Sa’diyyah Rohmah

220341601422

Kelas TEP-PGSD

Harapan Proyek (Das Sollen / Idealita)

Kondisi ideal yang ingin diwujudkan melalui proyek ini adalah terciptanya sebuah solusi pembelajaran yang efektif dan inovatif untuk mengatasi kesulitan siswa Kelas XI dalam memahami materi Biologi yang bersifat kompleks dan abstrak, khususnya Sistem Imunitas. Pengembangan Media Pembelajaran Interaktif berbasis Aplikasi Unity ini didasarkan pada kerangka Desain Pembelajaran (Learning Design) (Bishop et al., 2020) yang disengaja. Media ini ditujukan untuk mentransformasi lingkungan belajar menjadi lingkungan yang kaya untuk pembelajaran aktif (rich environments for active learning) (Januszewski & Molenda, 2007), yang memungkinkan visualisasi mendalam terhadap mekanisme dan interaksi seluler yang tidak mungkin diamati dalam kondisi nyata. Secara fungsional, media ini diharapkan dapat secara signifikan mengoptimalkan Hasil Belajar Kognitif siswa dengan menyediakan pengalaman belajar berbasis simulasi yang imersif, sejalan dengan tren teknologi pendidikan global tahun 2024–2025 yang menggarisbawahi urgensi pemanfaatan teknologi imersif, seperti Extended Reality (XR), sebagai strategi kunci pembelajaran (Park, 2025; TRIARE, 2025). Proses pengembangan dan implementasi media ini sendiri merupakan bagian krusial dari Application Process dalam teknologi pendidikan, yang mencakup siklus hidup penuh penerapan teknologi pembelajaran canggih dalam praktik nyata (Spector et al., 2014).

Lebih lanjut, dampak ideal dari implementasi media ini adalah penguatan fundamental terhadap Literasi Sains siswa. Penggunaan simulasi interaktif dirancang untuk menumbuhkan keterampilan berpikir kritis, penalaran ilmiah, dan pemecahan masalah (problem-solving) (Moller et al., 2009) yang menjadi inti dari literasi tersebut, sekaligus mendukung Embodied Cognition, di mana pembelajaran didukung oleh interaksi fisik dan indrawi dalam lingkungan virtual (Albert et al., 2022). Hal ini secara langsung mendukung pengembangan kompetensi proses (Process Competence) (Spector et al., 2014) dan Computational Thinking melalui pemanfaatan simulasi dan permainan (gaming) (Rich & Hodges, 2017). Media yang dikembangkan berfungsi sebagai alat yang mendukung guru menciptakan siswa yang memiliki penguasaan materi yang tinggi tidak hanya konten statis, tetapi juga “Ways of Knowing” dan keterampilan kognitif tingkat tinggi (Hokanson et al., 2019) dan dilengkapi dengan kompetensi personal dan sosial sebagai pembelajar mandiri yang berkelanjutan, adaptif, serta mampu mengaplikasikan berbagai jenis pengetahuan (multiple knowledge types) (Moller & Huett, 2012) dalam konteks kehidupan nyata. Upaya ini sejalan dengan kebutuhan akan perubahan sistemik (systemic change) dalam proses belajar-mengajar (Januszewski & Molenda, 2007). Pemanfaatan teknologi interaktif, termasuk Augmented Reality (AR) dan simulasi, terbukti efektif dalam memfasilitasi peningkatan Literasi Sains siswa (Atmojo & Wardana, 2025; Rizal, 2024). Solusi ini sejalan dengan temuan studi literatur sistematis yang menegaskan bahwa media pembelajaran digital memiliki pengaruh positif terhadap penguasaan konsep IPA dan literasi ilmiah siswa (Noufal et al., 2025).

Konteks Proyek (Lingkunagn & Peran Teknologi)

Penerapan proyek ini berpusat pada lingkungan pembelajaran Biologi siswa Kelas XI SMA, suatu jenjang pendidikan yang secara inheren menghadapi tantangan signifikan dalam penguasaan materi yang sangat kompleks dan bersifat abstrak, seperti Sistem Imunitas. Lingkungan akademik saat ini menunjukkan bahwa pendekatan instruksional tradisional yang cenderung didominasi oleh pemaparan verbal dan hafalan, terbukti tidak efektif dalam memfasilitasi pemahaman mendalam mengenai interaksi seluler dan proses mikroskopis yang menjadi esensi materi tersebut. Kegagalan ini menyoroti perlunya perubahan sistemik (systemic change) dalam praktik pembelajaran (Januszewski & Molenda, 2007). Ketidakmampuan untuk memvisualisasikan mekanisme ini secara langsung menjadi hambatan fundamental terhadap pengembangan Hasil Belajar Kognitif dan Literasi Sains siswa. Oleh karena itu, proyek ini menuntut adanya transformasi lingkungan belajar melalui penciptaan lingkungan yang kaya untuk pembelajaran aktif (rich environments for active learning) (Spector et al., 2014), yang merupakan inti dari Desain Pembelajaran (Learning Design) yang disengaja dalam proyek ini (Bishop et al., 2021).

