Pembangunan Aplikasi Game Edukasi IPA Dan Matematika Untuk Siswa SMP

SKRIPSI

Diajukan untuk Menempuh Ujian Akhir Sarjana Program Strata Satu Jurusan Teknik Informatika

Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia

YADI MULYADI

10107611

PROGRAM STUDI S1

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

2012

i

Oleh

YADI MULYADI 10107611

Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) sangat banyak mempengaruhi kehidupan masyarakat. Sebagian siswa menganggap IPA adalah pelajaran yang sulit dan membosankan. Ini berbanding lurus dengan nilai siswa yang cenderung kurang bagus untuk mata pelajaran IPA. Game Edukasi adalah game yang khusus dirancang untuk mengajarkan user suatu pembelajaran tertentu, pengembangan konsep dan pemahaman dan membimbing mereka dalam melatih kemampuan mereka, serta memotivasi mereka untuk memainkannya. Game bisa jadi menjadi media edukasi baru untuk mengenalkan dan mengajarkan materi Ilmu Pengetahuan Alam maupun ilmu yang lainnya.

Setelah melalui tahapan sesuai dengan metode pengembangan yang dipilih, maka akan dilakukan pengujian system yang terdiri dari pengujian alpha menggunakan metode white box yang berfokus pada berfungsi atau tidaknya algoritma yang digunakan pada perangkat lunak. Juga dilakukan pengujian black box yang berfokus pada persyaratan fungsional perangkat lunak dengan kesimpulan hasil pengujian bahwa memungkinkan terjadinya kesalahan sintaks karena penyaringan proses dalam bentuk arahan tampilan pesan masih belum maksimal ditampilkan, dan pengujian beta yaitu pengujian lapangan dengan kesimpulan hasil pengujian bahwa sistem dinilai sudah bagus, dapat dipelajari, mudah digunakan oleh pengguna.

Pengujian sistem yang telah dilaksanakan dapat berguna untuk meningkatkan dan menumbuhkan minat serta ketertarikan siswa terhadap mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam. Selain itu dapat juga menambah wawasan siswa terhadap mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam. Namun masih diperlukan pengembangan sistem untuk memperbaiki kekurangan sistem yang sudah dibuat.

ii

EDUCATION GAME APPLICATION FOR JUNIOR HIGH SCHOOL

By

YADI MULYADI 10107611

Science has widely influenced social life. Some of the student thought that science is a difficult and boring subject. It equals with student score which not good enough for science subject. Education game is a game which exclusively build for teaching a lesson to user, concept development, comprehension and guide them coaching their ability, and also to motivate them for playing. Game could become a new education media to introduce and teach science or other field.

After passing adequate step with development method which has been choosen, then there will be system examination which consist of alpha examination using white box method focused on function or disfunction of algorithm which used on software. It also black box examination which focus on software function requirement with conclusion is examination showed that there is syntax mistake happen because process selection in the form of short text message which has not maximize appeared, and beta examination which social examination with conclusion is the system has showing good result, easily learned and user compatible.

System examination which has been done can be useful to improve and arising student interest toward science subject. Moreover, it can also increase students' knowledge of the subjects of Natural Science. But still required the development of systems to improve system deficiencies that have been made.

iii saling berhubungan antara makhluk hidup.

Dengan berkembangnya teknologi informasi, muncul ide untuk membuat sebuah media edukasi baru untuk membantu mengajarkan IPA. Dengan menyampaikan materi dengan cara yang baru semoga dapat banyak membantu siswa untuk memahami dan mencerna mata pelajaran IPA.

Pada penelitian kali ini penulis melakuakan penelitian untuk membuat aplikasi game edukasi IPA dan Matematika untuk siswa SMP. Alasannya adalah memberikan sebuah media pembelajaran baru yang diharapakan agar para siswa dapat lebih memahami dan menguasai ilmu pengetahuan alam. Dengan penelitian ini diharapkan dapat menumbuhkan dan meningkatkan minat siswa terhadap mata pelajra ilmu pengetahua alam.

Untuk itu penulis ingin mengucapkan banyak terimakasih kepada :

1. Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah swt, Yang Menguasai Alam Semesta.

2. Kepada Ibu, Hj. Eti Rohanah yang telah sangat sabar mendidik dan tak pernah lelah mengingatkan saya. Juga kepada almarhum bapak H. Ayi Solihin yang telah memberikan kami sekeluarga kehidupan yang layak sehingga dapat hidup bahagia dan berkecukupan hingga saat ini dan semoga untuk kedepannya.

iv

Universitas Komputer Indonesia sekaligus menjadi salah satu penguji saya, terima kasih atas bimbingannya.

5. Ibu Dian Dharmayanti, S.T., yang telah sabar dan banyak memberikan bantuan selama menjadi pembimbng saya selama mengerjakan tugas akhir. 6. Bapak Irfan Maliki, S.T., M.T., selaku dosen wali saya, terima kasih banyak

atas bimbingan selama saya kuliah di Universitas Komputer Indonesia.

7. Ibu Nelly Indriani W, S.Si., M.T., selaku dosen penguji seminar yang juga ikut membimbing saya, terima kasih kepada ibu atas arahan dan masukannya. 8. Seluruh dosen IF terima kasih atas ilmu yang telah di berikan.

9. Kepada kakak, adik dan keluarga yang telah memberikan doa dan dukungan serta memberikan semangat.

10.Kepada seluruh keluarga besar kelas IF-13 2007, kelasnya para juara, yang telah banyak membantu dan memberikan semangat, semoga kita bisa terus bersama-sama dan meraih kesuksesan. Perjuangan dan kebersamaan kita selama bertahun-tahun akan menjadi kisah yang selalu membanggakan,

11.Untuk Keluaga besar IF baik para senior maupun adik angkatan, salah satu pengalaman bisa mengenal kalian orang-orang yang hebat.

12.Untuk anak-anak UKM Sepak Bola dan Futsal, kenangan saat-saat membawa UNIKOM juara takkan pernah terlupakan.

v

kekurangan suatu apapun saat ini dan hidup bahagia.

