Pembelajaran bioteknologi dalam pembelajaran IPA sekolah menengah pertama: Tinjauan sistematis model pembelajaran, media berbasis teknologi, dan kompetensi abad ke-21

Nabila Putri Miftakhul Huda; Rizki Nor Amelia

doi:10.37301/esabi.v8i1.143

Authors

Nabila Putri Miftakhul Huda Universitas Negeri Semarang
Rizki Nor Amelia Universitas Negeri Semarang

DOI:

https://doi.org/10.37301/esabi.v8i1.143

Keywords:

Bioteknologi, Keterampilan Abad 21, Media pembelajaran, Systematic literature review

Abstract

Orientasi kajian ini bertumpu pada pemetaan tren instruksional bioteknologi dalam kurikulum Sains Sekolah Menengah Pertama (SMP), yang mencakup dimensi model pembelajaran, instrumen media berbasis teknologi, serta penguasaan keterampilan abad ke-21. Pendekatan Systematic Literature Review berbasis kriteria PRISMA diterapkan untuk mengevaluasi 18 artikel terpilih yang lolos tahapan inklusi. Data selanjutnya diolah melalui analisis deskriptif kuantitatif menggunakan distribusi frekuensi dan persentase. Evaluasi literatur mengeksplisitkan dominasi Project-Based Learning (44,4%), yang mengindikasikan pergeseran paradigma menuju intervensi pedagogis berpusat pada siswa. Mengenai media instruksional, lanskap penggunaan masih terfragmentasi, meskipun buku saku digital mencatatkan proporsi tertinggi (11,1%). Analisis keterampilan 4C memperlihatkan ketimpangan fokus; kemampuan berpikir kritis mendominasi ruang kajian bersama berpikir kreatif dan kolaborasi, sementara ranah komunikasi cenderung terabaikan. Kesenjangan ini mengonfirmasi belum padunya penyatuan antara model pembelajaran, media digital, dan kompetensi 4C secara utuh pada topik bioteknologi SMP. Implikasinya, perancangan strategi instruksional yang lebih holistik amat mendesak guna memfasilitasi pembentukan kompetensi siswa secara konvergen dan seimbang.

Author Biographies

Nabila Putri Miftakhul Huda, Universitas Negeri Semarang

Pendidikan IPA

Rizki Nor Amelia, Universitas Negeri Semarang

Pendidikan IPA

References

Adyputri, N. N., Narsan, Z., & Palennari, M. (2025). Konseptualisasi pengembangan model pembelajaran CELL (Constructive, Experiential, Lifelong Learning) dalam konteks era digital. Didaktik: Jurnal Ilmiah PGSD STKIP Subang, 11(4), 326–346. https://doi.org/10.36989/didaktik.v11i04.9302

Agustina, D. K. (2015). Meningkatkan hasil belajar kognitif siswa dan aktivitas guru pada materi bioteknologi pangan kelas IX MTs melalui model pembelajaran berbasis masalah. Konstruktivisme: Jurnal Pendidikan dan Pembelajaran, 7(2), 107–188. https://doi.org/10.35457/konstruk.v7i2.15

Azzahara, J. S., & Lestari, A. (2026). Integrasi 4C (critical thinking, creativity, communication, collaboration) dalam pembelajaran modern. Aliansi: Jurnal Hukum, Pendidikan dan Sosial Humaniora, 3(1), 14–22. https://doi.org/10.62383/aliansi.v3i1.1445

Baehaqi, I. B., Agustini, F., Hayat, M. S., & Rachmawati, F. (2024). Keefektifan penerapan model pembelajaran problem-based learning terhadap hasil belajar materi bioteknologi pada kelas IX SMP. Pancasakti Science Education Journal, 9(2), 118–123. https://doi.org/10.24905/psej.v9i2.191

Cc, Y., & Sari, M. (2026). Pengembangan modul bioteknologi pupuk kompos dari pelepah sawit berbasis project-based learning (PjBL) untuk meningkatkan kemampuan kolaborasi siswa SMP. JKIP: Jurnal Kajian Ilmu Pendidikan, 7(3), 1240–1248.

Dinanti, A. N., & Susiyawati, E. (2025). Peningkatan keterampilan berpikir kreatif peserta didik melalui model PjBL pada materi bioteknologi. Jurnal Pendidikan MIPA, 15(3), 1197–1204. https://doi.org/10.37630/jpm.v15i3.2869

Effendi, M. I., & Yoto, Y. (2024). Pembelajaran abad ke-21 melalui model project-based learning terintegrasi STEM (PjBL-STEM) dalam meningkatkan kemampuan berpikir tingkat tinggi. Briliant: Jurnal Riset dan Konseptual, 9(1), 67–73. https://doi.org/10.28926/briliant.v9i1.1637

Fitriani, F., Rahayu, H. M., Setiadi, A. E., & Susanti, H. (2023). Validasi dan respon siswa terhadap komik digital bioteknologi berbasis potensi lokal Kalimantan Barat. SAP (Susunan Artikel Pendidikan), 8(1), 1–8. https://doi.org/10.30998/sap.v8i1.13682