Peran teknologi pendidikan dalam hal ini, diwakili oleh Aplikasi Unity, adalah sentral dan transformatif, yang secara metodologis merupakan bagian dari Application Process penerapan teknologi pembelajaran canggih (Spector et al., 2014). Unity berfungsi sebagai platform utama untuk mengembangkan simulasi 3D interaktif, sehingga mengatasi keterbatasan visualisasi dan secara signifikan meningkatkan pemahaman konseptual. Peran teknologi ini tidak hanya sebatas alat bantu, melainkan merupakan inti dari strategi pedagogis untuk memfasilitasi kompetensi proses (Process Competence), yaitu kemampuan siswa dalam memanfaatkan alat simulasi untuk mendukung pembelajaran yang efektif di abad ke-21 (Spector et al., 2014). Simulasi ini dirancang untuk mengajarkan “Ways of Knowing” (Hokanson et al., 2019) selain konten Biologi, serta memfasilitasi akuisisi multiple knowledge types (Moller & Huett, 2012). Dukungan penelitian terbaru secara eksplisit memvalidasi peran ini, menunjukkan bahwa pelatihan praktis berbasis Virtual Reality (VR) secara positif memengaruhi literasi ilmiah fungsional dalam Biologi (Tang et al., 2025), dan terbukti efektif dalam meningkatkan keterlibatan, pemahaman, serta motivasi belajar dalam fenomena ilmiah kompleks (Shafieezad et al., 2025; Rizal, 2024; Noufal et al., 2025). Selain itu, penggunaan teknologi ini mendukung Embodied Cognition, di mana pembelajaran ditingkatkan melalui interaksi fisik dan indrawi dalam lingkungan virtual (Albert et al., 2022), serta mendorong keterampilan pemecahan masalah (problem-solving) dan penalaran (reasoning) (Moller et al., 2009). Dengan demikian, teknologi ini secara strategis ditempatkan untuk menjembatani Kecerdasan Manusia dan Kecerdasan Buatan (Bridging Human Intelligence and Artificial Intelligence) (Albert et al., 2022), mempersiapkan siswa dengan keterampilan teknologi, pemikiran kritis, dan Computational Thinking (Rich & Hodges, 2017) yang diperlukan di masa depan.

Deskripsi Kesenjangan (Das Sein / Realita Masalah)

Kesenjangan proyek ini terwujud dalam diskrepansi signifikan antara idealitas tuntutan kurikulum abad ke-21—yaitu penguasaan konsep yang mendalam (Hasil Belajar Kognitif) dan kompetensi penalaran ilmiah (Literasi Sains)—dengan realitas pelaksanaan pembelajaran Biologi Kelas XI di lapangan. Masalah nyata di lapangan adalah dominasi pendekatan instruksional konvensional yang mengandalkan pemaparan verbal, diagram statis, dan ilustrasi dua dimensi (2D) dari buku teks untuk menjelaskan materi yang secara inheren kompleks dan abstrak, seperti Sistem Imunitas. Metode pasif ini, yang mengabaikan pentingnya “Ways of Knowing” (Hokanson et al., 2019) di luar konten semata, terbukti tidak efektif dalam memfasilitasi pemahaman holistik mengenai proses biokimia dan interaksi seluler yang sangat dinamis. Ketiadaan visualisasi spasial 3D yang imersif menyebabkan siswa kesulitan merekonstruksi konsep abstrak, yang pada gilirannya menghambat perolehan pemahaman yang mendalam terhadap multiple knowledge types (Moller & Huett, 2012). Kesenjangan ini mengindikasikan bahwa lingkungan belajar yang kaya untuk pembelajaran aktif (rich environments for active learning) yang diidealkan (Spector et al., 2014) belum terwujud. Kegagalan mencapai kondisi ideal (Das Sollen) menggarisbawahi perlunya perubahan sistemik (systemic change) dalam praktik pendidikan (Januszewski & Molenda, 2007) dan berakar pada kombinasi hambatan institusional, pedagogis, dan psikologis. Harapan belum tercapai karena media yang tersedia saat ini tidak mampu menumbuhkan kompetensi kognitif tingkat tinggi. Padahal, studi terbaru menunjukkan bahwa imersi VR secara signifikan mampu memengaruhi pengembangan keterampilan berpikir kritis (critical thinking) dan kreatif (creative thinking) siswa, serta memperkuat regulasi diri (self-regulation) yang penting untuk pembelajaran mandiri (self-directed learning) (Ariyati et al., 2024; Moller & Huett, 2012).

