classroom Learning Cycle 5E Inquiry Berorientasi HOTS. JIPFRI (Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika Dan Riset Ilmiah), 7(1), 12–19. https://doi.org/10.30599/jipfri.v7i1.2121
Azahra, A. P., & Wasis. (2023). Pengembangan, Uji Validitas, Dan Uji Reliabilitas Instrumen Tes Diagnostik Berformat Five Tier Pada Materi Hukum Newton. Jurnal Riset Rumpun Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, 2(2), 196–207. https://doi.org/10.55606/jurrimipa.v2i2.1556
Elvi, M., Siregar, N. A. R., & Susanti, S. (2021). Pengembangan Lembar Kerja Peserta Didik Menggunakan Software Geogebra Pada Materi Transformasi Geometri. Alifmatika: Jurnal Pendidikan Dan Pembelajaran Matematika, 3(1), 80–91. https://doi.org/10.35316/alifmatika.2021.v3i1.80-91
Facione, P. A. (2015). Permission to Reprint for Non-Commercial Uses Critical Thinking: What It Is and Why It Counts. Insight Assessment, 5(1), 1–30. www.insightassessment.com
Fajri, N., M. Nursalim, & S. Masitoh. (2024). Systematic Literature Review : Dampak Teknologi Pendidikan Terhadap Pengembangan Keterampilan Berpikir Kritis, Kreatif, Dan Kolaboratif Pada Pembelajaran Matematika. Jurnal Teknologi Pendidikan, 4(1), 11–24. https://doi.org/10.37304/jtekpend.v4i1.12083
Fauziah, A. (2024). Pentingnya Kemampuan Membaca Kritis Di Era Informasi Digital. Jurnal Citra Pendidikan, 4(2), 1685–1689. https://doi.org/10.38048/jcp.v4i2.3527
Febrinita, F. (2022). Efektivitas Penggunaan Modul Terhadap Hasil Belajar Matematika Komputasi Pada Mahasiswa Teknik Informatika. De Fermat: Jurnal Pendidikan Matematika, 5(1), 1–9. http://jurnal.pmat.uniba-bpn.ac.id/index.php/DEFERMAT/article/view/269%0A
Hayati, N., & Nuriyah, T. S. (2023). Pengembangan Lkpd Model Pbl (Problem Based Learning) Dalam Melatihkan Keterampilan Berpikir Kritis Peserta Didik. Binomial, 6(2), 172–184. https://doi.org/10.46918/bn.v6i2.1901
Koilmo, O., Hali, A. S., & Kameo, W. (2025). Efektivitas Media Pembelajaran Simulasi PhET Terhadap Kemampuan Literasi Digital dan Hasil Belajar Siswa Pada Materi Elastisitas dan Hukum Hooke. MAGNETON: Jurnal Inovasi Pembelajaran Fisika, 3(1), 1–8. https://doi.org/10.30822/magneton.v3i1.3640
Kurniawan, R., & Syafriani, S. (2021). Praktikalitas dan Efektivitas Penggunaan E-Modul Fisika SMA Berbasis Guided Inquiry Terintegrasi Etnosains untuk Meningkatkan Berpikir Kritis Peserta Didik. Jurnal Eksakta Pendidikan (Jep), 5(2), 135–141. https://doi.org/10.24036/jep/vol5-iss2/572
Kusuma, M. T. A., & Fauzi, M. (2024). Transformasi Peran Pendidik dan Tren Pembelajaran Digital di Era Teknologi. Indonesian Journal of Community Engagement, 1(2), 84–97. https://doi.org/10.70895/ijce.v1i2.29
Listiantomo, D. P., & Dwikoranto. (2023). Implementasi Model Inkuiri Terbimbing Berbantuan Virtual Lab Untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik Kelas XI Pada Materi Gelombang Cahaya. PENDIPA Journal of Science Education, 7(2), 274–281. https://doi.org/10.33369/pendipa.7.2.274-281
Mardiana, N., Prayogi, S. Y., Sukartika, Haslina, S., & Harizan, M. (2022). Android-Based Digital Teaching Materials as Online Learning in New Normal Era to Improve Physics HOTS for High School Students. Journal of Natural Science and Integration, 5(1), 90–95. https://doi.org/10.24014/jnsi.v4i2.11445
