Pembangunan Aplikasi Pembelajaran Struktur Atom Pada Tabel Periodik Menggunakan Teknologi Augmented Reality
PEMBANGUNAN APLIKASI PEMBELAJARAN STRUKTUR ATOM PADA TABEL PERIODIK MENGGUNAKAN TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY (Studi Kasus SMAN 1 TEMPURAN)
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Ujian Akhir Sarjana
DIKI RAHMAN AGUSTIAN 10109269
DAFTAR ISI
ABSTRAK ........................................................................................................... i ABSTRACT ........................................................................................................ ii KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii DAFTAR ISI ....................................................................................................... v DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... x DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiv DAFTAR SIMBOL .......................................................................................... xvi DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xxi
BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1
1.2 Identifikasi Masalah ............................................................................. 3
1.3 Maksud dan Tujuan.............................................................................. 3
1.4 Batasan Masalah .................................................................................. 3
1.5 Metodologi Penelitian .......................................................................... 4
1.5.1 Metode Pengumpulan Data .................................................................. 5
1.5.2 Metode Pembangunan Perangkat Lunak ............................................... 5
1.6 Sistematika Penulisan .......................................................................... 7
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 9
2.1 Landasan Teori .................................................................................... 9
2.2 Pembelajaran Berbantuan Komputer .................................................... 9
2.2.1 Jenis – Jenis CAI ............................................................................... 11
2.2.2 Aplikasi Pembelajaran Interaktif ........................................................ 13
2.2.3 Media Pembelajaran ........................................................................... 14
2.2.3.1 Manfaat Umum Media Pembelajaran ................................................. 14
2.2.3.2 Fungsi Media Pembelajaran ............................................................... 14
2.2.4 Pengertian Struktur Atom................................................................... 16
2.2.5 Pengertian Table Periodik Unsur ....................................................... 17
2.2.6.1 Definisi Multimedia ........................................................................... 18
2.3.1 Autodesk 3ds Max 2010 ..................................................................... 39
3.1.6 Analisis Marker ................................................................................. 50
3.1.5 Analisis Arsitektur Sistem .................................................................. 49
3.1.4.1 Deskripsi Pembelajaran Struktur Atom Pada Tabel Periodik .............. 47
3.1.4 Analisis Pembelajaran Berbantuan Komputer yang Dibangun ............ 47
3.1.3 Analisis Materi .................................................................................. 45
3.1.2 Analisis Sistem yang Sedang Berjalan................................................ 44
3.1.1 Analisis Masalah ................................................................................ 43
3.1 Analisis Sistem .................................................................................. 43
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM ....................................... 43
2.3.4 Adobe Photoshop CS5 ....................................................................... 42
2.3.3 Adobe Flash Builder 4 ....................................................................... 41
2.3.2 Adobe Flash Professional CS5 ........................................................... 40
2.3 Software Pendukung .......................................................................... 39
2.2.6.2 Elemen Multimedia ............................................................................ 19
2.2.16 Bahasa Pemrograman Action Script 3.0 ............................................. 37
2.2.15 UML (Unified Modeling Language) .................................................. 36
2.2.14 Skala Likert ....................................................................................... 35
2.2.13 Kalibrasi Kamera ............................................................................... 34
2.2.12 FLARManager ................................................................................... 34
2.2.11.2 Interaksi Occlusion Based .................................................................. 33
2.2.11.1 Lingkungan Multi Marker .................................................................. 33
2.2.11 Occlusion Based Detection ................................................................ 30
2.2.10 Thresholding ...................................................................................... 29
2.2.9.1 Proses –proses Pada FLARToolKit .................................................... 24
2.2.9 FlARToolKit ...................................................................................... 24
2.2.8 Marker ............................................................................................... 22
2.2.7 Augmented Reality (AR) ................................................................... 22
3.1.6.1 Pembuatan Marker ............................................................................. 50
3.1.6.3 Isi Marker .......................................................................................... 52
3.1.7 Analisis Alur Sistem .......................................................................... 53
3.1.7.1 Inisialisasi Model 3D ......................................................................... 53
3.1.7.2 Tracking Marker ................................................................................ 55
3.1.7.3 Rendering Objek ................................................................................ 61
3.1.8 Analisis Metode Occlusion ................................................................ 61
3.1.9 Analisis Kebutuhan Non Fungsional .................................................. 65
3.1.9.1 Analisis Kebutuhan Perangkat Keras .................................................. 65
3.1.9.2 Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak ................................................. 66
3.1.9.3 Analisis Kebutuhan Pengguna ............................................................ 67