15.Untuk kalian yang berjasa, yang tak bisa saya sebutkan satu persatu.

Akhir kata, semoga semua pihak yang telah memberikan bantuan mendapatkan balasan dari Allah SWT. Aamiin

Bandung, 25 Juli 2012

vi

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR SIMBOL ... xii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiv

BAB 1 PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Maksud dan Tujuan ... 3

1.4 Batasan Masalah ... 3

1.5 Metodologi Penelitian ... 4

1.6 Sistematika Penulisan ... 6

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 8

2.1 Pembelajaran Berbantuan Komputer ... 8

2.1.1 Pengertian Pembelajaran Berbantuan Komputer ... 8

2.1.2 Tujuan Pemakaian Komputer dalam Proses Pembelajaran... 9

2.1.3 Penerapan Pembelajaran Berbantuan Komputer... 9

2.1.4 Jenis Pembelajaran Berbantuan Komputer ... 10

2.1.5 Tahapan Pengembangan Pembelajaran Berbantuan Komputer .... 11

2.1.6 Kelebihan Pembelajaran Berbantuan Komputer ... 12

2.2 Multimedia ... 12

2.2.1 Pengertian Multimedia. ... 13

2.2.2 Kriteria Multimedia dalam Pembelajaran ... 13

2.2.3 Jenis Multimedia ... 14

2.2.4 Kelebihan Pembelajaran Menggunakan Multimedia ... 14

2.3 Game Edukasi ... 15

2.4 Sekolah Menengah Pertama ... 20

vii

3.1.1 Analisis Masalah ... 47

3.1.2 Pengenalan Game Petualangan Mitfas ... 48

3.1.3 Pengenalan Game edukasi IPA dan Matematika untuk siswa SMP ... 50

3.1.4 Analisis Collision Detection ... 56

3.1.5 Analisis Algoritma Greedy ... 59

3.1.6 Analisis Soal ... 65

3.1.7 Analisis Kebutuhan Sistem ... 66

3.1.8 Analisis Kebutuhan Non-Fungsional ... 67

3.1.8.1 Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak ... 67

3.1.8.2 Analisis Kebutuhan Perangkat Keras ... 67

3.1.8.3 Analisis Kebutuhan User ... 68

3.1.9 Analisis Kebutuhan Fungsional ... 69

3.1.9.1 Use Case Diagram ... 69

3.1.9.2 Skenario Use Case ... 71

3.1.9.3 Sequence Diagram ... 85

3.1.9.4 Class Diagram ... 93

3.2 Perancangan Sistem ... 95

3.2.1 Perancangan Antar Muka ... 95

BAB 4IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ... 103

4.1 Implementasi ... 103

4.1.1 Kebutuhan Perangkat Keras ... 103

4.1.2 Kebutuhan Perangkat Lunak ... 104

4.2 Pengujian ... 105

4.2.1 Pengujian White-Box ... 105

4.2.2 Kesimpulan Pengujian White-Box ... 119

4.2.3 Pengujian Alpha ... 119

4.2.4 Kesimpulan Pengujian Alpha ... 131

viii

5.2 Saran ... 134 DAFTAR PUSTAKA ... 135

1

1.1 Latar Belakang Masalah

Ilmu alam atau dalam bahasa Inggris natural science adalah istilah yang digunakan yang merujuk pada rumpun ilmu dimana obyeknya adalah benda-benda alam dengan hukum-hukum yang pasti dan umum, berlaku kapan pun dimana pun[1]. Kenyataan yang terjadi di Indonesia, mata pelajaran IPA tidak begitu diminati dan kurang diperhatikan. Padahal ilmu alam mempunyai peranan yang sangat penting dalam kehidupan manusia baik untuk menyediakan barang dan jasa maupun memperbaiki kondisi lingkungan untuk tempat hidup manusia.

Menurut Kamala yang dikutip oleh Rima Nurita Ramdhani [7] Pendidikan IPA menjadi suatu bidang ilmu yang memiliki tujuan agar setiap siswa terutama yang ada di Sekolah Menengah Pertama (SMP) memiliki kepribadian yang baik dan dapat menerapkan sikap ilmiah serta dapat mengembangkan potensi yang ada di alam untuk dijadikan sebagai sumber ilmu dan dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Di SMP mata pelajaran IPA yang diajarkan meliputi biologi (makhluk hidup dan proses kehidupan), fisika (energi dan perubahannya) dan kimia (materi dan sifatnya). Matematika tidak dianggap sebagai ilmu alam, akan tetapi digunakan sebagai penyedia alat atau perangkat dan kerangka kerja yang digunakan dalam ilmu-ilmu alam. Namun dalam pelaksanaannya terdapat masalah yang dapat menghambat proses belajar mengajar. Masalah yang dihadapi dalam pendidikan IPA sendiri berupa materi atau kurikulum, guru, fasilitas, peralatan siswa dan komunikasi antara siswa dan guru[17]. Permasalahan yang

muncul dapat mengakibatkan menjadi kurang pahamnya siswa terhadap materi atau pelajaran yang diajarkan sehingga dapat berdampak pula pada berkurangnya minat siswa terhadap pelajaran IPA itu sendiri. Solusi yang bisa ditawarkan adalah dengan menggunakan teknik atau metode pembelajaran yang baru, yang bisa disesuaikan dengan keadaan atau memanfaatkan teknologi yang sudah berkembang.

Dalam kamus bahasa Indonesia game adalah permainan. Permainan merupakan bagian dari bermain dan bermain juga bagian dari permainan keduanya saling berhubungan. Dalam perkembangannya, game terbagi menjadi beberapa genre atau jenis. Salah satunya adalah game edukasi atau edugames. Definisi dari permainan edukasi sendiri adalah semua bentuk permainan yang dirancang untuk memberikan pengalaman pendidikan atau pengalaman belajar kepada para pemainnya, termasuk permainan tradisional dan modern yang diberi muatan pendidikan dan pengajaran [8]. Contoh edugames : Petualangan Mifas In Game, Dora the explorer, Petualangan Billy dan Tracy.

