Admalia Bunga Citra
230121606678
Kelas B

Harapan Proyek

Kondisi ideal pendidikan di era digital menuntut pergeseran fundamental dari sekadar transfer pengetahuan faktual menuju penciptaan pengalaman belajar yang mendalam (deep learning). Harapannya, teknologi pendidikan tidak lagi dipandang sekadar alat penyampaian materi, melainkan sarana untuk melampaui konten statis (beyond content) demi mengembangkan kapasitas intelektual pembelajar.

Proyek ini berharap dapat menciptakan lingkungan pembelajaran yang dirancang secara canggih dan intensional , di mana pebelajar didorong untuk mengkonstruksi pengetahuan melalui eksplorasi dan interaksi bebas dalam simulasi 3D (Discovery Learning). Hal ini sejalan dengan prinsip unconstrained learning, di mana integrasi teknologi membuka peluang belajar yang fleksibel dan tidak terbatas oleh ruang maupun waktu.

Konteks Proyek

Proyek ini diterapkan dalam konteks pembelajaran mandiri (seperti MOOC atau LMS) di mana pemahaman konsep abstrak 3D (seperti Geometri Molekul dan Struktur Benda Padat) sangat krusial. Fasilitasi belajar yang canggih ini selaras dengan definisi Teknologi Pendidikan, yang menekankan proses “penciptaan, penggunaan, dan pengelolaan” sumber daya teknologi secara etis dan tepat guna.

Peran teknologi adalah:

• Visualisasi Imersif: Menggunakan teknologi WebXR (berbasis Three.js/A-Frame) untuk menyajikan Simulasi 3D Interaktif.
• Fasilitasi Konstruksi Pengetahuan: Mendukung strategi pedagogis Pembelajaran Berbasis Penemuan (Discovery Learning), di mana pebelajar didorong untuk memvisualisasikan, menganalisis, dan memanipulasi variabel pada konsep abstrak inti.
• Pengelolaan Proses: Berfungsi sebagai sumber teknologi yang diciptakan untuk mengelola proses perancangan pembelajaran agar lebih efektif dan efisien.

Deskripsi Kesenjangan

Realitas di lapangan menunjukkan adanya kesenjangan signifikan antara kebutuhan visualisasi 3D mendalam dan keterbatasan media 2D konvensional. Konsep-konsep seperti Struktur Benda Padat memerlukan pemahaman spasial yang tinggi.

Kesenjangan utamanya adalah:

• Keterbatasan Visualisasi: Siswa kesulitan memvisualisasikan struktur molekul atau kisi kristal secara dinamis dari representasi statis 2D.
• Beban Kognitif Tinggi: Kesulitan visualisasi ini menyebabkan beban kognitif yang berlebihan (extraneous load), karena siswa harus melakukan upaya mental ekstra untuk mengubah representasi 2D menjadi pemahaman 3D.
• Desain Pembelajaran yang Kompleks: Kompleksitas perancangan lingkungan belajar yang efektif dan adaptif seperti ini memerlukan penerapan prinsip-prinsip riset terkini.

Uraian Deskripsi Solusi Proyek

Solusi yang ditawarkan adalah Modul Konten Interaktif Imersif “CogniVisio”. Produk ini adalah sebuah objek pembelajaran mandiri yang diakses melalui peramban web (browser), dirancang untuk mengatasi kesulitan visualisasi spasial pada konsep Geometri Molekul dan Struktur Benda Padat.

Bentuk Solusi Final dan Teknologi

Bentuk final dari solusi ini adalah Modul Konten Interaktif Imersif (CogniVisio) yang dikembangkan menggunakan teknologi WebXR (berbasis framework Three.js/A-Frame). Pendekatan ini dipilih untuk memastikan kemudahan akses (ubiquitous), sehingga modul dapat di-embed ke dalam platform MOOC atau LMS tanpa memerlukan perangkat keras Virtual Reality yang mahal.

Strategi Pedagogis dan Analisis Komparatif

• Pedagogis Inti: Pembelajaran Berbasis Penemuan (Discovery Learning), di mana pebelajar didorong untuk mengkonstruksi pengetahuan melalui eksplorasi dan interaksi bebas dalam ruang simulasi 3D.
• Dukungan Teori: Teori Beban Kognitif (Cognitive Load Theory), diimplementasikan dengan meminimalkan beban kognitif yang tidak relevan (extraneous load) melalui visualisasi 3D dinamis yang jelas dan instruksi minimalis.