Marina, D., Marwanti, K., & Astra, I. M. (2024). Improving Critical Thinking using a Guided Inquiry Approach assisted by PhET Simulations in Wave Material. Jurnal Penelitian Pembelajaran Fisika, 15(4), 367–371. https://doi.org/10.26877/jp2f.v15i4.717
Mas’ud, H., & M, M. (2022). Pemanfaatan Produk Google Serta Situs PHET (Physics Education Technology) Sebagai Media Pembelajaran Fisika Berupa Stimulus. Al-Ishlah: Jurnal Pendidikan Islam, 20(2), 170–178. https://doi.org/10.35905/alishlah.v20i2.3100
Masita, S. I., Donuata, P. B., Ete, A. A., & Rusdin, M. E. (2020). Penggunaan Phet Simulation Dalam Meningkatan Pemahaman Konsep Fisika Peserta Didik. Jurnal Penelitian Pendidikan Fisika, 5(2), 136. https://doi.org/10.36709/jipfi.v5i2.12900
Masitah, T., Wulandari, A. Y. R., Hadi, W. P., & Qomaria, N. (2022). Profil Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Kelas VII Materi Pencemaran Lingkungan. Natural Science Education Research, 4(3), 209–213. https://doi.org/10.21107/nser.v4i3.8392
Mat, R., Aji, S. D., & Kurniawati, M. (2023). Peningkatan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa Melalui Lembar Kerja Peserta Didik Berbasis Virtual Lab Pada Model Inkuiri Terbimbing. RAINSTEK : Jurnal Terapan Sains & Teknologi, 5(2), 163–172. https://doi.org/10.21067/jtst.v5i2.8868
Mumtaziah, H. Q., & Majid, N. W. A. (2023). Menstimulasi Keterampilan Berpikir Kritis pada Anak-Anak dalam Menunjang Kebutuhan Abad Ke-21 melalui Pembelajaran Pemrograman Sederhana. Jurnal Basicedu, 7(5), 2963–2967. https://doi.org/10.31004/basicedu.v7i5.5616
Nadhiroh, U., & Ahmadi, A. (2024). Pendidikan Inklusif: Membangun Lingkungan Pembelajaran Yang Mendukung Kesetaraan Dan Kearifan Budaya. Ilmu Budaya: Jurnal Bahasa, Sastra, Seni, Dan Budaya, 8(1), 11–22. https://doi.org/10.30872/jbssb.v8i1.14072
Putri, N. A., Z, F., & Fauza, N. (2023). Validitas Dan Reliabilitas Butir Soal Berbasis Kemampuan Berpikir Kritis. Jurnal Pendidikan Fisika, 12(1), 28–34. https://doi.org/10.24114/jpf.v12i1.42833
Rahma, A. A., & Arista, H. (2022). Pengaruh Model Experiental Learning Untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep Siswa SMA Pada Materi Elastisitas Dan Hukum Hooke. Pedagogy, 09(1), 97–102. https://doi.org/10.51747/jp.v9i1.902
Rahmati, R., & Sari, N. T. (2024). Peningkatan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa Melalui Model Pembelajaran Inkuiri Berbasis Laboratorium Pada Materi Pemantulan Cahaya. INTELEKTUALITA: Journal of Education Sciences and Teacher Training, 13(2), 349–365. https://doi.org/10.22373/ji.v13i2.29080
Rahmi, H., Derta, S., Zakir, S., & Efriyanti, L. (2023). Pengembangan Lembar Kerja Peserta Didik (Lkpd) Digital Mata Pelajaran Informatika Kelas Vii Smp N 7 Bukittinggi. JATI (Jurnal Mahasiswa Teknik Informatika), 7(1), 707–711. https://doi.org/10.36040/jati.v7i1.6502
Rararati, P. A., Nuroso, H., Nuroso, H., Kurniawan, A. F., & Kurniawan, A. F. (2025). Kajian Literatur : Penggunaan Simulasi PhET dalam Pembelajaran Fisika. Lontar Physics Today, 3(2), 045–054. https://doi.org/10.26877/lpt.v3i2.21838
Sadidah, A., & Irvani, A. I. (2021). Analisis Penggunaan Simulasi Interaktif dalam Pembelajaran pada Topik Hukum Coulomb. Jurnal Pendidikan Dan Ilmu Fisika, 1(2), 69. https://doi.org/10.52434/jpif.v1i2.1508
Saputri, H. A., Zulhijrah, Larasati, N. J., & Shaleh. (2023). Analisis Instrumen Assesmen : Validitas, Reliabilitas, Tingkat Kesukaran, dan Daya Beda Butir Soal. Didaktik : Jurnal Ilmiah PGSD FKIP Universitas Mandiri, 09(05), 2986–2995.
