Jnews.KotaMalang – Universitas Negeri Malang (UM) melalui tim peneliti mengembangkan Foveo-One, purwarupa teknologi eye tracking dan facial emotion recognition berbasis webcam, untuk memetakan pola perhatian visual dan respons peserta didik saat mempelajari materi genetika pada 2026. Inovasi ini dikembangkan untuk membantu peneliti dan pendidik memahami proses belajar secara lebih mendalam dengan memanfaatkan kamera yang tersedia pada laptop atau komputer.
Ketika siswa mempelajari materi genetika, tidak semua bagian yang ditampilkan di layar mendapat perhatian yang sama. Ada informasi yang diamati lebih lama, bagian yang berulang kali dilihat, dan elemen yang mungkin terlewat. Memahami pola tersebut dapat membantu pendidik maupun peneliti melihat proses belajar siswa secara lebih mendalam.
Persoalannya, pengukuran perhatian visual secara rinci selama ini umumnya membutuhkan perangkat eye tracking khusus. Perangkat tersebut relatif mahal sehingga pemanfaatannya belum mudah dijangkau oleh berbagai institusi pendidikan maupun peneliti.
Menjawab tantangan tersebut, tim peneliti UM mengembangkan Foveo-One, purwarupa teknologi eye tracking dan facial emotion recognition berbasis webcam. Melalui teknologi ini, kamera yang tersedia pada laptop atau komputer dapat dimanfaatkan untuk membantu merekam pola perhatian visual sekaligus respons ekspresi peserta ketika berinteraksi dengan materi pembelajaran.
Purwarupa Foveo-One dikembangkan oleh tim yang diketuai Prof. Dr. Siti Zubaidah, S.Pd., M.Pd., bersama Hendra Susanto, S.Pd., M.Kes., Ph.D., dengan dukungan Zahra Firdaus, M.Pd. dan Wachidah Hayyuana, M.Pd.
Penelitian tersebut dilaksanakan melalui skema Penelitian Terapan Prototipe Industri yang didanai UM dengan melibatkan mitra industri PT Inovasiin Smart Solution. Foveo-One dikembangkan dalam bentuk platform berbasis web. Peneliti dapat membuat studi, memasukkan stimulus pembelajaran, menentukan Area of Interest (AOI), kemudian membagikan studi kepada peserta melalui sebuah tautan.
Stimulus yang diberikan dapat berupa teks, gambar, video, PDF, maupun materi visual lainnya. Sebelum mengikuti pengukuran, peserta melakukan kalibrasi menggunakan webcam. Selanjutnya, sistem merekam koordinat arah pandangan atau gaze ketika peserta mengamati stimulus.
Data yang diperoleh dapat ditampilkan melalui sejumlah visualisasi, seperti heatmap dan scanpath. Heatmap membantu menunjukkan bagian materi yang memperoleh perhatian lebih tinggi, sedangkan scanpath menggambarkan pola perpindahan pandangan peserta selama mengamati stimulus.
Peneliti juga dapat menentukan area tertentu yang ingin dianalisis melalui AOI. Dalam konteks pembelajaran genetika, misalnya, peneliti dapat menentukan gambar kromosom, diagram persilangan, teks penjelasan, atau objek pada model 3D sebagai area yang menjadi perhatian khusus.
Selain visualisasi, Foveo-One menyediakan sejumlah metrik perhatian, seperti time to first fixation (TTFF), dwell time, durasi fiksasi, proporsi fokus, kunjungan ulang, transisi perhatian, hingga rasio pandangan yang keluar dari layar. Data tersebut dapat dianalisis secara individual maupun secara agregat antarpeserta.
Menariknya, Foveo-One tidak hanya mengandalkan informasi dari tatapan mata. Sistem juga mengintegrasikan facial emotion recognition untuk memperoleh indikator respons selama peserta berinteraksi dengan materi.
Melalui kamera yang sama, sistem dapat mengolah sejumlah indikator, seperti attention, engagement, valence, arousal, serta beberapa kategori emosi. Data tersebut kemudian disinkronkan berdasarkan waktu dengan data gaze.
Integrasi kedua jenis data tersebut memungkinkan peneliti melihat keterkaitan antara bagian materi yang sedang diamati dan perubahan respons peserta selama proses pembelajaran.
“Selama ini evaluasi media pembelajaran banyak mengandalkan persepsi siswa melalui angket yang sifatnya subjektif. Dengan menggabungkan data tatapan mata dan respons ekspresi wajah, kami ingin mengetahui bagian mana dari media pembelajaran genetika yang memperoleh perhatian tinggi, bagian yang berpotensi membuat siswa kehilangan fokus, serta bagaimana informasi tersebut dapat digunakan untuk memperbaiki desain pembelajaran berdasarkan data,” ujar Prof. Dr. Siti Zubaidah, S.Pd., M.Pd.
Pengembangan teknologi tersebut kemudian memasuki tahap pengujian kepraktisan. Setelah melalui proses pengembangan dan validasi oleh praktisi bidang teknologi informasi dan pendidikan, uji kepraktisan dilaksanakan pada September 2026 dengan melibatkan 30 mahasiswa di lingkungan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), UM.