3.1.10 Analisis Kebutuhan Fungsional .......................................................... 68
3.1.10.1 Use Case Diagram ............................................................................. 68
3.1.10.2 Definisi Actor .................................................................................... 69
3.1.10.3 Definisi Use Case............................................................................... 69
3.1.11 Skenario Use Case ............................................................................. 70
3.1.11.1 Skenario Use Case Memilih Struktur Atom AR ................................. 70
3.1.11.2 Skenario Use Case Menjawab Latihan Soal........................................ 71
3.1.11.3 Skenario Use Case Cara Menggunakan .............................................. 71
3.1.11.4 Skenario Use Case Deteksi Kamera ................................................... 72
3.1.11.5 Skenario Use Case Tracking Marker .................................................. 72
3.1.11.6 Skenario Use Case Render Objek ....................................................... 73
3.1.12 Activity Diagram ............................................................................... 74
3.1.12.1 Activity Diagram Struktur Atom AR .................................................. 74
3.1.12.2 Activity Diagram Latihan Soal ........................................................... 75
3.1.12.3 Activity Diagram Cara Menggunakan ................................................ 76
3.1.12.4 Activity Diagram Deteksi Kamera ..................................................... 76
3.1.12.5 Activity Diagram Tracking Marker .................................................... 77
3.1.12.6 Activity Diagram Render Objek ......................................................... 78
3.1.13 Sequence Diagram ............................................................................. 79
3.1.13.1 Sequence Diagram Struktur Atom AR................................................ 79
3.1.13.3 Sequence Diagram Cara Menggunakan .............................................. 81
4.1.3 Implementasi Antarmuka ................................................................. 106
4.2.3.8 Pengujian Cahaya ............................................................................ 122
4.2.3.7 Pengujian Jarak ................................................................................ 121
4.2.3.6 Pengujian Fungsionalitas Perubahan Unsur Kalium (K) ................... 120
4.2.3.5 Pengujian Fungsionalitas Perubahan Unsur Magnesium (Mg) .......... 120
4.2.3.4 Pengujian Fungsionalitas Perubahan Unsur Natrium (Na) ................ 119
4.2.3.3 Pengujian Fungsionalitas Perubahan Unsur Hidrogen (H) ................ 119
4.2.3.2 Pengujian Marker ............................................................................. 115
4.2.3.1 Pengujian Tampilan Menu ............................................................... 115
4.2.3 Kasus dan Hasil Pengujian Blackbox ............................................... 114
4.2.2 Rencana Pengujian ........................................................................... 111
4.2.1 Pengujian Blackbox ......................................................................... 111
4.2 Pengujian ......................................................................................... 111
4.1.2 Perangkat Lunak Pembangun ........................................................... 106
3.1.13.4 Sequence Diagram Deteksi Kamera ................................................... 81
4.1.1 Perangkat Keras Pembangun ............................................................ 105
4.1 Implementasi ................................................................................... 105
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM .................................. 105
3.2.6 Perancangan Method ........................................................................ 101
3.2.5 Jaringan Semantik ............................................................................ 100
3.2.4 Perancangan Marker .......................................................................... 93
3.2.3 Perancangan Buku ............................................................................. 92
3.2.2 Perancangan Antarmuka .................................................................... 86
3.2.1 Perancangan Sistem Struktur Menu .................................................... 85
3.2 Perancangan Sistem ........................................................................... 84
3.1.14 Class Diagram.................................................................................... 83
3.1.13.6 Sequence Diagram Render Objek ....................................................... 83
3.1.13.5 Sequence Diagram Tracking Marker .................................................. 82
4.2.4 Pengujian Wawancara ...................................................................... 122
4.2.5.1 Pengujian dengan Kuesioner ............................................................ 124
4.3 Kesimpulan Hasil Pengujian ............................................................ 130
BAB 5 SARAN DAN KESIMPULAN ............................................................ 131
5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 131
5.2 Saran................................................................................................ 131 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 133
DAFTAR PUSTAKA
[1] S. Pressman Roger, Ph.D. (1999), Rekayasa Perangkat Lunak Pendekatan Praktisi (Terjemahan Buku I), Andi, Yogyakarta
[2] Kearsley, Greg. (1983). Computer Based Training: A Guide to Selection and Implementation. Addition-Weasley, Inc., Cambridge, Massachusets. [3] Chambers, Jack A., Sprecher, Jerry W. (1983). Computer Assisted Instruction: Its Use In The Classroom. Prentice Hall. [4] Supriyanto, Aji. (2005). Pengantar Teknologi Informasi. Jakarta: Salemba Infotek. [5] Zainal Aqib, Model-model Media, dan Strategi Pembelajaran Kontekstual (INOVATIF). Bandung, Jawa Barat: YRAMA WIDYA, 2006. [6] Mohammad Jauhar, Implementasi PAIKEM dari Behavioristik sampai konstruktivistik. Jakarta: Prestasi Pustakaraya, 2011. [7] Sugiarto Bambang, 2004, Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur, Surabaya. [8] Vaughan, Tay. (2004). Multimedia : Making It Work, Edisi ke-6. Tim Penerjemah ANDI, Tim Penerbit ANDI, Yogyakarta. [9] Hofstetter, Fred T. (2001). Multimedia Literacy. Third Edition. McGraw-Hill International Edition, New York. [10] Azuma, Ronald T. 1997. A Survey of Augmented Reality. Presence: Teleoperators and Virtual Environments. [11] Walesa, Danto,dkk. Analisis Metode Occlusion Based pada Augmented
Reality Studi Kasus : Interaksi dengan Objek Virtual Secara Real Time Menggunakan Gerakan Marker. Institut Teknologi Telkom. [12] Koyama ,Tomohiko. 2009. Introduction to FLARToolKit. Katamari Inc.