Fitur dan Struktur Utama

Fitur dan struktur utama modul ini dirancang berdasarkan sintesis alur visual (Storyboard) dan analisis kebutuhan:

1. Simulasi 3D Interaktif (Modul Imersif): Menyediakan representasi konsep abstrak secara tiga dimensi yang dapat dimanipulasi oleh pebelajar.
   • Contoh Kasus: Modul dapat menampilkan simulasi Struktur Kisi Kristal (BCC, FCC), di mana pebelajar dapat memutar, memperbesar, atau memotong sel satuan untuk menganalisis susunan atomnya.
2. Gamifikasi: Menggunakan elemen permainan untuk meningkatkan engagement dan retensi.
   • Misi Gamifikasi: Setelah mempelajari materi 3D, pebelajar harus menyelesaikan Misi (misalnya, menyusun ulang molekul ke bentuk geometri yang benar) untuk mendapatkan XP Poin dan Koin.
3. Sintesis Storyboard (Alur Visual Sistematis):
   • Menu Utama $\to$ Materi 3D $\to$ Misi Gamifikasi $\to$ Kuis $\to$ Lulus (Lanjut) / Tidak (Remedial) $\to$ Selesai.
4. Adaptive Feedback dan Remedial: Sistem memberikan umpan balik korektif secara real-time dan mengarahkan pebelajar yang gagal ke jalur remedial:
   • Jika pebelajar salah dalam Kuis/Misi, akan muncul overlay kesalahan dan teks feedback korektif, memaksa pengguna untuk menekan tombol “Ulang Materi” sebelum melanjutkan, menjamin penguasaan konsep sebelum berpindah ke topik berikutnya.

Rumusan Masalah Proyek

Permasalahan utama dalam proyek ini berfokus pada tantangan memfasilitasi pemahaman mendalam dan retensi konsep-konsep abstrak yang bersifat tiga dimensi (3D), seperti Geometri Molekul dan Struktur Benda Padat, di lingkungan pembelajaran konvensional.

Seringkali, kompleksitas visualisasi spasial dari struktur-struktur ini menjadi hambatan bagi pebelajar karena alat bantu yang tersedia hanya berupa diagram statis dua dimensi. Hambatan ini menimbulkan beban kognitif yang tidak relevan (extraneous cognitive load), di mana pebelajar harus melakukan upaya mental yang berlebihan untuk menerjemahkan representasi 2D ke dalam pemahaman spasial 3D yang akurat (Teori Beban Kognitif). Selain itu, kurangnya interaksi manipulatif menghambat strategi Discovery Learning.

Oleh karena itu, diperlukan sebuah mekanisme inovatif—yaitu Modul Konten Interaktif Imersif CogniVisio berbasis WebXR—yang mampu memberikan lingkungan manipulatif 3D secara ubiquitous. Mekanisme ini bertujuan untuk menjembatani jurang antara representasi abstrak dan pemahaman nyata, sekaligus memindahkan beban kognitif visualisasi dari pebelajar ke teknologi. Isu ini sangat relevan dengan temuan Hokanson et al. (2018), yang menekankan bahwa efektivitas teknologi pendidikan sangat bergantung pada keberhasilannya dalam menciptakan lingkungan yang berfokus pada “melampaui konten” (beyond content) dan memfasilitasi konstruksi pengetahuan, bukan sekadar transmisi informasi.

Dengan mempertimbangkan hal tersebut, rumusan masalah utama proyek ini dapat dirangkum sebagai pertanyaan berikut:

“Bagaimana pengembangan Modul Konten Interaktif Imersif CogniVisio berbasis WebXR dapat meningkatkan visualisasi spasial, retensi, dan engagement pebelajar pada konsep Geometri Molekul dan Struktur Benda Padat?”

Tujuan Proyek

Tujuan utama dari proyek ini adalah untuk meningkatkan kapabilitas pebelajar dalam mencapai pemahaman mendalam dan retensi konsep-konsep abstrak dengan memanfaatkan teknologi simulasi imersif berbasis WebXR. Tujuan khusus, proyek ini bertujuan untuk menghasilkan Modul Konten Interaktif Imersif CogniVisio yang valid secara teknis dan pedagogis, membebaskan proses belajar dari batasan visual 2D konvensional. Selain itu, proyek ini berupaya untuk meningkatkan Retensi dan Skor Pemahaman Spasial pebelajar (dengan target spesifik mencapai peningkatan skor pasca-tes minimal +15%) dan memfasilitasi Pembelajaran Berbasis Penemuan (Discovery Learning) yang selaras dengan prinsip unconstrained learning (Moller & Huett, 2012), di mana teknologi membuka peluang belajar yang fleksibel dan tidak terbatas oleh ruang maupun waktu.