Terdapat hambatan spesifik di lapangan meliputi: (1) Hambatan bagi Guru: Fokus utama terletak pada kurangnya kompetensi proses (Process Competence) dalam pengembangan dan pemanfaatan perangkat lunak interaktif berbasis Unity/VR. Selain itu, mereka juga kurang memiliki Innovative and Creative Competence (Spector et al., 2014) yang dibutuhkan untuk mengadaptasi dan mengintegrasikan teknologi baru. Sebagian besar guru belum memiliki pelatihan memadai untuk mengoperasikan atau mengintegrasikan secara efektif media pembelajaran imersif—suatu siklus yang harus diatasi melalui Application Process yang terencana (Spector et al., 2014). Keterbatasan infrastruktur, seperti ketersediaan perangkat keras VR atau desktop virtual reality (DVR) yang memadai di sekolah, turut menghambat adopsi strategi pembelajaran berbasis teknologi yang telah terbukti efektif meningkatkan literasi ilmiah fungsional (Tang et al., 2025). (2) Hambatan bagi Siswa: Siswa menghadapi hambatan dalam motivasi dan keterlibatan. Tanpa pengalaman belajar yang otentik dan imersif, materi Sistem Imunitas terasa kompleks dan membebani kognitif. Ketiadaan simulasi interaktif menghalangi siswa dari pengalaman belajar berbasis simulasi dan pemecahan masalah (problem-solving) yang merupakan kunci untuk mengembangkan literasi sains (Moller et al., 2009). Melalui simulasi 3D, hambatan kognitif dapat diatasi dengan mendukung Embodied Cognition (Albert et al., 2022) dan menumbuhkan Computational Thinking (Rich & Hodges, 2017). Dengan demikian, proyek ini hadir sebagai upaya untuk menutup kesenjangan tersebut, yaitu mentransformasi lingkungan belajar yang pasif menjadi lingkungan yang mendukung keterlibatan, pemahaman konseptual, dan motivasi belajar (Shafieezad et al., 2025).

Uraian Deskripsi Solusi Proyek

Solusi konkret yang ditawarkan untuk mengatasi kesenjangan pembelajaran Biologi yang kompleks dan tradisional adalah pengembangan Aplikasi Gamifikasi Simulasi 3D yang diberi nama “ImunoUnity”. Produk ini dibuat menggunakan Unity 3D Engine dan dirancang untuk diakses melalui perangkat mobile, menjadikannya solusi inovatif, interaktif, dan imersif. Aplikasi “ImunoUnity” berfungsi sebagai lingkungan belajar yang kaya (rich environments for active learning) (Spector et al., 2014; Januszewski & Molenda, 2007) yang mentransformasi materi abstrak Sistem Imunitas menjadi pengalaman yang dapat divisualisasikan dan diinteraksikan. Dengan mengintegrasikan Problem-Based Learning (PBL) dan Gamifikasi Instruksional—sebuah strategi yang secara langsung mendukung Computational Thinking melalui gaming (Rich & Hodges, 2017)—aplikasi ini secara langsung melatih Hasil Belajar Kognitif tingkat tinggi (HOTS) dan Literasi Sains siswa, khususnya pada ranah Menganalisis (C4), Menerapkan (C3), dan Mengevaluasi (C5). Pendekatan ini selaras dengan prinsip Desain Pembelajaran (Learning Design) (Bishop et al., 2021) yang efektif.