CTO / Flash Developer. [13] Nir Milstein. 1998. Image Segmentation by Adaptive Thresholding,
Technion – Israel Institute of Technology The Faculty for Computer Sciences.
[14] S. Coquillart, M. Göbel. 2004. Authoring of Mixed Reality Applications including Multi-Marker Calibration for Mobile Devices EurographicsSymposium on Virtual Environments (2004), pp.1–9. [15] Pulung Nurtantio Andono, dkk. 2012. Analisa Pengaruh Perbedaan
Medium Air Dan Udara Terhadap Kalibrasi Kamera Dengan Menggunakan Metode Zhang. Program Pasca Sarjana, Universitas Dian Nusantoro.
[16] Sugiyono. 2007. Statistika Untuk Penelitian. Bandung. Penerbit: CV.
Alfabeta. [17] Fowler, Martin. 2005. UML Distilled Edisi Ketiga (Panduan Singkat Tentang Bahasa Pemodelan Objek Standar). Yogyakarta : Andi.
[18] Hendratman, Hendi. 2008. The Magic Of 3D Studio Max. Bandung : Informatika. [19] Priyanto Hidayatullah, dkk. 2011. Membuat Mobile Game Edukatif dengan Flash. Bandung : Informatika. [20] Elmqvist, Niklas and Tsigas, Philippas. 2007. A Taxonomy of 3D
Occlusion Management Techniques. Goteborg, Sweden : Chalmers University of Technology. [21] Budi Utami, A. n. (2009). Kimia. Surabaya: CV.HaKa MJ. [22] John Wiley & Sons, Inc., Prototyping Augmented reality Tony Mullen,
Indianapolis, Indiana, 2011
KATA PENGANTAR
Assalamua’alaikum Wr. Wb.Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Pembangunan Aplikasi Pembelajaran Struktur Atom Pada Tabel Periodik Menggunakan Teknologi Augmented Reality”.
Dengan keterbatasan pengetahuan yang ada, penyusunan laporan tugas akhir
ini tidak dapat terselesaikan tanpa mendapat dukungan, bantuan dan masukan dari
berbagai pihak. Oleh karena itu ingin disampaikannya ucapan terimakasih yang
sebesar-besarnya kepada :1. Allah SWT yang telah memberikan kemudahan dan kelancaran dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, Alhamdulillah.
2. Kedua orang tua yang selalu mendukung dengan sepenuh hati baik moril maupun materi, dan dengan do’a-do’anya yang selalu mengiringi sehingga dapat terselesaikannya penulisan laporan tugas akhir ini.
3. Bapak Irawan Afrianto, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Informatika Universitas Komputer Indonesia dan selaku dosen penguji 1 yang telah menguji dan memberikan arahan kepada penulis selama proses penyusunan laporan tugas akahir ini.
4. Ibu Nelly Indriani W, S.Si., M.T. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan dorongan dan arahan kepada penulis selama proses penyusunan tugas akhir ini.
5. Bapak Drs. H. Yuhana selaku kepala sekolah SMA Negeri 1 Tempuran.
6. Eko Siswoyo, Lendra Mardani, Himawan Sutanto M.S, Machmud Khoirul B, Riyan Yuniardi, Faiq Ahmed, Teuku Afriliansyah, Tito M, Markus Hendrawan S.A, Teman-teman IF-6 angkatan 2009 yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, dan semua pihak yang telah membantu dalam pengerjaan laporan tugas akhir ini.
Penulis menyadari dengan segala keterbatasan ilmu dan kemampuan yang dimiliki, sehingga dalam penyusunannya ini masih terdapat banyak kekurangan, untuk itu penulis menerima kritik dan saran yang sifatnya membangun demi perbaikan – perbaikan dimasa mendatang.
Akhir kata, kami berharap laporan ini dapat bermanfaat umumnya bagi pembaca dan khususnya bagi saya selaku penulis.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb. Bandung, Agustus 2014
Penulis
BIODATA PENULIS (RIWAYAT HIDUP)
NIM : 10109269 Kelas : IF-6 Nama Lengkap : Diki Rahman Agustian Tempat / Tanggal Lahir : Karawang, 29 Agustus 1991 Jenis Kelamin : Laki - Laki Agama : Islam Alamat : Dusun Baros RT/RW:011/002 Desa: Pancakarya
Kecamatan : Tempuran Kabupaten: Karawang E-mail : dikirahman9269@yahoo.com
PENDIDIKAN
1995 – 1997 : Raudhatul Athfal An Nur 1997 – 2003 : SDN Pancakarya 1 2003 – 2006 : SMP Negeri 1 Tempuran 2006 – 2009 : SMA Negeri 5 Karawang 2009 : Program Strata 1 (S1),
Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer,
Universitas Komputer Indonesia Bandung
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Struktur Atom merupakan salah satu materi dasar yang terdapat pada mata pelajaran kimia yang diberikan kepada siswa–siswi sekolah menengah atas (SMA). Struktur atom mempelajari tentang sifat-sifat unsur, massa atom relatif, dan sifat-sifat periodik unsur dalam tabel periodik. Materi struktur Atom memiliki tujuan agar setiap siswa terutama yang duduk di sekolah menengah atas (SMA), dapat menjelaskan tentang golongan unsur dan dapat mengetahui model dari struktur atom yang terdapat pada tabel periodik serta dapat diterapkan dalam kehidupan sehari- hari.
