Pengembangan Media Pembelajaran Interaktif Berbasis Game pada Materi Prinsip Ketidakpastian Menggunakan Scratch

Marsela Zahlia; Zahwa Nur Salsabillah; Revanola Gusti Syahrani; Hamdi Akhsan; Melly Ariska

doi:10.37058/diffraction.v7i2.17328

Pengembangan Media Pembelajaran Interaktif Berbasis Game pada Materi Prinsip Ketidakpastian Menggunakan Scratch

Marsela Zahlia, Zahwa Nur Salsabillah, Revanola Gusti Syahrani, Hamdi Akhsan, Melly Ariska

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan media pembelajaran interaktif berbasis Game-Based Learning (GBL) menggunakan Scratch untuk mengajarkan Prinsip Ketidakpastian dalam fisika kuantum guna meningkatkan pemahaman konseptual mahasiswa. Permasalahan utama yang melatarbelakangi penelitian ini adalah sifat konsep fisika kuantum yang sulit dipahami, sehingga sering menyebabkan rendahnya pemahaman dan minimnya keterlibatan mahasiswa ketika diajarkan melalui metode tradisional. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui validitas media dan perubahan pemahaman konsep mahasiswa dalam pembelajaran Prinsip Ketidakpastian melalui simulasi interaktif dan pengalaman bermain (gamified learning). Metode penelitian yang digunakan adalah Research and Development (R&D) dengan model ADDIE (Analysis, Design, Development, Implementation, dan Evaluation). Data penelitian dikumpulkan melalui angket respons Mahasiswa Program Studi Pendidikan Fisika Angkatan 2024, Universitas Sriwijaya untuk menilai kelayakan media. Hasil penelitian menunjukkan bahwa media pembelajaran berbasis Scratch yang dikembangkan memiliki indeks validitas sebesar 0,603-0,918 dengan kategori valid hingga sangat valid, sehingga layak digunakan sebagai media pembelajaran. Selain itu, mahasiswa menunjukkan perubahan pemahaman konsep setelah mengikuti pembelajaran. Integrasi prinsip Game-Based Learning pada platform Scratch terbukti menjadi pendekatan yang efektif dan menarik untuk mengajarkan Prinsip Ketidakpastian, mendorong pembelajaran aktif dalam meningkatkan pemahaman mahasiswa terhadap konsep fisika kuantum yang bersifat abstrak.

Keywords

Educational Technology, Game-Based Learning, Interactive media, Quantum physics, Uncertainty principle.

Full Text:

PDF (Bahasa Indonesia)

References

Aristarhov, S. (2023). Heisenberg’s uncertainty principle and particle trajectories. Foundations of Physics, 53(1), 7.

Bouchée, T., de Putter-Smits, L., Thurlings, M., & Pepin, B. (2022). Towards a better understanding of conceptual difficulties in introductory quantum physics courses. Studies in Science Education, 58(2), 183-202. https://doi.org/10.1080/03057267.2021.1963579

Bagan, E., Bergou, J. A., & Hillery, M. (2020). Wave-particle-duality relations based on entropic bounds for which-way information. Physical Review A, 102(2), 022224. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.102.022224

Bøe, M. V., & Viefers, S. (2023). Deskripsi ketidakpastian kuantum dan sifat gelombang partikel kuantum oleh siswa sekolah menengah dan universitas. Sains & Pendidikan, 32 (2), 297-326. https://doi.org/10.1007/s11191-021-00297-w

Chen, C. H., Shih, C. C., & Law, V. (2020). The Effects of Competition in Digital Game-Based Learning (DGBL): a Meta-analysis. Educational Technology Research and Development, 68(4), 1855-1873. https://doi.org/10.1007/s11423-020-09794-1

Delia, M., & Meynawati, L. (2023). Sisi Terang dan Gelap: Digitalisasi pada Perkembangan Pendidikan Indonesia. Sinar Dunia: Jurnal Riset Sosial Humaniora dan Ilmu Pendidikan, 3(1), 89–98. https://doi.org/10.58192/sidu.v3i1.1771

Del Medico, B. (2025). Elemen filsafat kuantum: Menyelaraskan visi alam semesta yang terbuat dari “benda-benda” dengan visi alam semesta holistik, di mana “Segala sesuatu adalah Satu”. Bruno Del Medico Editore.

Dwiyanti, N., & Perdana, R. (2024). Pengembangan Media Pembelajaran Fisika Berbantuan 3D Aplication Scratch Untuk Meningkatkan Hasil Belajar Peserta Didik Pada Topik Gelombang Bunyi. Diffraction, 6(1), 20–29. https://doi.org/10.37058/diffraction.v6i1.9399

Fauziah, S., Hernawati, D., Rizal, R., & Badriah, L. (2025). Profile of Learners Argumentation Ability on Socio-Scientific Issues. Jurnal Pijar Mipa, 20(1), 24–28. https://doi.org/10.29303/jpm.v20i1.8214

Guasti, M. F. (2022). Quantum uncertainty: ΔxΔp experimental evaluation and direct visualization. Physics Letters A, 448, 128332. https://doi.org/10.1016/j.physleta.2022.128332

Hwang, G. J., Lai, C. L., & Wang, S. Y. (2020). Gamified mobile learning to promote students’ conceptual understanding and motivation in science learning. Computers & Education, 153, 103896. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2020.103896

Hidi, S., & Renninger, K. A. (2010). The four-phase model of interest development. Educational Psychologist, 41(2), 111-127. https://doi.org/10.1207/s15326985ep4102_4