Dari permasalahan ini muncul ide untuk membuat sebuah game edukasi yang diharapkan dapat membantu siswa untuk lebih mengerti dan memahami tentang pelajaran IPA. Dengan adanya game edukasi ini, diharapkan dapat menumbuhkan rasa ketertarikan siswa terhadap mata pelajaran IPA. Selain tentunya ikut membantu perkembangan pendidikan di Indonesia.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian pada latar belakang masalah, maka identifikasi masalah adalah bagaimana penggunaan aplikasi game sebagai media edukasi dan bagaimana menumbuhkan ketertarikan siswa SMP terhadap mata pelajaran IPA di SMP.

1.3 Maksud dan Tujuan

Berdasarkan permasalahan yang diteliti, maka maksud dari penulisan tugas akhir ini adalah membangun suatu aplikasi game edukasi IPA dan Matematika untuk siswa SMP untuk membantu menumbuhkan ketertarikan siswa terhadap mata pelajaran IPA khususnya siswa SMP.

Sedangkan tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah yang memenuhi kriteria berikut :

1. Memberikan sebuah media baru bagi siswa untuk mempelajari IPA agar tidak merasa jenuh.

2. Membuat game sebagai alat bantu menumbuhkan minat siswa terhadap mata pelajaran IPA.

3. Bisa ikut meningkatkan pengetahuan dan pemahaman siswa SMP terhadap mata pelajaran IPA.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam pembangunan aplikasi ini sebagai berikut :

1. Pada game edukasi ini materi yang dibahas adalah mata pelajaran adalah Matematika dan IPA.

3. Untuk matematika bab materi yang dibahas meliputi bilangan bulat, aljabar dan aritmetika, persamaan dan pertidaksamaan linear dengan satu variabel, perbandingan, bangun datar serta bangun ruang.

4. Untuk fisika materi yang dibahas adalah bab gerak lurus, energi dan usaha, hukum newton serta gaya.

5. Untuk biologi materi yang dibahas adalah bab sistem dalam kehidupan manusia, sistem dalam kehidupan tumbuhan, ekosistem dan keanekaragaman makhluk hidup.

6. Soal atau materi diambil dari kurikulum tahun 2006 untuk siswa Sekolah Menegah Pertama (SMP) untuk kelas VII dan kelas VIII.

7. Sasaran penggunaan adalah siswa SMP kelas VII dan kelas VIII.

8. Pemanfaatan Collision Detection digunakan untuk game matematika supaya menimbulkan efek yang menarik sehingga game terlihat lebih nyata.

9. Algoritma yang digunakan untuk menyelesaikan game biologi adalah algoritma Greedy.

10.Aplikasi game dibangun dengan menggunakan Flash.

1.5 Metodologi Penelitian

Metodologi yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Studi Literatur.

Pada tahap ini mengumpulkan bahan-bahan referensi baik dari buku, artikel, jurnal, makalah maupun situs internet yang berhubungan dengan judul penelitian ini.

2. Tahap pembuatan perangkat lunak.

Teknik analisis data dalam pembuatan perangkat lunak menggunakan paradigma perangkat lunak secara waterfall, yang meliputi beberapa proses diantaranya

a. System / Information Engineering

Merupakan bagian dari sistem yang terbesar dalam pengerjaan suatu proyek, dimulai dengan menetapkan berbagai kebutuhan dari semua elemen yang diperlukan sistem dan mengalokasikannya kedalam pembentukan perangkat lunak.

b. Analisis

Merupakan tahap menganalisis hal-hal yang diperlukan dalam pelaksanaan proyek pembuatan perangkat lunak.

c. Design

Tahap penerjemahan dari data yang dianalisis kedalam bentuk yang mudah dimengerti oleh user.

d. Coding

Tahap penerjemahan data atau pemecahan masalah yang telah dirancang keadalam bahasa pemrograman tertentu.

e. Pengujian

Merupakan tahap pengujian terhadap perangkat lunak yang dibangun. Pengujian juga dilakukan kepada user yang bertindak sebagai responden.

f. Maintenance

Tahap akhir dimana suatu perangkat lunak yang sudah selesai dapat mengalami perubahan-perubahan atau penambahan.

System Engineering

System Analysis

System Testing System

Design

System Coding

System Maintenance

Feedback

Gambar 1. 1 Waterfall [5]

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan skripsi ini disusun untuk memberikan gambaran umum tentang penelitian yang dijalankan. Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

BAB 1 PENDAHULUAN

Pada bab pendahuluan ini, penulis menguraikan tentang secara singkat tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, maksud dan tujuan disusunnya penulisan skripsi ini serta batasan-batasan yang digunakan untuk menyelesaikan penulisan skripsi ini. Serta menguraikan pula tentang metodologi penelitian yang digunakan serta sistematika penulisan.

BAB 2 LANDASAN TEORI

Pada bab ini, akan dibahas mengenai teori-teori yang berkaitan dengan judul dari penulisan skripsi ini. Digunakan untuk dapat membantu menyelesaikan setiap tahapan yang dilalui. Seperti teori tentang Pembelajaran Berbantuan Komputer, game edukasi, tentang mata pelajaran IPA, kecerdasan buatan, UML, teori tentang pembuatan game, tools yang digunakan dan lain-lain.