Berdasarkan hasil wawancara dengan guru mata pelajaran kimia, materi yang mengalami kendala yaitu materi struktur atom pada tabel periodik. Salah satu kendalanya yaitu guru kesulitan dalam menyampaikan gambaran pada siswa tentang interaksi dan perubahan - perubahan yang terjadi pada struktur atom. Selain itu pada proses belajar mengajar guru ke siswa masih kurang maksimal dikarenakan masih menggunakan metode pembelajaran manual dan konvensional yaitu menggunakan media buku dan papan tulis. Media buku yang hanya menampilkan tulisan dan gambar serta tampilan yang monton terkadang membuat siswa cepat bosan. Hal tersebut mengakibatkan materi yang disampaikan oleh guru ke siswa tidak dapat diserap atau dipahami dengan baik.
Dari hasil kuesioner terhadap 29 siswa kelas 1 SMA, didapat hasil sebagai berikut. Sebanyak 62,07 % atau sekitar 18 siswa merasa kesulitan dalam mengetahui bentuk struktur atom yang terdapat pada tabel periodik. Hal tersebut menandakan bahwa materi atau pembahasan mengenai model struktur atom masih kurang lengkap. Dan sebanyak 25 siswa kesulitan dalam menggabungkan unsur struktur atom dikarenakan kurangnya media pendukung yang dapat memperjelas interaksi tersebut. Media pembelajaran interaktif seperti terdapat gambar 3 dimensi (3D), animasi dan penjelasan materi dipilih oleh sebagian siswa karena untuk mendukung kegiatan belajar mereka dalam mata pelajaran kimia khususnya materi struktur atom pada tabel periodik.
Untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan suatu media pembelajaran yang interaktif seperti terdapat gambar 3D, animasi dan penjelasan yang dapat mempermudah siswa–siswi dalam memvisualisasikan interaksi dan perubahan yang terjadi pada struktur atom, salah satunya yaitu dengan menggunakan teknologi Augmented Reality. Dengan teknologi Augmented Reality ini siswa- siswi dapat melihat struktur atom secara nyata karena objek yang ditampilkan berupa objek 3 dimensi (3D) yaitu disajikan dengan sebuah buku penunjang yang di dalamnya terdapat marker untuk menampilkan objek 3 Dimensi (3D). Media pembelajaran dengan menggunakan teknologi ini diharapkan dapat mempermudah guru dalam penyampaian materi dan memudahkan siswa dalam memahami perubahan struktur atom. Interaksi yang digunakan yaitu dengan multiple marker, interaksi ini dilakukan dengan menutupi marker unsur dengan marker unsur lain, sehingga pengguna dapat berinteraksi langsung dengan keadaan nyata. Alasan dipilihnya marker adalah sebagai penanda, karena bentuk marker yang 2D dapat membuat proses pendeteksian atau tracking yang dilakukan oleh sistem lebih cepat. Metode yang digunakan adalah metode Occlusion Based Detection alasan dipilihnya metode ini sebagai pengenalan marker yang ditutup atau dihalangi karena adanya interaksi antar objek.
Maka Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan sebelumnya, dapat disimpulkan bahwa perlu dibangun aplikasi pembelajaran struktur atom pada tabel periodik sebagai media pengenalan model struktur atom yang interaktif dengan menggunakan teknologi Augmented Reality (AR) yang di dasajikan dalam bentuk buku penunjang, yang pada buku tersebut ditambahkan marker didalamnya.
1.2 Identifikasi Masalah
Bedasarakan latar belakang masalah yang telah dijelaskan di atas, maka dapat dirumuskan permaslahan yang timbul diantaraya:
1. Guru kesulitan dalam menyampaikan gambaran pada siswa tentang perubahan yang terjadi terhadap struktur atom.
2. Siswa merasa kesulitan dalam mengetahui model struktur atom yang terdapat pada tabel periodik.
3. Siswa kesulitan dalam menggabungkan model struktur atom yang terdapat pada tabel periodik.
1.3 Maksud dan Tujuan
Berdasarkan masalah yang ada, maka maksud pelaksanaan dari penelitian ini adalah untuk membangun aplikasi pembelajaran Struktur Atom pada Tabel Periodik yang interaktif untuk media pembelajaran Struktur Atom dengan mengimplementasikan teknologi Augmented Reality.
Adapun tujuan yang ingin dicapai dari penelitian itu sendiri diantaranya sebagai berikut :
1. Mempermudah guru dalam menyampaikan gambaran pada siswa tentang perubahan yang terjadi terhadap struktur atom.
2. Mempermudah siswa dalam mengetahui model struktur atom yang terdapat pada tabel periodik.
3. Mempermudah siswa dalam menggabungkan model struktur atom yang terdapat pada tabel periodik.
1.4 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah yang digunakan untuk membangun aplikasi ini, diantaranya sebagai berikut :
1. Target pengguna aplikasi ini Guru dan siswa – siswi kelas 1 SMA.
2. Gabungan Struktur Atom yang akan dijadikan model 3D pada aplikasi ini adalah : a. H (Hidrogen) perubahannya = HCl (Asam Klorida), HBr (Asam b. Na (Natrium) perubahanya = NaCl (Natrium Klorida), NaBr (Natrium Bromida), NaF (Natrium Flourida) NaI (Natrium Iodida).
c. Mg (Magnesium) perubahannya = MgO (Magnesium Monoksida) MgCl (Magnesium Klorida)
d. K (kalium) perubahannya = KCl (kalium klorida), KBr (kalium Bromida), KI (Kalium Iodida).