Hadianty, H., Rochman, C., & Rahmawati, R. (2025). Evaluasi hasil belajar siswa pada materi bioteknologi dalam meningkatkan kemampuan literasi sains. BIODIK: Jurnal Ilmiah Pendidikan Biologi, 11(1), 180–188. https://doi.org/10.22437/biodik.v11i1.41244

Hafiz, M., Agustini, K., & Suartama, I. K. (2025). Blended learning and its impact on 21st century student learning: Blended learning dan dampaknya terhadap pembelajaran siswa abad 21. Indonesian Journal of Innovation Studies, 26(3), 1–19. https://doi.org/10.21070/ijins.v26i3.1449

Hidayati, A. R., Fadly, W., & Ekapti, R. F. (2021). Analisis keterampilan berpikir kritis siswa pada pembelajaran IPA materi bioteknologi. Jurnal Tadris IPA Indonesia, 1(1), 34–48. https://doi.org/10.21154/jtii.v1i1.68

Hutasoit, D. P., Gultom, E. S., & Hafzari, R. (2025). Uji kelayakan buku saku digital berbasis socio-scientific issues (SSI) pada materi dampak penerapan bioteknologi kelas IX SMPN 37 Medan. Jurnal Pendidikan MIPA, 15(3), 1175–1180. https://doi.org/10.29407/jbp.v12i2.25813

Jannah, R., & Rosdiana, R. (2025). Transformasi digital dan literasi teknologi terhadap profesionalisme guru. Socius: Jurnal Penelitian Ilmu-Ilmu Sosial, 2(12), 782–786. https://doi.org/10.5281/zenodo.15614949

Jefriadi, J., Ahda, Y., & Sumarmin, R. (2018). Validity of students worksheet based problem-based learning for 9th grade junior high school in living organism inheritance and food biotechnology. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 335(1), Article 012088. https://doi.org/10.1088/1757-899X/335/1/012088

Khadijah, I., Wiran, M., Nurhadi, J., Wijaya, A., Baiturrahman, R., Zia, K., Azahra, F., & Hambali, S. (2025). Pengaruh problem-based learning terhadap kemampuan memecahkan masalah peserta didik. Jurnal Pendidikan Indonesia: Teori, Penelitian, dan Inovasi, 5(4), 337–345. https://doi.org/10.59818/jpi.v5i4.1837

Khoridah, M. (2021). Upaya meningkatkan prestasi belajar biologi tentang penerapan bioteknologi melalui pembelajaran problem-based learning pada siswa kelas IX-A SMP Negeri 2 Pagerwojo Tulungagung. Jurnal Terapan Pendidikan Dasar dan Menengah, 1(1), 55–59. https://doi.org/10.28926/jtpdm.v1i1.1

Khoriidah, N., Arzeki, S., & Munawir, M. (2025). Analisis profesionalisme guru dalam implementasi media pembelajaran untuk meningkatkan karakter siswa sekolah dasar. Didaktika Dwija Indria, 13(2), 168–178. https://doi.org/10.20961/ddi.v13i2.101101

Khotimah, D. F. K. (2025). Pengembangan media pembelajaran kreatif dan interaktif melalui teknologi informasi dan komunikasi (TIK) dalam pendidikan. IHSAN: Jurnal Pendidikan Islam, 3(1), 1–8.

Labibah, H., Ajizah, A., & Sari, M. M. (2023). Pengembangan media audio visual berbasis Powtoon pada materi bioteknologi untuk kelas IX SMP. Oryza: Jurnal Pendidikan Biologi, 12(1), 1–12. https://doi.org/10.33627/oz.v12i1.992

Masinah, S., & Fikri, A. A. (2025). Pengembangan E-Bio: E-modul pembelajaran biologi materi bioteknologi terintegrasi nilai keislaman. Jurnal Penelitian Sains dan Pendidikan (JPSP), 5(2), 136–149. https://doi.org/10.23971/r1kckj47

Ma'wa, A. J., Toto, T., & Kustiawan, A. (2022). Pengaruh model PjBL-STEM dalam pembelajaran IPA pada materi bioteknologi terhadap motivasi belajar siswa. J-KIP: Jurnal Keguruan dan Ilmu Pendidikan, 3(1), 307–314. https://doi.org/10.25157/j-kip.v3i1.7256

Noor, M. (2025). Pengaruh pembelajaran berbasis proyek terhadap hasil belajar IPA pada materi bioteknologi di SMP Negeri 30 Bekasi. Madrasah: Journal on Education and Teacher Professionalism, 3(2), 1–8.

Nurfadillah, S., Yulisma, L., & Hardi, E. (2023). Implementasi model pembelajaran project-based learning (PjBL) menggunakan pola argumentasi terhadap kemampuan analisis siswa SMP pada mata pelajaran IPA. J-KIP: Jurnal Keguruan dan Ilmu Pendidikan, 4(3), 832–839. https://doi.org/10.25157/j-kip.v4i3.11406

Pare, A., & Sihotang, H. (2023). Pendidikan holistik untuk mengembangkan keterampilan abad 21 dalam menghadapi tantangan era digital. Jurnal Pendidikan Tambusai, 7(3), 27778–27787.