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN

Berisi analisis kebutuhan untuk sistem yang akan dibangun sesuai dengan metode pengembangan perangkat lunak yang digunakan. Selain itu, bab ini juga berisi perancangan struktur antar muka untuk aplikasi yang akan dibangun dan pembangunan aplikasi game edukasi IPA dan Matematika untuk siswa SMP. BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Bab ini berisi implementasi dari hasil analisis dan perancangan aplikasi

game edukasi yang telah dibuat, disertai juga dengan hasil pengujian dari aplikasi

game edukasi yang di lakukan di Sekolah Menengah Pertama sehingga diketahui apakah aplikasi yang dibangun dapat bermanfaat dan berguna untuk menumbuhkan minat dan meningkatkan pengetahuan siswa terhadap mata pelajaran IPA.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan tentang penulisan tugas akhir dari pembahasan masalah dan juga berisi saran untuk pengembangan dan penyempurnaan aplikasi

8

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pembelajaran Berbantuan Komputer

Pembelajaran Berbantuan Komputer merupakan sarana yang baik digunakan dalam proses belajar mengajar karena dapat menjadikan pembelajaran menjadi lebih efektif dan efisien [6]. Perkembangan teknologi khususnya di bidang Teknologi Informasi yang semakin pesat serta semakin ketatnya persaingan mengharuskan para pendidik harus lebih inovatif dalam pengoptimalan proses pembelajaran. Untuk itulah diperlukan Sistem Pembelajaran Berbantuan Komputer.

2.1.1 Pengertian Pembelajaran Berbantuan Komputer

Pembelajaran Berbantuan Komputer (CAI) terkait langsung dengan pemanfaatan komputer dalam (kegiatan) pembelajaran didalam dan diluar kelas, baik secara individu maupun secara kelompok. CAI dapat diartikan sebagai bentuk pembelajaran yang menempatkan komputer dalam peran guru, dimana siswa berinteraksi secara langsung dengan komputer dan kontrol sepenuhnya ditangan siswa sehingga memungkinkan siswa belajar sesuai kemampuan dan memilih materi (pembelajaran) sesuai kebutuhannya [2].

Pembelajaran Berbantuan Komputer diambil dari istilah Computer Aided Instruction (CAI). Menurut Herman D. Sujono seperti dikutip oleh Idris istilah CAI (Computer Aided Instruction) menunjuk pada semua software pendidikan yang diakses melalui komputer yang dimana anak didik diarahkan untuk dapat berinteraksi dengan dengannya. Ada juga istilah-istilah lain, istilah-istilah itu

antara lain Computer Based Intruction (CBI), Computer Assisted Learning

(CAL), dan Computer Based Education (CBE) [3].

2.1.2 Tujuan Pemakaian Komputer dalam Proses Pembelajaran

Menurut Sidik, dkk, tujuan pemakaian komputer dalam proses pembelajaran meliputi [6]:

1. Tujuan Kongitif

Komputer dapat mengajarkan konsep-konsep aturan, prinsip, langkah-langkah, proses, dan kalkulasi yang komplek. Komputer juga dapat menjelaskan konsep tersebut secara sederhana dengan penggabungan visual dan audio yang dianimasikan. Sehingga cocok untuk pembelajaran secara mandiri.

2. Tujuan Psikomotor

Dengan pembelajaran yang dikemas dalam bentuk game dan simulasi sangat bagus digunakan untuk menciptakan kondisi dunia kerja.

3. Tujuan Afektif

Bila program didesain secara tepat dengan memberikan unsur audio dan

video yang isinya menggugah perasaan, pembelajaran sikap/afektif pun dapat dilakukan menggunakan media komputer.

2.1.3 Penerapan Pembelajaran Berbantuan Komputer

Menurut Wihardjo, CAI (Computer Aided Instruction ) perlu dilakukan pada situasi-situasi sebagai berikut [2]:

1. Biaya dan metode lain (lebih) mahal. 2. Keamanan kurang terjamin.

4. Praktik siswa secara individual sangat diperlukan. 5. Motivasi siswa kurang.

6. Terdapat kesulitan yang logis dalam pembelajaran konvensional.

2.1.4 Jenis Pembelajaran Berbantuan Komputer

Menurut Strickland Patterson seperti dikutip oleh Eva Handriyantini, S.Kom, M.MT, ada lima tipe Pembelajaran Berbantuan Komputer (Computer Aided Instruction) yaitu [6]:

1. Drill & Practice

menyajikan materi pelajaran untuk dipelajari secara berulang. 2. Tutorial

menyajikan materi yang telah diajarkan atau materi baru yang akan dipelajari.

3. Simulation

memberi kesempatan untuk menguji kemampuan pada aplikasi nyata dengan menciptakan situasi yang mengikut-sertakan siswa-siswa untuk bertindak pada situasi tersebut.

4. Problem Solving

menyajikan masalah-masalah untuk siswa menyelesaikannya berdasarkan kemampuan yang mereka peroleh.

5. Education Game

merupakan paket software yang menciptakan kemampuan pada lingkungan permainan yang diberikan sebagai alat bantu untuk memotivasi atau membantu siswa untuk melalui prosedur permainan secara teliti untuk

mengembangkan kemampuannya. Berdasarkan kriteria-kriteria ini, maka aplikasi yang dirancang penulis dapat ditentukan sebagai aplikasi educational game.

2.1.5 Tahapan Pengembangan Pembelajaran Berbantuan Komputer

Menurut Luther seperti dikutip oleh Sutopo [6], pengembangan Pembelajaran Berbantuan Komputer berbasis multimedia meliputi tahap-tahap. 1. Konsep (Concept)

Dalam tahap ini dilakukan identifikasi perkiraan kebutuhan yang dihasilkan dari tahap pengamatan pada penelitian awal.

2. Rancangan (Design)

Dalam tahap ini dibuat desain visual tampilan screen, interface, script atau cerita, storyboard dan struktur navigasi.

3. Pengumpulan Materi (Collecting Content Material)

Pada tahap ini dilakukan pengumpulan bahan seperti gambar, animasi,

audio dan video berikut pembuatan gambar, grafik, dan lain-lain yang diperlukan untuk tahap berikutnya

4. Perakitan (Assembly )

Dalam tahap ini dilakukan pembuatan ilustrasi, audio dan video, serta pembuatan aplikasi berdasarkan story board dan struktur navigasi yang berasal dari tahap design. Dalam tahap ini juga dilakukan pembuatan program.

5. Pengujian (Testing)

Dalam pengembangan multimedia perlu dilakukan testing (uji coba) setelah produksi.