3. Aplikasi yang dibangun berbasis desktop.
4. Aplikasi pembelajaran ini dibuat menggunakan library Flartoolkit, proses deteksi gerakan dengan implementasi dari metode Occlusion
Base Detection untuk pengenalan marker yang ditutup atau
dihalangi, serta teknologi Augmented Reality untuk menampilkan output secara real time.
5. Komputer yang digunakan harus memiliki web cam dan berada pada kondisi yang memiliki pencahayaan tidak terlalu terang atau terlalu redup.
6. Pendekatan analisis menggunakan pemrograman beroientasi objek dengan UML (Unified Modeling Language).
7. Aplikasi pembelajaran ini dibangun menggunakan bahasa pemrograman Action Script 3.0.
1.5 Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah menggunakan metode deskriptif yaitu suatu metode untuk membuat gambaran atau deskripsi mengenai fakta-fakta dan informasi dalam situasi atau kejadian di masa sekarang secara sistematis, faktual dan akurat. Adapun tahap yang akan dilalui adalah sebagai berikut :
1.5.1 Metode Pengumpulan Data
a. Studi Litertur Metode pengumpulan data dengan mencari data, mempelajari banyak data dari berbagai sumber buku, modul, artikel baik perpustakaan maupun internet yang berhubungan dengan masalah yang dibahas.
b. Wawancara Pengumpulan data yang dilakukan dengan cara berkomunikasi langsung dengan pihak-pihak yang dianggap mampu memberi informasi yang telah lebih terinci terhadap permasalahan yang sedang diteliti.
c. Observasi Teknik pengumpulan data dengan mengadakan penelitian dan peninjauan langsung terhadap permasalahan yang diambil.
d. Kuesioner Kuesioner adalah metode pengumpulan data informasi dengan mengajukan pertanyaan yang telah di sediakan untuk memperoleh respon dari responden kuesioner. Responden dari kuesioner ini adalah beberapa siswa SMA Negeri 1 Tempuran.
1.5.2 Metode Pembangunan Perangkat Lunak
Metode yang digunakan dalam pengembangan perangkat lunak ini adalah metode waterfall yang digambarkan menurut Roger S. Pressman, dan meliputi beberapa proses yaitu :
Communication Planning project init iation
M odeling est im ating requirem ent s gat hering
Construction analysis scheduling
Deployment Code design t racking delivery t est support feedback
Gambar 1.1 Metode Waterfall [1]1. Communication Tahap ini merupakan langkah awal dengan melakukan wawancara kepada guru mata pelajaran kimia khususnya pada materi struktur atom pada tabel periodik dan siswa - siswi kelas 1 SMA yang sedang memepelajari materi struktur atom. Mulai dari permasalahan, hingga kebutuhan yang memenuhi terhadap aplikasi yang akan dibangun.
2. Planning Proses planning merupakan lanjutan dari proses communication (analysis
requirement). Pada tahap ini melakukan kunjungan ke sekolah untuk
observasi serta menyusun jadwal kegiatan dengan tujuan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk pembangunan aplikasi. Tahapan ini akan menghasilkan dokumen user requirement atau bisa dikatakan sebagai data yang berhubungan dengan keinginan user dalam pembuatan software, termasuk rencana yang akan dilakukan.
3. Modeling Tahap yang ketiga yaitu modeling dengan cara mengumpulkan data-data penelitian, menganalisa sistem yang sedang berjalan untuk kemudian dilakukan suatu pemodelan dengan pendekatan berorientasi objek yang digambarkan melalui use case diagram, skenario, sequence diagram,
activity diagram, class diagram. perancangan antarmuka dan jaringan semantik.
4. Contruction Tahap yang keempat construction dimulainya suatu pembangunan aplikasi pembelajaran Struktur Atom pada Tabel Periodik yang merujuk dari tahap
modeling yang kemudian dilanjutkan dengan proses membuat kode. Coding atau pengkodean merupakan penerjemahan desain dalam bahasa
yang bisa dikenali oleh komputer. Programmer akan menerjemahkan transaksi yang diminta oleh user. Tahapan inilah yang merupakan tahapan secara nyata dalam mengerjakan suatu software, artinya penggunaan komputer akan dimaksimalkan dalam tahapan ini. Setelah pengkodean
Tujuan testing adalah menemukan kesalahan-kesalahan terhadap sistem tersebut untuk kemudian bisa diperbaiki.
