Pembelajaran biologi pada abad ke-21 menuntut siswa memiliki kemampuan literasi sains dan hasil belajar kognitif yang memadai agar mampu berpikir kritis serta mengambil keputusan berbasis bukti ilmiah dalam menghadapi berbagai isu sosial yang berkaitan dengan sains. Namun, praktik pembelajaran di sekolah masih cenderung berpusat pada guru sehingga keterlibatan siswa dalam menganalisis isu-isu kontekstual belum berkembang secara optimal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh model pembelajaran Problem Based Learning (PBL) berbasis Socio-Scientific Issues (SSI) terhadap kemampuan literasi sains dan hasil belajar kognitif biologi siswa.
Jenis penelitian ini adalah quasi eksperimen dengan desain Nonequivalent Control Group Design. Penelitian melibatkan kelas eksperimen yang diberikan perlakuan model PBL berbasis SSI dan kelas kontrol yang menggunakan pembelajaran PBL. Instrumen penelitian berupa tes literasi sains dan tes hasil belajar kognitif dalam bentuk pretest dan posttest, serta lembar observasi keterlaksanaan pembelajaran. Analisis data dilakukan menggunakan uji Analysis of Covariance (ANCOVA) dengan skor pretest sebagai kovariat untuk mengontrol kemampuan awal siswa.
Berdasarkan hasil penelitian diperoleh bahwa model pembelajaran PBL berbasis SSI berpengaruh signifikan terhadap kemampuan literasi sains dan hasil belajar kognitif siswa pada taraf signifikansi 0,05. Hasil uji lanjut menunjukkan adanya perbedaan rerata terkoreksi antara kelas eksperimen dan kelas kontrol. Dengan demikian, model PBL berbasis SSI dapat dijadikan sebagai alternatif pembelajaran yang efektif untuk meningkatkan kemampuan literasi sains dan hasil belajar kognitif biologi siswa melalui pembelajaran yang kontekstual, aktif, dan berpusat pada siswa.