6. Distribusi (Distribution)

Dalam tahap ini dilakukan pembuatan pedoman penggunaan model pembelajaran, kemasan, dan dokumentasi.

2.1.6 Kelebihan Pembelajaran Berbantuan Komputer

Menurut Wiharjo, kelebihan komputer sebagai media pembelajaran adalah [2]:

1. Meningkatkan perhatian dan konsentrasi siswa. 2. Meningkatkan motivasi siswa.

3. Menyesuaikan materi dengan kemampuan siswa. 4. Mereduksi penggunaan waktu penyampaian materi.

5. Dapat mengakomodasi banyak siswa dan menjalankan fungsinya dengan sedikit kesalahan.

6. Bersifat tanggap dan bersahabat sehingga siswa belajar tanpa tekanan psikologis.

7. Materi dapat didesain lebih menarik.

8. Tingkat kemampuan dan kecepatan belajar dapat dikontrol oleh siswa sehingga siswa dapat belajar dan berprestasi sesuai dengan kemampuannya.

2.2 Multimedia

Konsep multimedia telah banyak diterapkan dalam dunia pendidikan. Pembelajaran menggunakan multimedia interaktif berkembang atas dasar pembelajaran konvensional yang tidak bisa memenuhi kebutuhan peserta didik dalam pembelajaran, Sigit, dkk, [6]. Multimedia dapat menjadikan suatu aplikasi menjadi sangat interaktif dan menyajikan interface yang menarik.

2.2.1 Pengertian Multimedia.

Multimedia merupakan kombinasi dari teks, gambar, seni grafik, suara, animasi dan elemen-elemen video yang dimanipulasi secara digital. Tampilan dan cita rasa dari proyek multimedia harus menyenangkan, estetis, mengundang dan mengikat. Proyek harus memuat konsistensi visual, hanya dengan menggunakan elemen-elemen yang mendukung pesan keseluruhan dari program[6].

Menurut Gayestik seperti dikutip oleh Idris, multimedia merupakan suatu sistem komunikai interaktif berbasis komputer yang mampu menciptakan, menyimpan, menyajikan, dan mengakses kembali informasi berupa teks, grafik, suara, video, atau animasi[3].

2.2.2 Kriteria Multimedia dalam Pembelajaran

Menurut Sigit dkk, kriteria multimedia adalah sebagai berikut [6]:

1. Memilki lebih dari satu media yang konvergen, misalnya menggabungkan unsur audio dan visual.

2. Bersifat interaktif, dalam pengertian memiliki kemampuan untuk mengakomodasi respon pengguna.

3. Bersifat mandiri, dalam pengertian memberi kemudahan dan kelengkapan isi sedemikian rupa sehingga pengguna bisa menggunakan tanpa bimbingan orang lain.

2.2.3 Jenis Multimedia

Menurut Sigit dkk, multimedia terbagi menjadi dua jenis, yaitu [6] : 1. Multimedia Linier

Multimedia linier adalah suatu multimedia yang tidak dilengkapi oleh alat pengontrol apapun yang dapat dioperasikan oleh pengguna. Multimedia ini berjalan sekuensial (berurutan), contohnya: TV dan film.

2. Multimedia Interaktif

Multimedia interaktif dilengkapi oleh alat pengontrol yang dapat dioperasikan oleh pengguna, sehingga pengguna dapat memilih apa yang dikehendaki untuk proses selanjutnya. Contohnya: video game, pembelajaran interaktif, dan lain-lain.

2.2.4 Kelebihan Pembelajaran Menggunakan Multimedia

Menurut Townsend seperti dikutip oleh Idris, multimedia memliki beberapa keuntungan, yaitu [3]:

1. Multimedia masuk akal sehingga dapat meningkatkan pembelajaran.

2. Multimedia meningkatkan ekpresi diri dengan membiarkan pelajar untuk memutuskan sendiri.

3. Multimedia membuat pelajar menjadi ’pemilik’ sehingga mereka bisa menciptakan apa yang hendak mereka pelajari.

4. Multimedia menciptakan suasana yang aktif, sehingga pelajar dapat terlibat langsung.

6. Pemakaian multimedia sudah tidak asng lagi karena telah digunakan dalam kehidupan sehari-hari seperti video game dan televisi.

2.3 Game Edukasi

Penerapan education game bermula dari perkembangan video game yang sangat pesat dan menjadikannya sebagai media efektif yang interaktif dan banyak dikembangkan di perindustrian. Melihat kepopuleran game tersebut, para pendidik berpikir bahwa mereka mempunyai kesempatan yang baik untuk menggunakan komponen rancangan game dan menerapkannya pada kurikulum dengan penggunaan industri berbasis game. Game harus memiliki desain antarmuka yang interaktif dan mengandung unsur menyenangkan [6].

2.3.1 Pengertian Game

Sebuah game adalah aktivitas terstuktur atau semi terstuktur, yang biasanya dilakukan untuk bersenang senang dan kadang juga di gunakan sebagai alat pembelajaran. Sebuah game bisa di karakteristik dari “apa yang pemain lakukan”. Hal tersebut adalah sebagai berikut[6]:

a. Peralatan, seperti bola, kartu, atau sebuah komputer

b. Peraturan, biasa menentukan giliran permainan, hak dan kewajiban pemain dan tujuan permainan

c. Skill strategi dan keburuntungan. Game dengan skill misalnya kekuatan fisik dan kekuatan mental.

d. Single Player Game (permainan satu orang). Permainan tunggal ini adalah permaian dengan keahlian, berpacu dengan waktu atau keberuntungan.

Pengertian game komputer menurut beberapa ahli [6]:

1. Menurut Chris Crawford, seorang computer game designer mengemukakan bahwa game, pada intinya adalah sebuah interaktif, aktivitas yang berpusat pada sebuah pencapaian, ada pelaku aktif, ada lawan anda.

2. Menurut David Parlett, Game adalah sesuatu yang memiliki "akhir dan cara mencapainya", artinya ada tujuan, hasil dan serangkaian peraturan untuk mencapai keduanya.