5. Deployment Tahapan ini bisa dikatakan final dalam pembuatan sebuah software atau sistem. Setelah melakukan analisis, desain dan pengkodean maka dilakukan suatu pengujian kepada pengguna sistem tujuannya untuk mengetahui sistem yang dibangun dapat memenuhi kebutuhan pengguna atau tidak, jika ada kekurangan terhadap sistem yang dibangun maka selanjutnya dilakukan maintenance atau pemeliharaan yaitu adanya perubahan – perubahan atau penambahan sesuai dengan permintaan user.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk mengetahui gambaran mengenai penulisan laporan penelitian yang dijalankan, maka berikut ini akan dijelaskan mengenai sistematika penulisan laporan ini :
BAB 1 PENDAHULUAN Pada bab ini akan diuraikan mengenai setiap isi yang ada pada masing-
masing pokok permasalahan yang ada di tempat penelitian, seperti latar belakang masalah, identifikasi masalah, maksud dan tujuan, batasan masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Pada bab ini berisi tentang teori-teori yang digunakan sebagai landasan
dalam penulisan skripsi, dan teori-teori yang digunakan untuk merancang dan membangun aplikasi pembelajaran yang akan dibuat. Teori-teori yang akan dijelaskan yaitu seperti Aplikasi pembelajaran, Media Pembelajaran, Multimedia, Struktur Atom, Tabel Periodik, Augmented Reality, FLARToolkit, Occlusion Base
Detection, Marker, Kalibrasi kamera, Magic Book, UML(Unified Modeling
Language), bahasa pemrograman Action Script 3.0, software pendukungnya
seperti Autodesk 3ds Max 2010, Adobe Flash Professional CS5, Adobe Photoshop
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM Pada bab ini menjelaskan analisis dan perancangan sistem. Analisis
sistem terdiri dari analisis masalah, analisis sistem yang sedang berjalan, analisis kebutuhan non fungsional, dan analisis kebutuhan fungsional. Analisis kebutuhan non fungsional terdiri dari analisis kebutuhan perangkat keras, analisis kebutuhan perangkat lunak dan analisis kebutuhan pengguna. Analisis kebutuhan fungsional yang merupakan pemodelan dengan UML (Unified Modeling Language), terdiri dari use case diagram, skenario use case, sequence diagram, activity diagram,
dan class diagram. Perancangan sistem terdiri dari perancangan struktur menu,
perancangan antarmuka, perancangan pesan, jaringan semantik, dan perancangan prosedural dari aplikasi yang akan dibangun.
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM Pada bab ini membahas implementasi dari tahapan analisis dan
perancangan sistem ke dalam perangkat lunak (dalam bentuk bahasa pemrograman), beberapa implementasi yang akan dijelaskan adalah implementasi perangkat keras, implementasi perangkat lunak, dan implementasi antarmuka. Pada bab ini juga berisi pengujian terhadap sistem apakah sudah benar-benar berjalan seperti yang diharapkan, baik dari pengujian alpha maupun pengujian beta.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini berisi tentang ulasan kesimpulan yang berkaitan dengan
keseluruhan isi laporan dan beberapa saran dalam pengembangan, serta bagaimana agar aplikasi yang telah dibangun tersebut dapat dikembangkan agar lebih baik lagi dan lebih berguna untuk kedepannya.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 1.
2.1 Landasan Teori
2.2 Pembelajaran Berbantuan Komputer
Banyak istilah yang digunakan untuk penggunaan komputer sebagai alat bantu dalam dunia pendidikan atau pelatihan, anatara lain di Indonesia dikenal dengan nama Aplikasi Pembelajaran atau Perangkat Ajar, sedangkan di luar negeri seperti di Amerika Serikat dikenal dengan nama CAI (Computer Assisted
Instruction), CBI (Computer Based Instruction), dan CBE (Computer Based
Education). Di luar Amerika seperti Eropa dan Inggris lebih dikenal dengan nama
CAL (Computer Assisted Learning), dan CBT (Computer Based Training).
Definisi CAI (Computer Assisted Instruction) adalah penggunaan sebuah komputer untuk menyediakan instruksi pengajaran dalam bentuk drill and
practice, tutorial, dan socratic.
Menurut Kearsley [2] secara garis besar tujuan dari penggunaan komputer sebagai alat bantu dalam dunia pendidikan atau disebut dengan pelatihan berbasis komputer atau CBT (Computer Based Training) adalah untuk mencapai cara belajar yang efektif (peningkatan hasil belajar mengajar) dan efisien (penggunaan sumber daya yang terbatas seperti manusia, waktu, peralatan, dan sebagainya). Sedangkan tujuan digunakan CAI atau perangkat ajar sebagai media pelengkap pembelajaran yang lebih khususnya ada sepuluh yaitu :
1. Peningkatan pengawasan CBT melakukan peningkatan pengawasan dalam hal memperbaiki pemakain atau penyelesaian suatu materi, peningkatan standarisasi suatu pelatihan, dan pengawasan terhadap kemampuan pengguna.
2. Pengurangan sumber daya manusia Dengan menyajikan perangkat ajar maka pengajaran secara individu akan menyebabkan kebutuhan tenaga ajar dapat dikurangi.
3. Individualisasi Siswa dapat belajar sendiri lebih cepat, dan dapat memilih topik yang ada dan mengembangkan cara belajar sesuai dengan topik yang diinginkan.
