Chintya Ika Purwitasari
220341600932
Kelas A23

Harapan Proyek

Kondisi ideal pendidikan di masa depan bercirikan paradigma pembelajaran mendalam (deep learning) yang berfokus pada pengalaman otentik, interaktif, dan konstruktivis. Pembelajaran yang ideal harus menggunakan teknologi sebagai jembatan untuk memvisualisasikan fenomena yang tidak teramati (unobservable) sehingga siswa dapat membangun pengetahuan mereka sendiri secara aktif (agentic learner) melalui eksplorasi, bukan sekadar menerima informasi pasif (Moller & Huett, 2012; Tussyadiah et al., 2019 ). Siswa sering mengalami kesulitan dalam memahami materi biologi, terutama dalam mengingat istilah ilmiah yang rumit. Hal ini menunjukkan betapa pentingnya pendekatan pembelajaran yang kreatif dan efektif (Putranadi et al., 2021). Selain itu, materi sistem reproduksi yang kompleks dalam pembelajaran biologi juga memiliki dampak langsung pada kesadaran siswa tentang pentingnya menjaga kesehatan organ reproduksi dan mendapatkan pendidikan seksual yang benar (Laksmi et al., 2022). Oleh karena itu, kreativitas dan inovasi guru dalam merancang media pembelajaran yang relevan dengan materi yang diajarkan menjadi sangat penting untuk meningkatkan pemahaman dan prestasi siswa (Fajri dkk., 2024). integrasi kecerdasan manusia dengan kecerdasan buatan dapat memperkuat proses pembelajaran yang berpusat pada siswa, sehingga mereka mampu mengembangkan pemahaman mendalam melalui interaksi dengan teknologi cerdas (Albert et al., 2021).

Sistem reproduksi manusia merupakan salah satu konsep dalam biologi yang memerlukan tingkat pemahaman konsep tinggi serta sangat erat kaitannya dengan kehidupan sehari-hari. Materi ini mempunyai sub konsep-sub konsep yang saling berkaitan yang memungkinkan siswa untuk memahaminya diperlukan pemahaman awal terhadap materi tersebut, jika pemahaman awal siswa tidak kuat, maka untuk memahami sub konsep berikutnya akan rentan mengalami miskonsepsi (Pratama dkk, 2021). Miskonsepsi pada siswa sering terjadi karena penguasaan konsep oleh siswa belum lengkap, sederhana dan berbeda, siswa belum mampu membedakan atribut (ciri penentu) dari sejumlah ciri umum yang dimiliki oleh sebuah konsep, siswa tidak menguasai konsep prasyarat dari suatu konsep dan sumber belajar siswa yang memuat uraian materi yang salah dapat berkontribusi dalam meningkatkan miskonsepsi siswa (Ibrahim, 2012).  

Idealita ini juga mencakup integrasi teknologi yang efektif untuk mendukung visi masa depan pendidikan , termasuk kemampuan bagi siswa untuk mengamati dan berinteraksi langsung dengan proses dinamis seperti Spermatogenesis dan Oogenesis dalam skala mikroskopis (Jensen & Miller, 2022 ). Teknologi pendidikan tidak hanya berfungsi sebagai penyampai materi, tetapi juga sebagai sarana untuk membangun pengalaman belajar yang lebih holistik, interaktif, dan kontekstual bagi siswa (Hokanson et al., 2018).

Konteks Proyek

Proyek ini diterapkan pada Siswa/i SMA Kelas XI Program MIPA. Siswa pada usia ini merupakan digital-native yang membutuhkan konten visual dan pengalaman belajar yang bermakna. Lingkungan belajar di sekolah sering kali terbatas pada media ajar konvensional seperti buku teks dan papan tulis.