3. Menurut Roger Caillois, seorang sosiolog Perancis, dalam bukunya yang berjudul Les jeux et les hommes menyatakan game adalah aktivitas yang mencakup karakteristik berikut: fun (bebas bermain adalah pilihan bukan kewajiban), separate (terpisah), uncertain, non-productive, governed by rules

(ada aturan), fictitious (pura-pura).

2.3.2 Pengertian Edukasi

Edukasi adalah proses yang dilakukan oleh seseoarang untuk menemukan jati dirinya, yang dilakukan dengan mengamati dan belajar yang kemudian melahirkan tindakan dan prilaku. Edukasi sebenarnya tidak jauh berbeda dari belajar yang dikembangkan oleh aliran behaviorisme dalam psikologi. Hanya istilah ini sering dimaknai dan diinterpretasikan berbeda dari learning yang bermakna belajar. Dan istilah ini seringkali digunakan dalam pendekatan pendidikan yang tentu maknanya lebih dari sekedar belajar.

Dalam teori belajar dan prilaku sebuah tindakan akan didapatkan dari sebuah aktifitas pengamatan yang dikondisikan dan direkayasa dengan tujuan hasil yang sudah ditentukan dan bisa diukur secara logis dan ilmiah. Dalam

belajar ada hubungan erat antara penguat, baik yang positif atau negatif yang terjadi setelah tindakan dilakukan, atau setelah menjadi sebuah perilaku konkrit yang bisa dilihat dengan kasat mata. Stimulan yang terjadi sebelum perilaku muncul sangat mempengaruhi tujuan yang diharapakan. Ini artinya perilaku seseoarang harus selalu bisa diukur dan selalu pula diberikan penguat dan stimulasi yang diciptakan sedimikian rupa sesuai dengan tujuan yang hendak dicapai.

Edukasi dalam pendekatan pendidikan lebih kepada pemberian kondisi dan pengaruh kepada seseorang agar bisa menciptakan perilaku spontan dalam jangka waktu yang lama sesuai dengan harapan diri sendiri dan masyarakat. Harapan itu diukur dengan kesepakatan-kesepakatan formal yang disebut hukum, dan kesepakatn-kesepakatan yang tidak formal tetapi menjadi kebiasaan yang dianggap baik berlaku di masyarakat yang disebut adat. Inilah perilaku yang diharapkan dari edukasi yang sepadan dengan kata learning dalam pandangan psikologi behaviorisme[6].

2.3.3 Pengertian Game Edukasi

Education game adalah game yang khusus dirancang untuk mengajarkan

user suatu pembelajaran tertentu, pengembangan konsep dan pemahaman dan membimbing mereka dalam melatih kemampuan mereka, serta memotivasi mereka untuk memainkannya [6].

2.3.4 Kriteria Edukasi Game

Menurut Hurd dan Jenuings, perancangan Education game yang baik haruslah memenuhi kriteria dari education game itu sendiri. Berikut ini adalah beberapa kriteria dari sebuah education game, yaitu[6]:

1. Nilai Keseluruhan (Overall Value)

Nilai keseluruhan dari suatu game terpusat pada desain dan panjang durasi

game. Aplikasi ini dibangun dengan desain yang menarik dan interaktif. Untuk penentuan panjang durasi, aplikasi ini menggunakan fitur timer .

2. Dapat Digunakan( Usability )

Mudah digunakan dan diakses adalah poin penting bagi pembuat game. Apliksi ini merancang sistem dengan interface yang user friendly sehingga user

dengan mudah dapat mengakses aplikasi. 3. Keakuratan (Accuracy)

Keakuratan diartikan sebagai bagaimana kesuksesan model/gambaran sebuah game dapat dituangkan ke dalam percobaan atau perancangannya. Perancangan aplikasi ini harus sesuai dengan model game pada tahap perencanaan.

4. Kesesuaian (Appropriateness)

Kesesuaian dapat diartikan bagaimana isi dan desain game dapat diadaptasikan terhadap keperluan user dengan baik. Aplikasi ini menyediakan menu dan fitur yang diperlukan user untuk membantu pemahaman user dalam menggunakan aplikasi.

5. Relevan (Relevance)

Relevan artinya dapat mengaplikasikan isi game ke target user. Agar dapat relevan terhadap user, sistem harus membimbing mereka dalam pencapaian tujuan pembelajaran. Karena aplikasi ini ditujukan untuk anak-anak maka desain antarmuka harus sesuai dengan nuansa anak-anak, yaitu menampilkan warna- warna yang ceria.

6. Objektifitas (Objectives)

Objektifitas menentukan tujuan user dan kriteria dari kesuksesan atau kegagalan. Dalam aplikas ini objektivitas adalah usaha untuk mempelajari hasil dari permainan.

7. Umpan Balik (Feedback)

Untuk membantu pemahaman user bahwa permainan (performance) mereka sesuai dengan objek game atau tidak, feedback harus disediakan. Aplikasi ini menyajikan animasi dan efek suara yang mengindikasikan kesuksesan atau kegagalan permainan.

2.3.5 Hubungan Konsep Multimedia dengan Education Game

Konsep multimedia dengan aplikasi education game memiliki hubungan yang cukup erat. Menurut Vaughan, multimedia merupakan kombinasi dari teks, gambar, seni grafik, suara, animasi dan elemen-elemen video yang dimanipulasi secara digital. Sedangkan menurut Hurd dan Jenuings, game harus memiliki desain antarmuka yang interaktif dan mengandung unsur menyenangkan. Desain interaktif sehingga menimbulkan kesenangan bagi user dalam aplikasi education

game dapat dibangun berdasarkan unsur-unsur multimedia tadi. Oleh karena itu, aplikasi education game tidak pernah terlepas dari konsep multmedia.