4. Ketepatan waktu pelatihan Masalah utama dalam pelatihan yaitu harus dapat memberikan materi pada waktu yang tepat dan dengan adanya perangkat ajar dapat memberikan pelatihan yang cepat.
5. Pengurangan waktu latihan Menurut hasil suatu penelitian, pelatihan menggunakan komputer lebih cepat 30 persen bila dibandingkan tanpa menggunakan komputer.
Misalnya bagi orang yang sudah bekerja dapat juga belajar sewaktu-waktu dengan menggunakan komputer tanpa menghabiskan waktu di perjalanan menuju ke tempatpelatihan.
6. Perbaikan hasil kinerja Dengan perangkat ajar dapat memperbaiki kualitas pelatihan dan meningkatkan hasil kerja secara langsung maupun tidak langsung. Secara langsung dapat melatih para siswa dalam keahlian khusus yang diperlukan dalam suatu hal, sedangkan secara tidak langsung dapat menyediakan pelatihan yang lebih umum dari biasanya.
7. Kenyamanan pengguna Perangkat ajar akan membantu para pengguuna komputer juka menghadapi masalah dalam sistem penggunaan komputer
8. Mengubah cara belajar Cara belajar para siswa tidak hanya bisa belajar disekolah tetapi juga bisa belajar sendiri dengan menggunakan perangkat ajar yang ada.
9. Peningkatan kepuasan belajar Perangkat ajar lebih bersifat interaktif sehingga membuat para pelajar merasa puas dimana timbulnya motivasi belajar bagi para siswa juga sangat penting selama waktu belajar.
10. Pengurangan waktu pengembangan Pengembangan suatu materi seperti perubahan peralatan buku-buku pelajaran, suatu prosedur bahan atau materi, dan latian. Membuat perbaikan seperti ini akan menyulitkan karena akan menyababkan pelatihan menjadi tidak efektif dan memerlukan biaya yang cukup besar.
Bila digunakan perangkat ajar maka hanya dilakukan perbaikan pada data pusat saja dan dapat dilakukan dengan mudah dan waktu relatif labih cepat [3].
Menurut Chamber dan Sprecher, CAI (Computer Assisted Instruction) dapat disimpulkan sebagai berikut : a. Suatu alat yang dapat meningkatkan kemampuan dalam proses belajar mengajar b. Penggunaan waktu belajar lebih efisien
c. Mendatangkan sifat positif murid terhadap komputer [3]
2.2.1 Jenis – Jenis CAI
Menurut Kearsley [2], terdapat tiga jenis CAI, yaitu Drill and Practice,
Tutorial, dan Socratic. Berikut ini adalah penjelasan dari masing-masing jenis
CAI tersebut : 1.
Drill and Practice
Jenis CAI yang pertama ini merupakan yang termudah dalam penggunaan komputer untuk instruksi. Menitik beratkan pada pelatihan berupa evaluasi belajar, yaitu menguji kemampuan melalui tes dan belajar dari kesalahan. Cara kerja Drill and Practice ini terdiri dari menampilkan sebuah pertanyaan atau masalah, menerima jawaban atau tanggapan dari pengguna, evaluasi jawaban dan memberikan tanggapan yang baik kemudian dilanjutkan dengan pertanyaan lainnya. Jenis ini tidak menampilkan suatu instruksi, tetapi hanya mempraktekan konsep yang sudah ada, sehingga jenis ini dianggap sebagai dari testing.
2. Tutorial
Regenerative, setiap rute pelatihan dapat menghasilkan
Natural Language. Komputer menyajikan permasalahan kepada pengguna
semu (Artificial Intellegence) dengan tutorial dan dalam jenis ini terdapat percakapan atau dialog antara pengguna dengan komputer dalam bentuk
3. Socratic Socratic mempunya kemampuan menggabungkan penerapan intelegensia
yang berbeda-beda akan menghasilkan sekumpulan pelatihan baru yang sesuai dengan tingkat kecakapan dan keinginan pengguna perangkat ajar.
Adaptive, pengguna format intelegensia semu dimana tanggapan
e.
sekumpulan permasalahan yang berbeda-beda. Tingkat perbedaan ini dapat dilakukan pada setiap pelatihan atau pengguna yang berbeda.
Jenis ini melibatkan presentasi informal. Tutorial secara khusus tediri dari diskusi mengenai konsep atau prosedur dengan pertanyaan bagian demi bagian atau kuis pada akhir diskusi. Intruksi Tutorial biasanya disajikan dalam istilah “Frames” yang berhubungan dengan sekumpulan tampilan. Bergantung kepada kemampuan perangkat keras, tampilan layar, teks, image, dan suara sebagai output atau keluaran.
Tutorial, terdiri dari beberapa format rancangan, sebagai berikut : a.
merupakan pelatihan yang bersifat terpisah sehingga pengguna lebih bebas menentukan pelatihan yang dipelajari.
Multitrack, hampir menyerupai branching, tetapi setiap jalur
c.
pelatihan kepada pengguna sesuai dengan minat dan kemampuannya.