Para peserta mencoba berbagai tahapan penggunaan platform, mulai dari membuka studi, melakukan kalibrasi kamera, mengikuti stimulus pembelajaran, hingga menjalani proses perekaman data perhatian.
Hasil awal pengujian menunjukkan bahwa alur penggunaan platform relatif mudah dipahami peserta. Salah satu mahasiswa peserta uji kepraktisan juga memberikan tanggapan bahwa situs web tersebut mudah digunakan dan berpotensi dimanfaatkan dalam penelitian pendidikan.
Masukan dari peserta selanjutnya menjadi bahan penyempurnaan antarmuka, alur penggunaan, serta pengalaman pengguna. Tahapan tersebut menjadi bagian dari proses pengembangan sebelum teknologi diuji lebih lanjut pada kelompok sasaran penelitian.
Pada tahap awal pengembangan, Foveo-One berada pada Tingkat Kesiapterapan Teknologi (TKT) 3. Pengembangan kemudian dilanjutkan melalui proses validasi dan pengujian untuk menuju tingkat kesiapterapan berikutnya. Setelah uji kepraktisan, tim mengarahkan pengembangan pada pengujian yang lebih luas, termasuk implementasi kepada siswa SMA sebagai sasaran akhir penelitian.
Dalam konteks pembelajaran genetika, teknologi tersebut diharapkan dapat membantu peneliti memahami bagaimana siswa berinteraksi dengan materi yang memiliki tingkat abstraksi cukup tinggi.
Pembelajaran genetika melibatkan berbagai bentuk representasi, mulai dari teks, gambar, diagram, hingga model struktur. Perbedaan format penyajian dapat menghasilkan pola perhatian yang berbeda pula.
Melalui data eye tracking, peneliti dapat membandingkan pola perhatian ketika siswa mempelajari materi dalam berbagai format. Misalnya, pola perpindahan pandangan yang berulang antara dua bagian diagram atau waktu yang lebih lama untuk menemukan informasi tertentu dapat menjadi bahan evaluasi terhadap desain media pembelajaran.
Informasi tersebut selanjutnya dapat dipadukan dengan indikator respons emosi dan hasil belajar untuk memperoleh gambaran yang lebih komprehensif mengenai pengalaman siswa selama mempelajari materi genetika.
Pengembangan Foveo-One sejalan dengan upaya UM mendorong inovasi pembelajaran berbasis teknologi dan pemanfaatan data untuk meningkatkan kualitas pendidikan. Inovasi ini juga mendukung Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya SDG 4 tentang Pendidikan Berkualitas dan SDG 9 tentang Industri, Inovasi, dan Infrastruktur.
Keterlibatan mitra industri dalam pengembangan teknologi turut memperkuat aspek SDG 17 tentang Kemitraan untuk Mencapai Tujuan.
Di sisi lain, kemudahan akses dan privasi menjadi bagian yang turut diperhatikan dalam pengembangan Foveo-One. Berdasarkan rancangan platform saat ini, pemrosesan gaze dan ekspresi dilakukan pada perangkat pengguna. Sistem mengirimkan data hasil pengolahan, seperti koordinat, bukan menyimpan rekaman video wajah secara langsung.
Penggunaan kamera juga dilakukan setelah peserta memberikan persetujuan untuk mengikuti studi. Dengan konsep berbasis peramban, peserta dapat mengikuti penelitian melalui sebuah tautan tanpa perlu memasang aplikasi maupun memiliki perangkat eye tracker khusus.
Pendekatan tersebut membuka peluang pemanfaatan teknologi analisis perhatian visual dalam penelitian pendidikan dengan akses perangkat yang lebih sederhana. Namun, teknologi berbasis webcam ini tetap ditempatkan sebagai alternatif untuk kebutuhan penelitian pendidikan dan tidak dimaksudkan untuk menggantikan seluruh fungsi maupun tingkat presisi perangkat eye tracker profesional.
Ke depan, tim peneliti UM menargetkan pengembangan Foveo-One agar dapat digunakan tidak hanya untuk penelitian pembelajaran genetika, tetapi juga untuk berbagai kebutuhan penelitian pendidikan lainnya.
Platform tersebut berpotensi dikembangkan untuk mengevaluasi desain bahan ajar, multimedia pembelajaran, video pendidikan, pengalaman pengguna (user experience) aplikasi pendidikan, serta berbagai media yang membutuhkan informasi mengenai pola perhatian visual peserta.
Bagi tim peneliti, pengembangan Foveo-One bukan semata tentang menghadirkan teknologi baru, tetapi tentang membuka peluang untuk memahami proses belajar dari sisi yang selama ini sulit diamati secara langsung.
“Harapan kami, Foveo-One dapat menjadi salah satu alternatif teknologi yang membantu peneliti dan pendidik memahami proses belajar secara lebih utuh. Bukan hanya melihat hasil akhirnya, tetapi juga mengetahui bagaimana siswa memperhatikan materi, kapan fokus mereka berubah, dan bagaimana mereka merespons informasi selama proses pembelajaran berlangsung,” pungkas Prof. Dr. Siti Zubaidah. (*/ARM)
