Perkembangan pendidikan tinggi pada era Revolusi Industri 4.0 dan Society 5.0 menuntut proses pembelajaran yang adaptif, humanis, dan mampu mengakomodasi keberagaman karakteristik mahasiswa. Secara ideal (das sollen), pembelajaran di perguruan tinggi keislaman diarahkan untuk mengembangkan potensi mahasiswa secara optimal sesuai dengan kebutuhan, minat, dan gaya belajarnya. Namun, pada praktiknya (das sein), pembelajaran mata kuliah Sejarah Peradaban Islam (SPI) pada mahasiswa berlatar belakang sains masih cenderung menggunakan pendekatan konvensional yang kurang responsif terhadap perbedaan karakteristik belajar mahasiswa. Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan implementasi pendekatan pembelajaran berdiferensiasi serta persepsi dan pengalaman belajar mahasiswa Pendidikan Biologi UIN Sunan Kalijaga pada mata kuliah SPI. Penelitian ini menggunakan metode deskriptif dengan pendekatan kualitatif yang didukung data kuantitatif deskriptif. Pengumpulan data dilakukan melalui kuesioner skala Likert, observasi, dan dokumentasi terhadap 24 mahasiswa. Data dianalisis menggunakan statistik deskriptif berupa nilai rata-rata (mean) dan disajikan secara naratif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa implementasi pembelajaran berdiferensiasi berada pada kategori tinggi dengan nilai rata-rata 4,12, mencakup diferensiasi konten, proses, dan produk. Persepsi dan pengalaman belajar mahasiswa juga berada pada kategori tinggi dengan nilai rata-rata 4,08. Temuan ini menunjukkan bahwa pembelajaran berdiferensiasi memberikan kontribusi positif terhadap keterlibatan, pemahaman, serta pengalaman belajar mahasiswa dalam mata kuliah SPI.