Peran teknologi Realitas Virtual (VR) dalam konteks ini adalah untuk mengatasi keterbatasan media konvensional dengan menyediakan lingkungan belajar yang imersif dan otentik. VR dipilih secara spesifik karena merupakan satu-satunya teknologi yang secara efektif mampu mengatasi kesulitan memahami konsep abstrak yang memerlukan visualisasi spasial (spatial visualization) dan proses dinamis (dynamic process) (Merchant et al., 2014; Ahn & Dabbagh, 2018 ). Solusi ini mengintegrasikan konten (Biologi), pedagogi (Discovery Learning), dan teknologi (VR) sesuai dengan kerangka kerja TPACK (Technological Pedagogical Content Knowledge) untuk mengatasi kesulitan belajar secara spesifik.

Deskripsi Kesenjangan

Kesenjangan utama terletak pada kesulitan siswa dalam menguasai konsep-konsep abstrak yang mengakibatkan tingginya miskonsepsi. Miskonsepsi terjadi karena penguasaan konsep yang belum lengkap atau siswa belum mampu membedakan atribut konsep.

• Masalah Inti Konten: Siswa mengalami kesulitan tinggi, mencapai 43,63% pada indikator menjelaskan proses Spermatogenesis dan Oogenesis. Hal ini disebabkan oleh sifat materinya yang mikroskopis dan sulit divisualisasikan.
• Masalah Pedagogis: Metode pembelajaran yang dilakukan oleh guru cenderung didominasi metode ceramah, yang menyebabkan siswa pasif dalam proses pembelajaran. Fenomena inilah yang menyebabkan rendahnya aktivitas dan prestasi belajar siswa (Nasution, 2021 ).
• Masalah Media: Keterbatasan media yang dapat memvisualisasikan konsep abstrak membuat harapan pembelajaran mendalam belum tercapai.

Uraian Deskripsi Solusi Proyek

Solusi yang ditawarkan adalah BIO-SIM VR: Modul Interaktif Imersif Realitas Virtual (VR) , yang berfungsi sebagai multimedia interaktif yang lebih baik dibandingkan metode tradisional (Kumar, 2013 ). Teknologi pendidikan bukan hanya alat, tetapi sebuah proses terencana yang mengintegrasikan teknologi digital secara sistematis untuk meningkatkan kualitas pembelajaran dan pengalaman belajar peserta didik (Januszewski, A., & Molenda, M, 2008). Teknologi imersif seperti VR memiliki potensi besar untuk menciptakan pengalaman belajar yang lebih autentik, kontekstual, dan berpusat pada peserta didik, sehingga mempersiapkan mereka menghadapi tuntutan keterampilan abad ke‑21 (Moller et al., 2009).

• Fitur Konkret: Modul VR ini memungkinkan siswa untuk “masuk” ke organ reproduksi dan secara langsung mengamati serta berinteraksi dengan proses seluler Spermatogenesis dan Oogenesis dalam skala mikroskopis 3D (360 derajat) yang dinamis. Siswa dapat memanipulasi waktu dan memutar model 3D. Pendekatan ini menekankan pentingnya lingkungan belajar digital yang memungkinkan eksplorasi, manipulasi, dan pemodelan dinamis sebagai cara untuk mengembangkan keterampilan berpikir komputasional seperti abstraksi, representasi, dan simulasi (Rich, & Hodges, 2017).
• Inovasi: Inovasi utama adalah pemanfaatan VR untuk menciptakan lingkungan belajar yang imersif dan otentik, memecahkan masalah kesulitan visualisasi skala. Solusi ini memanfaatkan Cognitive Theory of Multimedia Learning (CTML) dengan menyajikan informasi kompleks (proses seluler) dalam format yang lebih terorganisir secara spasial dan temporal dalam VR, yang lebih efektif daripada narasi atau teks (Moreno & Mayer, 2007; Schnotz & Lowe, 2008 ).
• Struktur Utama: Fungsionalitas utama terbatas pada mode Eksplorasi (Simulasi Interaktif 3D) dan mode Penugasan/Kuis (Gamified Challenge). Elemen gamifikasi diintegrasikan untuk meningkatkan keterlibatan siswa (engagement) melalui mekanisme challenge-based learning (Allcoat & von Mühlenen, 2018 )