Hamari, J., Koivisto, J., & Sarsa, H. (2014). Does gamification work? – A literature review of empirical studies on gamification. Proceedings of the 47th Hawaii International Conference on System Sciences (pp. 3025-3034). IEEE. https://doi.org/10.1109/HICSS.2014.377

Lewis, P. (2019). Iterative experimentation in science learning: The role of Scratch programming. Computers & Education, 136, 1–12. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.03.005

Li, Y., Singh, C., & Zhu, G. (2025). Improving student understanding of quantum measurement in undergraduate physics courses. Physical Review Physics Education Research, 21(1), 010203. https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.21.010104

Li, J. (2025). The Movement Mode of the Microworld Particle. Quantum Beam Science, 9(1), 2. https://doi.org/10.3390/qubs9010002

McKagan, S. B., Perkins, K. K., & Wieman, C. E. (2021). Why students misunderstand quantum physics and what we can do about it. Physical Review Physics Education Research, 17(2), 020121. https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.17.020121

Maulida, M., Berlianna Putri, S., Irawan, H., Maulidah, R., & Rizal, R. (2024). Analisis Keberhasilan Penggunaan E-Learning pada Pembelajaran Fisika Kelas X MIPA di SMAN 4 Tasikmalaya. DIFFRACTION: Journal for Physics Education and Applied Physics, 6(2), 75–82. https://doi.org/10.37058/diffraction.v6i2.10220

Nikolaus, P., Küblbeck, A., & Müller, R. (2024). Investigating students’ conceptual knowledge of quantum phenomena through validated assessment instruments. Education Sciences, 14(3), 245. https://doi.org/10.3390/educsci14101113

Qian, M., & Clark, K. R. (2016). Game-Based Learning and 21st century skills: A review of recent research. Computers in Human Behavior, 63, 50–58. https://doi.org/10.1016/j.chb.2016.05.023

Ramdhani, I., Rizal, R., & Maulidah, R. (2025). Model PAIKEM dengan Jeopardy: Dampaknya pada Hasil Belajar Siswa pada Materi Gelombang Bunyi. Jurnal Pendidikan Dan Ilmu Fisika, 5(1), 121–135. https://doi.org/10.52434/jpif.v5i1.42527

Rohmah, I., Maftukhin, A., & Kurniawan, E. S., (2025). Improving Physics Concepts and Students’ Learning Interests Through Interactive Learning Media. Radiasi: Jurnal Berkala Pendidikan Fisika, 18(1), 31-38. https://doi.org/10.37729/radiasi.v18i1.5450

Rusydi, F. (2022). Buku Ajar Fisika Kuantum: Fungsi Gelombang, Energi Potensial, dan Operator. Airlangga University Press.

Sabilla, A. M., Sakir, M., & Firdaus, F. (2025). Pengembangan Media Pembelajaran Interaktif Berbasis Game-Based Learning dengan Scratch pada Materi Hukum Newton untuk Meningkatkan Pemahaman Konsep Siswa. Optika: Jurnal Pendidikan Fisika, 9(1), 140-154.

Schunk, D. H., & DiBenedetto, M. K. (2020). Motivation and social cognitive theory. Contemporary Educational Psychology, 60, 101832.

https://doi.org/10.1016/j.cedpsych.2019.101832

Spegel-Lexne, D., Gómez, S., Argillander, J., Pawłowski, M., Dieguez, P. R., Alarcón, A., & Xavier, G. B. (2024). Experimental Demonstration of the Equivalence of Entropic Uncertainty with Wave-particle Duality. Science advances, 10(49), eadr2007. https://doi.org/10.1126/sciadv.adr2007

Sailer, M., & Homner, L. (2020). The gamification of learning: A meta-analysis. Educational psychology review, 32(1), 77-112. https://doi.org/10.1007/S10648-019-09498-W

Ubben, M., Riese, J., & Ströbele, L. (2023). Exploring the relationship between students' conceptual and model thinking in quantum optics. Frontiers in Quantum Science and Technology, 2(1), 17–31. https://doi.org/10.3389/frqst.2023.1207619

Wigfield, A., & Cambria, J. (2010). Students’ achievement values, goal orientations, and interest: Definitions, development, and relations to achievement outcomes. Developmental Review, 30(1), 1–35. https://doi.org/10.1016/j.dr.2009.12.001

Wilson, C., Taylor, J., & Miller, B. (2013). Scratch as a tool for science simulation creation and conceptual understanding. International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning, 8(2), 201–219. https://doi.org/10.1007/s11412-013-9172-5

Wulandari, W. Y., Surahaman, E., & Rizal, R. (2025). Analisis Keterampilan Berpikir Kritis bagi Peserta Didik dalam Pembelajaran Model PBL. Jurnal Imiah Pendidikan Dasar (JIPDAS), 5(2), 1336–1341. https://doi.org/https://doi.org/10.37081/jipdas.v5i2.2805

Yang, K. K., Wang, Z. X., & Fei, S. M. (2024). Coherence and entropy complementarity relations of generalized wave-particle duality. Physical Review A, 110(4), 042413. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.110.042413

Zamroni, A. D. K., Sirait, E., Sarjono, M. T., Handayani, P. T., Safitri, S. N., & Marini, A. (2023). Analisis Hubungan Antara Penerapan Metode Experiential Learning dalam Pembelajaran dengan Hasil Belajar IPS Siswa. Jurnal Pendidikan Dasar Dan Sosial Humaniora, 3(1), 45-56.

Zengel, K., DeVitto, N., Hillyer, N., Rodden, J., & Vu, V. (2024). The uncertainty principle and quantum wave functions that are their own Fourier transforms. American Journal of Physics, 92(3), 189-196. https://doi.org/10.1119/5.0162363

DOI: https://doi.org/10.37058/diffraction.v7i2.17328