Tujuan penelitian ini adalah untuk mengembangkan model pembelajaran yang menggabungkan kelas terbalik dan siklus pembelajaran 5E untuk pembelajaran Bioteknologi. Model ini dilatarbelakangi untuk mengatasi kebutuhan pembelajaran Biologi di kelas X di SMA Bogor Raya. Prosedur penelitian dalam studi ini adalah pendefinisian, perancangan, dan pengembangan model pembelajaran berdasarkan Model Holistik 4D yang dikembangkan oleh Reigeluth & An (2020). Pengumpulan data dilakukan melalui observasi pembelajaran, termasuk wawancara, kuesioner, observasi, dan studi dokumen. Temuan penelitian pada tahap pengembangan, meliputi evaluasi formatif yang dilakukan oleh ahli mata pelajaran, ahli media pembelajaran, ahli pembelajaran, percobaan individu, percobaan kelompok kecil, dan percobaan operasional, menunjukkan bahwa model pembelajaran yang dikembangkan memenuhi syarat untuk diimplementasikan. Nilai N-gain sebesar 0,652 menunjukkan bahwa model pembelajaran efektif pada tingkat menengah dalam meningkatkan pencapaian belajar siswa. Temuan ini akan sangat meningkatkan proses pembelajaran Biologi di kelas X di SMA Bogor Raya