Sari, F. B., Amini, R., & Mudjiran, M. (2020). Lembar Kerja Peserta Didik Berbasis Model Integrated di Sekolah Dasar. Jurnal Basicedu, 4(4), 1194–1200. https://doi.org/10.31004/basicedu.v4i4.524
Sarifah, F., & Nurita, T. (2023). Implementasi model pembelajaran inkuiri terbimbing untuk meningkatkan keterampilan berpikir kritis dan kolaborasi. Pendidikan Sains, 11(1), 22–31. https://ejournal.unesa.ac.id/index.php/pensa/article/view/46474
Siahaan, F. E., & Pane, E. P. (2021). Penerapan Pendekatan Saintifik Berbasis Model Pembelajaran Guided Inquiry untuk Meningkatkan Soft Skills Mahasiswa Pendidikan Fisika. Jurnal Basicedu, 5(6), 5877–5884. https://doi.org/10.31004/basicedu.v5i6.1521
Soleh, M. R., Nurajizah, S., & Muryani, S. (2019). Perancangan Animasi Interaktif Prosedur Merawat Peralatan Multimedia pada Jurusan Multimedia SMK BPS&K II Bekasi. Jurnal Teknologi Dan Informasi, 9(2), 138–150. https://doi.org/10.34010/jati.v9i2.1899
Sugiyono. (2014). Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D. (Bandung). Alfabeta.
Sunandar, R., Rusli, M. A., & Saenab, S. (2022). Implementasi Media Pembelajaran Interaktif Simulasi Phet (Physics Education Technology) Terhadap Hasil Belajar Ipa Peserta Didik Kelas Vii Smp Negeri 3 Dua Pitue Kalosi. Jurnal IPA Terpadu, 6(1), 102. https://doi.org/10.35580/ipaterpadu.v5i2.31270
Triandini, W., Kosim, K., & Gunada, I. W. (2021). Pengembangan Modul Fisika Berbasis Guided Inquiry Untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Peserta Didik. ORBITA: Jurnal Kajian, Inovasi Dan Aplikasi Pendidikan Fisika, 7(1), 90. https://doi.org/10.31764/orbita.v7i1.3953
Umam, H. I., & Jiddiyyah, S. H. (2020). Pengaruh Pembelajaran Berbasis Proyek Terhadap Keterampilan Berpikir Kreatif Ilmiah Sebagai Salah Satu Keterampilan Abad 21. Jurnal Basicedu, 5(1), 350–356. https://doi.org/10.31004/basicedu.v5i1.645
Vinsensius Polli, Vinsensia H.B Hayon, & Yanti R. Tinenti. (2022). Efektivitas Pendekatan Inkuiri Terbimbing dalam Meningkatkan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa pada Materi Asam Basa. Jurnal Pendidikan Mipa, 12(3), 814–819. https://doi.org/10.37630/jpm.v12i3.692
Wahid, L., Rohman, M. Z., & Pahrudin, A. (2024). Implementasi Metode Pembelajaran Aktif dalam Pembelajaran Pendidikan Agama Islam di Sekolah Menengah: Tantangan dan Peluang. Jayapangus Press Cetta: Jurnal Ilmu Pendidikan, 7(2), 211–218. https://doi.org//10.37329/cetta.v7i2.3175
Yuliani, S. S. (2024). Validitas E-LKPD Iinteraktif Berbasis Collabotarive Learning pada Materi Pertumbuhan dan Perkembangan untuk Melatihkan Keterampilan Berpikir Kritis Peserta Didik. Jurnal Inovasi Pembelajaran Biologi, 7(September), 1–114. https://doi.org/10.26740/jipb.v5n1.p22-32
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 JPPS (Jurnal Penelitian Pendidikan Sains)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Abstract views: 6