Rumusan Masalah Proyek

Rumusan pertanyaan utama yang akan dijawab melalui pengembangan proyek ini adalah:

• Bagaimana pengembangan Modul Konten Digital Interaktif berbasis VR (BIO-SIM VR) dapat menjadi modul yang fungsional dan valid bagi materi Sistem Reproduksi Manusia SMA?
• Bagaimana pengembangan Modul BIO-SIM VR dapat meningkatkan visualisasi dan pemahaman konseptual bagi siswa SMA kelas XI terhadap proses Spermatogenesis, Oogenesis, dan siklus Menstruasi?
• Bagaimana pengembangan Modul BIO-SIM VR dapat menguji efektivitas dalam mengurangi miskonsepsi dan meningkatkan hasil belajar bagi siswa dibandingkan dengan pembelajaran konvensional?

Tujuan Proyek

Tujuan pengembangan konten digital BIO-SIM VR adalah:

1. Mengembangkan sebuah Modul Konten Digital Interaktif berbasis VR yang fungsional dan valid untuk materi Sistem Reproduksi Manusia SMA. 

2. Meningkatkan visualisasi dan pemahaman konseptual siswa SMA kelas XI terhadap proses Spermatogenesis, Oogenesis, dan siklus Menstruasi. 

3. Menguji efektivitas Modul BIO-SIM VR dalam mengurangi miskonsepsi dan meningkatkan hasil belajar siswa dibandingkan dengan pembelajaran konvensional. 

Metodologi Pengembangan Proyek

Langkah-langkah sistematis yang dilakukan mengacu pada model pengembangan ADDIE (Analysis, Design, Development, Implementation, Evaluation), dengan penekanan pada siklus berulang kecil dalam fase Development.

• Fase Proyek:
  • Fase 1: Analisis & Desain (A & D): Analisis konten Biologi dan perumusan storyboard VR.
  • Fase 2: Pengembangan (Development): Pemodelan aset 3D (sel, organ), scripting interaksi di Unity 3D, dan implementasi gamifikasi.
  • Fase 3: Evaluasi Formatif (Evaluation): Uji validitas (Ahli Materi & Ahli Media) dan uji coba terbatas pada siswa.
• Strategi Pedagogis: Strategi utama adalah Pembelajaran Berbasis Penemuan (Discovery Learning) yang diintegrasikan dengan Pembelajaran Imersif (Immersive Learning). Pendekatan ini mendukung teori konstruktivisme dengan menempatkan siswa sebagai pemeran aktif dalam lingkungan virtual, yang efektif untuk menjembatani kesenjangan antara teori dan realitas (Tussyadiah, Wang, & Miller, 2019 ). Pendekatan ini menegaskan bahwa pengalaman belajar berbasis teknologi harus dirancang untuk mendorong eksplorasi mandiri, interaksi bermakna, dan konstruksi pengetahuan melalui lingkungan belajar yang kaya, autentik, serta didukung oleh prinsip desain instruksional yang kuat (Spector et al., 2014).