2.4 Sekolah Menengah Pertama

Sekolah menengah pertama (disingkat SMP, Bahasa Inggris: junior high school) adalah jenjang pendidikan dasar pada pendidikan formal di Indonesia setelah lulus sekolah dasar (atau sederajat). Sekolah menengah pertama ditempuh dalam waktu 3 tahun, mulai dari kelas 7 sampai kelas 9. Pada tahun ajaran 1994/1995 hingga 2003/2004, sekolah ini pernah disebut sekolah lanjutan tingkat pertama (SLTP).[10]

Pelajar sekolah menengah pertama umumnya berusia 13-15 tahun. Di Indonesia, setiap warga negara berusia 7-15 tahun tahun wajib mengikuti pendidikan dasar, yakni sekolah dasar (atau sederajat) 6 tahun dan sekolah menengah pertama (atau sederajat) 3 tahun.[10]

Sekolah menengah pertama diselenggarakan oleh pemerintah maupun swasta. Sejak diberlakukannya otonomi daerah pada tahun 2001, pengelolaan sekolah menengah pertama negeri di Indonesia yang sebelumnya berada di bawah Departemen Pendidikan Nasional, kini menjadi tanggung jawab pemerintah daerah kabupaten/kota. Sedangkan Departemen Pendidikan Nasional hanya berperan sebagai regulator dalam bidang standar nasional pendidikan. Secara struktural, sekolah menengah pertama negeri merupakan unit pelaksana teknis dinas pendidikan kabupaten/kota. Adapun Mata Pelajaran yang ada di Sekolah Menengah Pertama diantaranya : [10]

1. Agama

2. Kewarganegaraan 3. Jasmani dan Kesehatan

4. Teknologi Informatika dan Komunikasi 5. Bahasa Indonesia

6. Bahasa Inggris 7. Bahasa Daerah 8. Bahasa Asing 9. Matematika

10. Ilmu Pengetahuan Alam 1. Fisika

2. Biologi 3. Kimia 11. Sejarah

12. Ilmu Pengetahuan Sosial 1. Geografi

2. Ekonomi

13. Seni Budaya dan Keterampilan

2.5 Ilmu Pengetahuan Alam

Ilmu alam (bahasa Inggris: natural science; atau ilmu pengetahuan alam) adalah istilah yang digunakan yang merujuk pada rumpun ilmu dimana obyeknya adalah benda-benda alam dengan hukum-hukum yang pasti dan umum, berlaku kapan pun dimana pun. [1]

Ilmu alam mempelajari aspek-aspek fisik dan non-manusia tentang Bumi dan alam sekitarnya. Ilmu-ilmu alam membentuk landasan bagi ilmu terapan, yang keduanya dibedakan dari ilmu sosial, humaniora, teologi, dan seni.[1]

Matematika tidak dianggap sebagai ilmu alam, akan tetapi digunakan sebagai penyedia alat/perangkat dan kerangka kerja yang digunakan dalam ilmu-ilmu alam. Istilah ilmu-ilmu alam juga digunakan untuk mengenali "ilmu-ilmu" sebagai disiplin yang mengikuti metode ilmiah, berbeda dengan filsafat alam. Di sekolah, ilmu alam dipelajari secara umum di mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (biasa disingkat IPA).[1]

2.5.1 Matematika

Carl Friedrich Gauss mengatakan matematika sebagai "Ratunya Ilmu Pengetahuan". Di dalam bahasa aslinya, Latin Regina Scientiarum, juga di dalam bahasa Jerman Königin der Wissenschaften, kata yang bersesuaian dengan ilmu pengetahuan berarti (lapangan) pengetahuan. Jelas, inipun arti asli di dalam bahasa Inggris, dan tiada keraguan bahwa matematika di dalam konteks ini adalah sebuah ilmu pengetahuan. Pengkhususan yang mempersempit makna menjadi ilmu pengetahuan alam adalah di masa terkemudian. Bila seseorang memandang ilmu pengetahuan hanya terbatas pada dunia fisika, maka matematika, atau sekurang-kurangnya matematika murni, bukanlah ilmu pengetahuan.[11]

Albert Einstein menyatakan bahwa "sejauh hukum-hukum matematika merujuk kepada kenyataan, maka mereka tidaklah pasti; dan sejauh mereka pasti,

2.5.2 Biologi

Biologi atau ilmu hayat adalah ilmu yang mempelajari aspek fisik kehidupan. Istilah "biologi" dipinjam dari bahasa Belanda, biologie, yang juga diturunkan dari gabungan kata bahasa Yunani, ίος, bios ("hidup") dan

λό ος,logos ("lambang", "ilmu"). Istilah "ilmu hayat" dipinjam dari bahasa Arab, juga berarti "ilmu kehidupan". Obyek kajian biologi pada masa kini sangat luas dan mencakup semua makhluk hidup dalam berbagai aspek kehidupannya. [13]

Berbagai cabang biologi mengkhususkan diri pada setiap kelompok organisme, seperti botani (ilmu tentang tumbuhan), zoologi (ilmu tentang hewan), dan mikrobiologi (ilmu tentang jasad renik). Perbedaan-perbedaan dan pengelompokan berdasarkan ciri-ciri fisik kelompok organisme dipelajari dalam sistematika, yang di dalamnya mencakup pula taksonomi dan paleobiologi.[13]

2.5.3 Fisika

Fisika (bahasa Yunani: φυσ ς (fysikós), "alamiah", dan φ σ ς (fýsis), "alam") adalah sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Para fisikawan atau ahli fisika mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang sangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan kosmos.[12]

Beberapa sifat yang dipelajari dalam fisika merupakan sifat yang ada dalam semua sistem materi yang ada, seperti hukum kekekalan energi. Sifat semacam ini sering disebut sebagai hukum fisika. Fisika sering disebut sebagai

"ilmu paling mendasar", karena setiap ilmu alam lainnya (biologi, kimia, geologi, dan lain-lain) mempelajari jenis sistem materi tertentu yang mematuhi hukum fisika. Misalnya, kimia adalah ilmu tentang molekul dan zat kimia yang dibentuknya. Sifat suatu zat kimia ditentukan oleh sifat molekul yang membentuknya, yang dapat dijelaskan oleh ilmu fisika seperti mekanika kuantum, termodinamika, dan elektromagnetika.[12]

2.6 AI (Artificial Intelligence)

Kecerdasan buatan berasal dari bahasa inggris "artificial intelligence" atau di singkat AI . Intelligence adalah kata sifat yang berarti cerdas , sedangkan

Artificial artinya buatan. Kecerdasan buatan yang di maksudkan di sini merujuk pada mesin yang mampu berfikir, menimbang tindakan yang akan di ambil dan mampu mengambil keputusan seperti yang telah di definiskan oleh beberapa ahli.[14]

“Kecerdasan buatan (artificial intelligence) merupakan kawasan penelitian, aplikasi dan instruksi yang terkait dengan pemrograman komputer

untuk melakukan sesuatu hal yang dalam pandangan manusia adalah

cerdas”[14].