Branching, format percabangan ini memberikan kemungkinan jalur
b.
pelatihan sehingga apabila pengguna membuat kesalahan pada suatu bagian pertanyaan maka mereka harus mulai dari awal lagi
Linear, format ini hanya memberikan satu rute tunggal dalam
d. dan terjadi diskusi dan dialog. Jenis ini dapat juga disebut dengan istilah simulasi. Simulasi adalah CAI yang memungkinkan pengguna untuk langsung berperan, berinteraksi, dan memanipulasi komputer. Seimulasi bersifat cerdas sebab dapat mendiagnosis setiap input yang diterima.
Gambar 2.1 Struktur CAI [2]2.2.2 Aplikasi Pembelajaran Interaktif
Menurut Supriyanto [4] Aplikasi adalah program yang memiliki aktivitas pemrosesan perintah yang diperlukan untuk melaksanakan permintaan pengguna dengan tujuan tertentu. Aplikasi adalah program atau sekelompok program yang dirancang untuk digunakan oleh pengguna akhir (end user). Aplikasi dapat dimanfaatkan untuk keperluan pembelajaran kepada siswa mengingat dalam suatu proses pembelajaran seharusnya terdapat interaksi antar komponen-komponen pembelajaran. Salah satu pendekatan pembelajaran yang memungkinkan antara komponen-komponen pembelajaran tersebut adalah pembelajaran interaktif. Pembelajaran interaktif adalah lawan dari pembelajaran tradisional yaitu elemen yang disusun untuk meningkatkan pemahaman konsep secara interaktif dari siswa melalui kegiatan berpikir dan bekerja yang menghasilkan umpan balik melalui diskusi dengan petunjuk atau tanpa petunjuk dari pendidik (guru). Berdasarkan uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa aplikasi pembelajaran interaktif adalah komputer yang dapat memberikan respon balik terhadap pengguna akhir (siswa) dari apa yang telah diinputkan kepada aplikasi tersebut.
2.2.3 Media Pembelajaran
Media pembelajaran merupakan segala sesuatu yang dapat digunakan untuk menyalurkan pesan dan merangsang terjadinya proses belajar pada si pembelajar (siswa). Makna media pembelajaran lebih luas dari alat peraga, alat bantu mengajar, media audio visual[5].
2.2.3.1 Manfaat Umum Media Pembelajaran
Menurut Zainal Aqib pada bukunya yang berjudul Model-model, Media, dan Strategi pembelajran kontekstual (Inovatif) ada tujuh manfaat umum media pembelajaran[5] sebagai berikut:
1. Menyeragamkan penyampaian materi
2. Pembelajaran lebih jelas dan menarik
3. Proses pembelajaran lebih interaksi
4. Efisiensi waktu dan tenaga
5. Meningkatkan kualitas hasil belajar 6. Belajar dapat dilakukan kapan saja dan dimana saja.
7. Menumbuhkan sikap positif belajar terhadap proses dan materi belajar
2.2.3.2 Fungsi Media Pembelajaran
Pemakaian media yang benar dapat mengurangi jumlah kata yang diperlukan dalam proses instruksional untuk mengkomunikasikan gagasan yang bersifat konkret. Media tidak hanya memberikan pengalaman-pengalaman konkret tetapi juga membantu siswa mengintegrasikan pengalaman-pengalaman sebelumnya. Dengan demikian, diharapkan media dapat memperlancar proses belajar siswa serta pemahaman dan retensinya. Disamping itu, media dapat menarik perhatian serta membangkitkan minat dan meningkatkan motivasi siswa. Dengan demikian, pemakaian media akan sangat mempengaruhi keefektifan sistem instruksional yang diberikan.
Nilai dan manfaat media dapat mempertinggi proses belajar siswa, yang pada gilirannya diharapkan dapat mempertinggi hasil belajar yang dicapainya. Ada beberapa alasan, mengapa media dapat mempertinggi proses belajar siswa. Alasan pertama berkenaan dengan manfaat media [6], antara lain :
1. Pembelajaran akan lebih menarik perhatian siswa sehingga dapat menumbuhkan motivasi belajar.
2. Bahan pembelajaran akan lebih jelas maknanya, sehingga dapat lebih dipahami oleh para siswa, dan memungkinkan siswa mwnguasai kompetensi yang diharapkan dengan lebih baik.
3. Metode pembelajaran akan lebih bervariasi, tidak semata-mata komunikasi verbal melalui penuturan kata-kata oleh guru,sehingga siswa tidak bosan dan guru tidak kehabisan tenaga, apalagi bila guru mengajar untuk setiap jam pelajaran.
4. Siswa lebih banyak melakukan kegiatan belajar, sebab tidak hanya mendengarkan uraian gurum tetapi juga aktivitas lain seperti mengamati, melakukan, mendemonstrasikan, dan lain-lain.
Media memiliki fungsi yang jelas untuk menghindari atau memperkecil gangguan komunikasi penyampaian pesan pembelajaran[6]. Secara garis besar, fungsi media dapat dikemukakansebagai berikut :
a. Menghindari terjadinya verbalisme,
b. Membangkitkan minat/ motivasi,
c. Menarik perhatian siswa,
d. Mengatasi keterbatasan : ruang, waktu, dan ukuran,