Referensi

• Ahn, J., & Dabbagh, N. (2018). The Effectiveness of Immersive Virtual Reality (IVR) on Students’ Spatial Visualization Ability in a Biology Course. Journal of Educational Technology & Society, 21(4), 169–181. 
• Albert, M. V., Lin, L., Spector, M. J., & Dunn, L. S. (Eds.). (2021). Bridging human intelligence and artificial intelligence. Springer.
• Allcoat, D., & von Mühlenen, A. (2018). Gamification in Education: A Systematic Literature Review. International Journal of Educational Technology in Higher Education, 15(1), 1–17. (Mendukung integrasi gamifikasi) 
• Bishop, M. J., Boling, E., Elen, J., & Svihla, V. (Eds.). (2020). Handbook of research in educational communications and technology (5th ed.). Springer.
• Fajri, A., Fadhilla, D. N., Harnum, I. A., Ristanto, R. H., & Isfaeni, H. (2024). QUIZIZZ E-ASESMEN FORMATIF: PENGEMBANGAN DALAM PENILAIAN SISTEM REPRODUKSI TINGKAT SMA. Jurnal Muara Pendidikan, 9(2), 331-340. 
• Hokanson, B., Clinton, G., Tawfik, A. A., Grincewicz, A., & Schmidt, M. (Eds.). (2018). Educational technology beyond content: A new focus for learning. Springer.
• Ibrahim, M. 2012. Konsep, Miskonsepsi dan Cara Pembelajarannya. Surabaya: Unesa University Press. 
• Januszewski, A., & Molenda, M. (Eds.). (2008). Educational technology: A definition with commentary. Lawrence Erlbaum Associates.
• Jensen, S. J., & Miller, B. K. (2022). Visualizing the Unseen: The Power of Immersive Virtual Reality in Teaching Cell Biology. The American Biology Teacher, 84(2), 79 85. (Mendukung visualisasi fenomena unobservable) 
• Kumar, Krishna. 2013. “Impact Of Using Multimedia Package In Teaching Science”. International Journal of Teacher Educational Research (IJTER), Vol.2 No.12, ISSN: 2319-4642 
• Laksmi, M. L., Prayitno, B. A., & Indrowati, M. (2022). Karakteristik Materi Pembelajaran Sistem Reproduksi Manusia. Jurnal Pendidikan Biologi, 13(2), 161. https://doi.org/10.17977/um052v13i2p16 1-170 
• Merchant, Z., et al. (2014). Effectiveness of Virtual Reality-Based Instruction on Student Learning Outcomes in K-12 and Higher Education: A Meta-Analysis. Computers & Education, 70, 29–40. 
• 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.
• Moreno, R., & Mayer, R. E. (2007). Interactive Multimedia Learning Environments. Educational Psychology Review, 19(3), 309–324. (Mendukung pentingnya interaktivitas dan prinsip CTML) 
• Nasution, D. P. I. (2021). Upaya meningkatkan aktivitas dan hasil belajar siswa pada materi sistem reproduksi manusia dengan model pembelajaran berbasis masalah di kelas XI IPA1 SMA IT Indah Medan TP 2020/2021. Journal of Science and Social Research, 4(3), 404-413. 
• Pratama, S., Al Idrus, A. A. I., Kusmiyati, K., & Setiadi, D. (2021). Identifikasi Pemahaman Konsep Sistem Reproduksi dengan Menggunakan Instrumen Three Tier Test di Lombok Barat. Jurnal Pijar Mipa, 16(1), 30-38. 
• Putranadi, K., Wahyuni, D. S., & Agustini, K. (2021). Pengembangan Media Pembelajaran Struktur Pernapasan Dan Ekskresi Manusia Untuk Kelas Xi Ipa Di Sma Negeri 2 Singaraja. Kumpulan Artikel Mahasiswa Pendidikan Teknik Informatika (KARMAPATI), 10(3), 300. https://doi.org/10.23887/karmapati.v10i3. 36773
• Rich, P. J., & Hodges, C. B. (Eds.). (2017). Emerging research, practice, and policy on computational thinking. Springer. 
• Schnotz, W., & Lowe, R. K. (2008). A Unified View of Learning from Animated and Static Visualizations. The Educational Psychologist, 43(3), 169–185. (Mendukung superioritas animasi/dinamis visualisasi, yang dioptimalkan oleh VR) 
• Spector, J. M., Merrill, M. D., Elen, J., & Bishop, M. J. (Eds.). (2014). Handbook of research on educational communications and technology (4th ed.). Springer. 
• Tussyadiah, I., Wang, D., & Miller, G. (2019). Virtual Reality for Experiential Learning in Education: A Case Study of Discovery Learning. Journal of Educational Technology & Society, 22(4), 118-131. (Mendukung integrasi VR dengan strategi Discovery Learning)