Aplikasi ini menampilkan Visualisasi 3D Dinamis dan Imersif dari seluruh komponen imun (sel dan molekul) secara real-time, memungkinkan siswa mengamati dan berinteraksi langsung dengan proses kompleks seperti Fagositosis atau Aktivasi Limfosit. Visualisasi imersif ini mendukung Embodied Cognition (Albert et al., 2022) sehingga meningkatkan pemahaman spasial dan prosedural. Secara pedagogis, aplikasi ini mengadopsi struktur Pembelajaran Berbasis Misi (Quest Scenario) yang menyajikan skenario kasus klinis (misalnya, infeksi Staphylococcus) yang menantang siswa untuk Menganalisis (C4) data pasien pada Panel Data Kritis untuk mengidentifikasi respons imun optimal. Siswa harus Menerapkan (C3) pengetahuan prosedural mereka melalui kontrol touch-control untuk memilih dan mengaktifkan komponen seluler spesifik. Hal ini menuntut mereka mengelola multiple knowledge types (Moller & Huett, 2012) yang relevan. Untuk memastikan keterlibatan dan umpan balik terukur, digunakan elemen Gamifikasi dan Umpan Balik Kuantitatif, di mana keberhasilan strategi dinilai berdasarkan perubahan Grafik Kuantitas Patogen/Antibodi dan Indikator Kesehatan Pasien, diikuti dengan Analisis Kinerja detail yang membantu siswa Mengevaluasi (C5) keputusan mereka. Integrasi simulasi dan problem-solving dalam lingkungan ini secara eksplisit memfasilitasi penalaran (reasoning) dan pemecahan masalah (problem-solving) (Moller et al., 2009) yang merupakan kunci bagi kompetensi proses (Process Competence) (Spector et al., 2014). Pemberian hadiah (XP dan Medali ‘Spesialis Fagosit’) berfungsi memotivasi pembelajaran mandiri (self-directed learning) (Moller & Huett, 2012) dan mendukung penguasaan “Ways of Knowing” (Hokanson et al., 2019) dalam Biologi.

Rumusan Masalah Proyek

Rumusan masalah dalam proyel pengembangan ini adalah sebagai berikut.

1. Bagaimana pengembangan Aplikasi Gamifikasi Simulasi 3D berbasis Unity pada materi Sistem Imunitas dapat meningkatkan Literasi Sains dan Hasil Belajar Kognitif bagi Siswa Kelas XI SMA?”
2. Bagaimana media pembelajaran interaktif berbasis aplikasi Unity dapat dikembangkan secara valid dan praktis untuk meningkatkan Literasi Sains dan Hasil Belajar Kognitif siswa Kelas XI pada materi Sistem Imunitas?
3. Bagaimana efektivitas penggunaan media interaktif Unity dalam meningkatkan Literasi Sains dan Hasil Belajar Kognitif siswa Kelas XI pada materi Sistem Imunitas?

Tujuan Proyek

Proyek pengembangan aplikasi ini bertujuan untuk:

1. Menghasilkan Aplikasi Gamifikasi Simulasi 3D berbasis Unity pada materi Sistem Imunitas yang valid (sesuai kriteria ahli media/materi) dan praktis (mudah digunakan oleh guru dan siswa kelas XI SMA).
2. Meningkatkan Hasil Belajar Kognitif siswa, terutama pada tingkat kemampuan menganalisis, memprediksi, dan mengevaluasi (HOTS), melalui pengalaman interaksi dinamis 3D yang berfokus pada peran spesifik komponen sistem imun dalam skenario infeksi (Quest Scenario).
3. Meningkatkan penguasaan Literasi Sains dan kemampuan pengetahuan prosedural (performance/procedural knowledge) siswa dalam memahami urutan peristiwa dan mekanisme respons imun di tingkat mikro yang tidak dapat diamati secara konvensional.
4. Mendorong keterlibatan kognitif mendalam (active learning) dan motivasi belajar siswa, serta melatih keterampilan Computational Thinking (CT) mereka melalui penerapan strategi Gamifikasi dan Pembelajaran Berbasis Masalah (PBL) dalam simulasi.

Metodologi Pengembangan Proyek

Penelitian ini menggunakan model pengembangan ADDIE (Analysis, Design, Development, Implementation, Evaluation) yang dipilih karena strukturnya yang sistematis dan komprehensif untuk pengembangan produk media pembelajaran berbasis teknologi.