Partono, P., Wardhani, H. N., Setyowati, N. I., Tsalitsa, A., & Putri, S. N. (2021). Strategi meningkatkan kompetensi 4C (critical thinking, creativity, communication, & collaborative). Jurnal Penelitian Ilmu Pendidikan, 14(1), 41–52. https://doi.org/10.21831/jpipfip.v14i1.35810

Patras, Y. E., Yolanita, C., Wildan, D. A., & Fajrudin, L. (2024). Pembelajaran berbasis STEM di sekolah dasar guna meningkatkan kemampuan berpikir kritis dalam rangka menyongsong pencapaian kompetensi siswa abad 21. Kalam Cendekia: Jurnal Ilmiah Kependidikan, 12(2), 857–867. https://doi.org/10.20961/jkc.v12i2.87662

Prihatini, R. S. T. (2023). Pembelajaran berdiferensiasi dalam konteks ilmu pengetahuan alam di SMP: Kajian literatur. Pendekar: Jurnal Pendidikan Berkarakter, 1(6), 179–186. https://doi.org/10.51903/pendekar.v1i6.499

Puspitarini, D. (2022). Blended learning sebagai model pembelajaran abad 21. Ideguru: Jurnal Karya Ilmiah Guru, 7(1), 1–6. https://doi.org/10.51169/ideguru.v7i1.307

Rahmadhea, S. (2024). Pemanfaatan game edukasi untuk meningkatkan minat dan pemahaman siswa dalam pembelajaran sains. Journal Sains and Education, 2(2), 33–39. https://doi.org/10.59561/jse.v2i02.380

Ramadani, A., Rohmaniah, H. F., Syafitri, D. L., Hermawan, C., & Mustikawati, A. (2025). Perspektif guru tentang rancangan pembelajaran yang berpusat pada siswa (student-centered learning). Biologiei Educatia: Jurnal Pendidikan Biologi, 5(1), 59–68. https://doi.org/10.62734/be.v5i1.406

Ramadhani, F. (2020). Penerapan model pembelajaran project-based learning untuk meningkatkan hasil belajar IPA dalam pembelajaran daring di kelas IX SMP. Jurnal Pelita Pendidikan, 8(4), 237–243. https://jurnal.unimed.ac.id/2012/index.php/pelita/index

Romadhon, D. W. S. (2024). Kemampuan komunikasi dan berpikir kreatif peserta didik pada materi organisasi kehidupan melalui penerapan model project-based learning (PjBL). Proceeding Universitas Muhammadiyah Surabaya, 1(1), 252–260. https://doi.org/10.30651/pc.v1i1.24079

Salsabila, S. N., & Yuliani, Y. (2024). Pengembangan buku saku digital berbasis TPACK learning model collaborative learning materi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan untuk melatihkan keterampilan berpikir kritis siswa. Berkala Ilmiah Pendidikan Biologi (BioEdu), 13(3), 674–683. https://doi.org/10.26740/bioedu.v13n3.p674-683

Shaumuristi, S. S., Fisabilillah, Q. P., Ilma, R., Wahyuni, S., & Susiani, S. (2025). Implementasi model PjBL pada materi bioteknologi untuk meningkatkan literasi sains siswa kelas IX di SMP Negeri 4 Jember. Media Didaktika: Jurnal Ilmiah Pendidikan dan Pembelajaran, 11(1), 60–65. https://doi.org/10.52166/didaktika.v11i1.9411

Simangunsong, W. N. A. (2024). Pemanfaatan e-learning untuk fleksibilitas pembelajaran dan mudah mendapatkan kebutuhan informasi di mana saja. Jurnal Penelitian Multidisiplin Bangsa, 1(6), 492–499. https://doi.org/10.59837/jpnmb.v1i6.91

Sofyan, N. A., Hamka, L., & Saleh, A. R. (2018). Keefektifan penerapan model pembelajaran berbasis proyek terhadap kemampuan pemecahan masalah peserta didik pada materi bioteknologi. Jurnal Nalar Pendidikan, 6(1), 14–23. https://doi.org/10.26858/jnp.v6i1.6038

Yolida, B., & Priadi, M. (2021). Pengaruh model pembelajaran inkuiri terbimbing berbasis kearifan lokal terhadap kemampuan berpikir kreatif peserta didik pada materi bioteknologi. Jurnal Bioterdidik: Wahana Ekspresi Ilmiah, 9(2), 38–48. https://doi.org/10.23960/jbt.ix.ii.05

Zetkas, E., Harahap, F., & Edi, S. (2016). Analisis pemahaman dan kesulitan belajar siswa materi bioteknologi berdasarkan indikator kelas IX SMP se-Kota Padang Sidempuan. Jurnal Pendidikan Biologi, 5(3), 154–159.