Kemampuan berpikir tingkat tinggi (Higher Order Thinking Skills atau HOTS) menjadi salah satu kompetensi yang semakin dibutuhkan dalam pembelajaran abad ke-21. Namun, berbagai kajian menunjukkan bahwa kemampuan tersebut masih menjadi tantangan bagi banyak siswa, termasuk dalam pembelajaran biologi yang menuntut pemahaman konsep-konsep abstrak dan kemampuan visualisasi yang baik.
Berangkat dari kondisi tersebut, tim peneliti Universitas Negeri Gorontalo mengembangkan pembelajaran berbasis Constructivist Teaching Sequence (CTS) yang dipadukan dengan teknologi Augmented Reality (AR) untuk melatih HOTS dan kemampuan representasi visual siswa SMA.
Penelitian yang dilaksanakan pada tahun 2025 melalui skema Penelitian Fundamental Reguler ini dipimpin oleh Dr. Masra Latjompoh, M.Pd., dengan anggota Nurul Fajryani Usman, S.Pd., M.Pd. dan Magfirahatul Jannah, S.Pd., M.Sc.
Penelitian ini dilatarbelakangi oleh hasil kajian sebelumnya yang menemukan bahwa kemampuan representasi visual siswa masih tergolong rendah. Pada penelitian tahun 2024, sebanyak 76 persen representasi visual siswa berada pada kategori Under Defined Drawing dan belum ada yang mencapai kategori Scientific Drawing. Sementara itu, kemampuan HOTS siswa juga masih rendah, terutama pada level analisis (C4), evaluasi (C5), dan kreasi (C6).
Untuk menjawab tantangan tersebut, tim peneliti mengembangkan model pembelajaran CTS yang dibantu teknologi AR. Melalui teknologi ini, objek pembelajaran dapat divisualisasikan dari bentuk dua dimensi menjadi tiga dimensi sehingga membantu siswa memahami konsep yang sulit diamati secara langsung. Pada penelitian ini, media AR dikembangkan untuk materi konsep sel dan sistem peredaran darah.
Pengembangan produk dilakukan menggunakan pendekatan Research and Development (R&D) dengan model ADDIE. Setelah melalui tahapan analisis, desain, pengembangan, implementasi, dan evaluasi, produk yang dihasilkan berupa modul ajar dan media AR kemudian diuji untuk melihat efektivitasnya dalam meningkatkan kemampuan siswa.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa modul ajar dan media AR yang dikembangkan memperoleh tingkat validitas di atas 90 persen, sehingga dinilai sangat layak digunakan dalam proses pembelajaran. Implementasi media tersebut juga menunjukkan perubahan positif pada kemampuan representasi visual siswa. Terjadi penurunan yang signifikan pada kategori Not Drawing dan Undefined Drawing, sementara jumlah siswa yang mampu menghasilkan representasi visual yang lebih ilmiah meningkat pada kategori Partial Drawing dan Scientific Drawing.
Peningkatan tersebut terlihat terutama pada tugas-tugas yang menuntut kemampuan analisis visualisasi dan evaluasi berbasis argumen. Siswa tidak hanya lebih mudah memahami konsep, tetapi juga mampu menyajikan kembali pemahamannya melalui gambar dan representasi visual yang lebih akurat serta bermakna secara ilmiah.
Selain itu, hasil pengukuran HOTS menunjukkan adanya peningkatan hasil belajar yang positif. Nilai rata-rata N-Gain yang diperoleh mencapai 0,351 dengan standar deviasi 0,0297, yang menunjukkan bahwa integrasi CTS dan AR memberikan kontribusi terhadap pengembangan kemampuan berpikir tingkat tinggi siswa.
Sebagai luaran penelitian, tim telah mengirimkan artikel ilmiah ke Millenium – Journal of Education, Technologies, and Health yang terindeks Scopus. Publikasi tersebut diharapkan dapat memperluas pemanfaatan hasil penelitian sekaligus memperkaya kajian mengenai inovasi pembelajaran berbasis teknologi dalam pendidikan sains.
Di tengah perkembangan teknologi pendidikan yang semakin pesat, hasil penelitian ini menunjukkan bahwa Augmented Reality dapat menjadi jembatan antara konsep-konsep biologi yang abstrak dengan pengalaman belajar yang lebih nyata bagi siswa. Melalui visualisasi tiga dimensi dan pembelajaran yang mendorong siswa membangun pemahamannya sendiri, teknologi ini tidak hanya membantu meningkatkan hasil belajar, tetapi juga melatih kemampuan berpikir kritis, menganalisis informasi, serta menyajikan gagasan secara lebih ilmiah. Temuan ini membuka peluang bagi pengembangan pembelajaran sains yang lebih interaktif, adaptif, dan relevan dengan kebutuhan pendidikan di era digital.