1. Analisis (Analysis): Melakukan wawancara dengan guru dan menganalisis hasil belajar kognitif siswa Kelas XI pada materi Sistem Imunitas untuk mengidentifikasi masalah utama, yaitu kesulitan siswa dalam memvisualisasikan dan menganalisis proses dinamis seluler/molekuler (misalnya Fagositosis dan Aktivasi Limfosit), menetapkan materi Sistem Imunitas yang paling sulit (sebagai fokus konten) dan merumuskan Skenario Problem-Based Learning (PBL) atau Misi Imun yang secara spesifik menargetkan keterampilan HOTS (C4-C6), dan Menyusun kisi-kisi dan butir awal untuk instrumen pengumpulan data, termasuk angket kebutuhan, lembar validasi, dan soal Pre-test/Post-test (HOTS & Literasi Sains).
2. Desain (Design): Merancang alur cerita terperinci (storyboard) untuk setiap Misi Imun (Skenario PBL). Menentukan logika Gamifikasi instruksional, termasuk sistem skor, experience points (XP), medali, dan feedback dinamis, m erancang wireframe dan mockup visual untuk antarmuka pengguna aplikasi mobile 3D, memastikan kemudahan interaksi (Embodied Interaction) dan navigasi yang intuitif, dan menetapkan spesifikasi teknis dan visual untuk aset 3D (misalnya, model Sel Imun, Patogen, dan lingkungan mikro).
3. Pengembangan (Development): Mengembangkan model 3D dan animasi (misalnya, animasi Fagositosis) serta melakukan coding fungsional (C#) menggunakan Unity 3D Engine, mengintegrasikan konten materi, skenario Misi Imun, Ensiklopedia Sel Imun, dan logika Gamifikasi ke dalam aplikasi, dan melakukan pengujian internal (bug fixing) dan menyerahkan Prototipe Versi 1.0 kepada Ahli Materi dan Ahli Media untuk diuji validitasnya, memastikan produk relevan secara ilmiah dan media.
4. Implementasi (Implementation): Melakukan perbaikan pada Prototipe V. 1.0 berdasarkan saran ahli. Kemudian, melakukan uji praktikalitas kepada guru dan kelompok kecil siswa untuk mengukur kemudahan dan keterbacaan produk.
5. Evaluasi (Evaluation): Melakukan pengukuran efektivitas produk dan melakukan perbaikan akhir pada aplikasi berdasarkan temuan dan hasil efektivitas dari uji coba lapangan.

Referensi

Albert, M. V., Lin, L., Spector, M. J., & Dunn, L. S. (Eds.). (2019). Bridging human intelligence and artificial intelligence. Springer.

Ariyati, A., Supriyati, S., & Widodo, A. (2024). Impact of virtual reality immersion in biology classes on habits of mind of East Jerusalem Municipality high school students: Examining mediating roles of self-regulation, flow experience, and motivation. Education Sciences, 15(8), 955.

Atmojo, S. E., & Wardana, A. K. (2025). Pemanfaatan Teknologi Digital Sebagai Strategi Efektif Meningkatkan Literasi Sains di Sekolah Dasar. Cetta: Jurnal Ilmu Pendidikan, 8(3), 167–175.

Bishop, M. J., Boling, E., Elen, J., & Svihla, V. (Eds.). (2020). Handbook of research in educational communications and technology: Learning design (5th ed.). Springer Nature Switzerland AG.

Hokanson, B., Clinton, G., Tawfik, A. A., Grincewicz, A., & Schmidt, M. (Eds.). (2019). Educational technology beyond content: A new focus for learning. Springer.

Januszewski, A., & Molenda, M. (Eds.). (2007). Educational technology: A definition with commentary. Lawrence Erlbaum Associates.

Moller, L., & Huett, J. B. (Eds.). (2012). The next generation of distance education: Unconstrained learning. Springer.

Moller, L., Huett, J. B., & Harvey, D. M. (Eds.). (2009). Learning and instructional technologies for the 21st century: Visions of the future. Springer Science+Business Media, LLC.

Noufal, A., Artha, W., & Yulita, N. (2025). Systematic literature review: Pengaruh media pembelajaran digital pada pembelajaran ipa terhadap literasi sains siswa SMP. Papanda Journal of Mathematics and Sciences Research, 5(1), 159–170.

Park, A. (2025). Education technology trends for 2025. Axon Park Blog.

Rich, P. J., & Hodges, C. B. (Eds.). (2017). Emerging research, practice, and policy on computational thinking. Springer International Publishing AG.

Rizal, S. (2024). Peningkatan Literasi Sains Menggunakan Media Berbasis Augumented Reality Pada Materi Usaha dan Energi Siswa SMPN 17 Banda Aceh. Journal of Technology and Literacy in Education, 3(3), 132–140.

Shafieezad, H., Rahmani, M., & Ehtesham, H. (2025). Implementing Virtual Reality in Science Education at South Korean High Schools. Research Papers.

Spector, J. M., Merrill, M. D., Elen, J., & Bishop, M. J. (Eds.). (2014). Handbook of research on educational communications and technology (4th ed.). Springer.

Tang, P. J., Zhao, X. Y., & Li, R. Y. (2025). Influence of practical training based on virtual reality on functional scientific literacy of secondary schoolchildren (in biology). Education and Information Technologies, 30(8), 10141–10158.

TRIARE. (2025). EdTech trends 2025. The rise of AI and VR. Medium.