Development of an AR–AI–Based Virtual Laboratory Model to Enhance Students’ Science Process Skills in 21st-Century Learning
Kata Kunci:
laboratorium virtual, augmented reality, artificial intelligence, keterampilan proses sains, pembelajaran abad ke-21Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan dan mengevaluasi model laboratorium virtual berbasis Augmented Reality–Artificial Intelligence (AR–AI) dalam meningkatkan keterampilan proses sains peserta didik pada pembelajaran abad ke-21. Penelitian ini menggunakan pendekatan penelitian dan pengembangan (Research and Development) dengan model ADDIE yang meliputi tahap analisis, perancangan, pengembangan, implementasi, dan evaluasi. Laboratorium virtual dikembangkan dengan mengintegrasikan teknologi augmented reality untuk menyajikan visualisasi ilmiah yang interaktif dan imersif serta artificial intelligence untuk memberikan umpan balik adaptif dan dukungan pembelajaran yang bersifat personal. Validasi ahli dilakukan untuk menilai kelayakan materi, desain pembelajaran, dan media yang dikembangkan. Uji efektivitas model dilakukan melalui desain kuasi-eksperimen yang melibatkan peserta didik jenjang pendidikan menengah. Pengumpulan data dilakukan menggunakan tes keterampilan proses sains, lembar observasi, dan angket respons peserta didik, yang selanjutnya dianalisis menggunakan teknik statistik deskriptif dan inferensial. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model laboratorium virtual berbasis AR–AI memiliki tingkat validitas dan kepraktisan yang tinggi serta layak digunakan dalam pembelajaran. Selain itu, peserta didik yang belajar menggunakan laboratorium virtual menunjukkan peningkatan keterampilan proses sains yang signifikan dibandingkan dengan peserta didik yang mengikuti pembelajaran konvensional. Pembahasan hasil penelitian menegaskan bahwa integrasi augmented reality dan artificial intelligence mampu mendukung pembelajaran berbasis inkuiri melalui aktivitas mengamati, melakukan eksperimen, menginterpretasi data, dan menarik kesimpulan ilmiah, sekaligus mengatasi keterbatasan laboratorium konvensional terkait waktu, sumber daya, dan aspek keselamatan. Simpulan penelitian ini menyatakan bahwa model laboratorium virtual berbasis AR–AI merupakan solusi pembelajaran yang inovatif dan efektif dalam meningkatkan keterampilan proses sains serta mendukung implementasi pembelajaran sains berbasis teknologi sesuai tuntutan pembelajaran abad ke-21.Referensi
• Arifin, Z., Tegeh, I. M., & Sukmana, A. I. W. I. Y. (2021). Independent learning through interactive multimedia based on problem based learning. *Jurnal Edutech Undiksha*, 9(2), 41292. https://doi.org/10.23887/jeu.v9i2.41292
• Fadhilah, M., & Nuriza, K. I. (2025). Efektivitas pembelajaran berbasis AI dan augmented reality dalam meningkatkan literasi digital dan fungsi eksekutif otak siswa SD: Tinjauan literatur sistematis. *Ghancaran: Jurnal Pendidikan Bahasa dan Sastra Indonesia*, 21670. https://doi.org/10.19105/ghancaran.vi.21670
• Hastuti, H., & Hartono, N. (2025). Rekonstruksi pendidikan Islam berbasis technoscience: Optimalisasi kecerdasan buatan untuk pembelajaran inovatif. *Kaunia: Jurnal Teologi dan Pendidikan Islam*, 4865. https://doi.org/10.14421/kaunia.4865
• Jamaludin, J., Prasasti, P. A. T., & Sudarma, I. G. (2020). Pengembangan media pop-up book pada topik perkembangbiakan tumbuhan dan hewan kelas VI sekolah dasar. *Jurnal Ilmiah Sekolah Dasar*, 4(2), 24458. https://doi.org/10.23887/jisd.v4i2.24458
• Kurdi, M. S. (2021). Realitas virtual dan penelitian pendidikan dasar: Tren saat ini dan arah masa depan. *Cendikia: Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran*, 1(4), 1317. https://doi.org/10.55606/cendikia.v1i4.1317
• Mardhiyah, R. H., Aldriani, S. N. F., Chitta, F., & Zulfikar, M. A. (2021). Pentingnya keterampilan belajar di abad 21 sebagai tuntutan dalam pengembangan sumber daya manusia. *Lectura: Jurnal Pendidikan*, 12(1), 5813. https://doi.org/10.31849/lectura.v12i1.5813
• Munawwarah. (2025). Strengthening digital literacy in the teaching and learning of chemistry: A literature review. *Journal of Nusantara*, 5(1), 190. https://doi.org/10.57176/jn.v5i1.190
• Pratiwi, R. T. L., & Yunus, M. (2024). Manfaat dan tantangan penggunaan artificial intelligence (AI) bagi guru dan peserta didik di era Society 5.0. *Jurnal Teknologi dan Inovasi Pendidikan*, 3(2), 488-494. https://doi.org/10.17977/um084v3i22025p488-494
• Putra, A., Akbar, S., Setyosari, P., & Praherdhiono, H. (2025). Analisis pemanfaatan artificial intelligence (AI) dalam pendidikan terhadap kualitas pembelajaran di sekolah dasar. *Jurnal Kajian Pendidikan dan Pembelajaran*, 9(2), 99-105. https://doi.org/10.17977/um027v9i22024p99-105
• Rokhim, D. A., Asrori, M., & Widarti, H. R. (2020). Pengembangan virtual laboratory pada praktikum pemisahan kimia terintegrasi telefon pintar. *JPSI: Jurnal Penelitian Sains dan IPA*, 3(2), 216. https://doi.org/10.17977/um038v3i22020p216
• Sadiyah, M. (2023). The transformation of education in the era of disruption: Challenges and opportunities towards the future. *Journal of Indonesian Education Policy*, 3(2), 5725. https://doi.org/10.33752/jiep.v3i2.5725
• Supaat, S., & Ihsan, I. (2023). The challenges of elementary education in Society 5.0 Era. *International Journal of Sustainable Learning*, 3(3), 214. https://doi.org/10.47134/ijsl.v3i3.214
• Syah, R. H. (2020). Dampak covid-19 pada pendidikan di Indonesia: Sekolah, keterampilan, dan proses pembelajaran. *Salam: Jurnal Sosial dan Budaya Syar'i*, 7(5), 15314. https://doi.org/10.15408/sjsbs.v7i5.15314
• Usman, U., Kholisoh, S., Rahayu, S., Aulia, A., & Putri, A. A. (2025). Implikasi kecerdasan buatan (AI) terhadap keterampilan pembelajaran abad 21. *Jurnal Basicedu: Jurnal Pendidikan Dasar*, 9(4), 10263. https://doi.org/10.31004/basicedu.v9i4.10263
• Wicaksono, A. G. (2020). Penyelenggaraan pembelajaran IPA berbasis pendekatan STEM dalam menyongsong era revolusi industri 4.0. *Lensa: Kajian Keagamaan, Kesehatan dan Sains*, 10(1), 98. https://doi.org/10.24929/lensa.v10i1.98