Metodologi Pengembangan Proyek

Proyek ini dilaksanakan dengan mengadaptasi model pengembangan konten digital yang sistematis, mencakup empat tahapan utama: Analysis, Design, Development, dan Evaluation.

Tahap pertama, Analysis, berfokus pada analisis kebutuhan pengguna dan konteks pedagogis. Target pengguna diidentifikasi sebagai pebelajar sains (Kimia/Fisika Material) yang memerlukan pemahaman spasial tinggi pada konsep-konsep 3D. Analisis pedagogis dilakukan untuk memetakan elemen kunci Visualisasi 3D yang harus mampu dimunculkan oleh simulasi WebXR, serta untuk mengidentifikasi potensi extraneous cognitive load pada media pembelajaran konvensional. Merujuk pada Bishop et al. (2020), proses ini krusial untuk memastikan desain pembelajaran tetap berpusat pada prinsip-prinsip instruksional yang valid dan teruji secara riset.

Tahap kedua, Design, mencakup perancangan strategi konten dan struktur logika aplikasi. Struktur modul disusun dengan fokus pada Discovery Learning, di mana alur belajar diatur dari eksplorasi bebas (Materi 3D) hingga pengujian penguasaan (Misi Gamifikasi dan Kuis). Logika penyusunan modul interaktif ini dirancang agar sistematis dengan mengintegrasikan prinsip Computational Thinking dalam pemecahan masalah desain instruksional, khususnya untuk merancang Adaptive Feedback yang logis dan konsisten. Pendekatan ini mengacu pada Rich dan Hodges (2017), di mana berpikir komputasional diterapkan dalam pemecahan masalah desain instruksional. Tahap ini juga mencakup pembuatan storyboard detail atau alur penggunaan CogniVisio, mulai dari Menu Utama hingga validasi hasil Kuis dan alur Remedial.

Tahap ketiga, Development, merupakan fase produksi aset berupa simulasi 3D interaktif dan panduan teknis digital berbasis WebXR. Pemilihan teknologi WebXR difokuskan pada aksesibilitas tinggi (web-based generator) untuk mendukung visi masa depan teknologi pembelajaran. Sebagaimana dijelaskan oleh Moller, Huett, dan Harvey (2009), teknologi pendidikan yang efektif harus bersifat ubiquitous (ada di mana saja) dan mudah diakses untuk mendukung pembelajaran tanpa batas (unconstrained learning). Hasil dari tahapan ini adalah purwarupa Modul CogniVisio yang fungsional dan siap untuk diuji.

Tahap terakhir, Evaluation, melibatkan uji coba terbatas dan pengukuran efektivitas produk. Simulasi penggunaan modul dilakukan oleh rekan sejawat atau guru model untuk menguji akurasi representasi Geometri Molekul dan Struktur Benda Padat serta validitas feedback sistem. Evaluasi ini merujuk pada prinsip-prinsip dalam Spector et al. (2014), yang menekankan pentingnya penggunaan instrumen asesmen yang valid untuk mengukur dampak teknologi terhadap hasil belajar secara objektif (khususnya peningkatan pemahaman spasial dan retensi). Hasil evaluasi kemudian dianalisis sebagai bahan refleksi untuk menentukan apakah modul ini efektif dalam mengatasi kesenjangan visualisasi atau memerlukan perbaikan pada siklus pengembangan berikutnya.

Referensi

Albert, M. V., Lin, L., Spector, M. J., & Dunn, L. S. (Eds.). (2021). Bridging human intelligence and artificial intelligence. Springer. 

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

Hokanson, B., Clinton, G., Tawfik, A. A., Grincewicz, A., & Schmidt, M. (Eds.). (2018). Educational technology beyond content: A new focus for learning. Springer. 

Indriana, R. A., & Kamaludin, A. (2023). Development of Interactive Electronic Module for Charged Reaction Rate Science Technology Engineering and Mathematics (STEM). Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 9(3), 977-986. 

Januszewski, A., & Molenda, M. (Eds.). (2008). Educational technology: A definition with commentary. Lawrence Erlbaum Associates. 

Marinda, F., Muhammad, N., & Saprudin, S. (2023). Pengembangan Konten E-Modul Interaktif Materi Getaran dan Gelombang Berbasis Problem Based Learning. Jurnal Pendidikan Fisika FKIP UM Metro, 11(1), 94-107. 

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. 

Rejeki, S., Leksono, I. P., & Rohman, U. (2023). Pengembangan e-modul berbasis Canva model ADDIE mata pelatihan pembuatan konten video interaktif dalam pembelajaran pada pelatihan TIK MTS di Balai Diklat Keagamaan Surabaya. EDUKASIA Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran, 4(2), 1697-1704. 

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

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