“Kecerdasan Buatan (AI) merupakan sebuah studi tentang bagaimana membuat komputer melakukan hal-hal yang pada saat ini dapat dilakukan lebih

2.6.1 Macam-Macam Bidang AI (Artificial Intelligence)

Beberapa macam bidang yang menggunakan kecerdasan buatan antara lain:[14]

1. Sistem Pakar (Expert System)

Sistem pakar adalah suatu sistem yang dibuat berdasarkan orang yang benar-benar ahli dalam bidang dan berpengalaman.

2. Pengolahan Bahasa Alami (Natural Language Processing)

Pengolahan Bahasa Alami (natural language processing) adalah suatu bidang yang dimana AI tersebut mengolah perintah bahasa sehari-hari ke dalam AI tersebut agar melakukan sesuatu yang sesuai dengan perintah tersebut.

3. Pengenalan Ucapan (Speech Recognition)

Pengenalan ucapan adalah suatu bidang AI yang mengubah bentuk suara dalam suatu format file agar dapat dibaca dan sebaliknya mengubah suatu text file menjadi suara oleh pengguna misalnya seperti telepon untuk orang bisu dan tuli.

4. Robotika dan Sistem Sensor (Robotics dan Sensory Systems)

Robotika dan sensor adalah bidang AI yang berfungsi sebagai mendeteksi suatu keberadaan benda sehingga AI tersebut dapat bergerak sesuai dengan program yang telah dirancang.

5. Computer Vision

Computer Vision adalah bidang AI yang berfungsi untuk mengetahui hasil inputan dan di keluarkan dalam bentuk visual misalnya pengenalan pola sidik jari dan pengenalan tulisan.

6. Intelligent Computer-aided Instruction

Intelligent computer-aided instruction adalah bidang AI yang berfungsi sebagai tutor atau membantu dalam pembelajaran di bidang tertentu.

7. Game Playing sistem pakar.

Game Playing adalah bidang AI yang dibuat dalam permainan misalnya

Deep blue. Deep blue adalah program AI yang dibuat untuk permainan catur.

2.6.2 Sudut Pandang AI (Artificial Intelligence)

AI (Artificial Intelligence) dari berbagai sudut pandang antara lain:[14] 1. Sudut pandang kecerdasan : mesin menjadi ‘cerdas’ (mampu berbuat apa yang

dilakukan oleh manusia).

2. Sudut pandang penelitian : studi bagaimana membuat agar komputer dapat melakukan sesuatu sebaik yang dilakukan oleh manusia.

1. Domain penelitian :

a. Mundande task

1. Persepsi (vision & speech)

2. Bahasa alami (understanding, generation & translation)

3. Pemikiran yang bersifat commonsense

b. Formal task

1. Permainan/games

2. Matematika (geometri, logika, kalkulus, integral, pembuktian)

c. Expert task

1. Analisis financial

2. Analisis medical

3. Analisis ilmu pengetahuan

4. Rekayasa (desain, pencarian, kegagalan, perencanaan, manufaktur.

2.6.3 Paham Pemikiran AI (Artificial Intelligence)

Secara garis besar, AI terbagi ke dalam dua faham pemikiran yaitu AI konvensional dan AI komputasional (CI, Computational Intelligence). AI konvensional kebanyakan melibatkan metoda-metoda yang sekarang diklasifiksikan sebagai pembelajaran mesin, yang ditandai dengan formalisme dan analis statistik. Dikenal juga sebagai AI simbolis, AI logis, AI murni dan AI cara lama (GOFAI, Good Old Fashioned Artificial Intelligence). Metoda-metodanya meliputi:[14]

1. Sisem pakar, menerapkan kapabilitas pertimbangan untuk mencapai kesimpulan. Sebuah sistem pakar dapat memproses sejumlah besar informasi yang diketahui dan menyediakan kesimpulan-kesimpulan berdasarkan pada informasi-informasi tersebut.

2. Pertimbngan berdasarkan kasus. 3. Jaringan Bayesian.

4. AI berdasar tingkah laku, metoda modular pada pembentukan sistem AI secara manual.

Sedangkan AI komputasional melibatkan pengembangan atau pembelajaran iteratif (misalnya penalaan parameter seperti dalam sistem koneksionis). Pembelajaran ini berdasarkan pada data empiris dan diasosiasikan dengan AI non-simbolis, AI yang tak teratur dan perhitungan lunak. Metoda-metoda pokoknya meliputi:[14]

1. Jarigan Syaraf, sistem dengan kemampuan pengenalan pola yang sangat kuat. 2. Sistem fuzzy, teknik-teknik untuk pertimbangan di bawah ketidakpastian, telah

digunakan secara meluas dalam industri modern dan sistem kendali produk konsumen.

3. Komputasi Evolusioner, menerapkan konsep-konsep yang terinspirasi secara biologis seperti populasi, mutasi dan "survival of the fittest" untuk menghasilkan pemecahan masalah yang lebih baik.

2.6.4 Konsep Penyelesaian Masalah dengan AI (Artificial Intelligence)

1. Searching (teknik pencarian) yaitu teknik penyelesaian masalah yang mempresentasikan masalah ke dalam ruang keadaan (state) dan secara sistematis melakukan pembangkitan dan pengujian state-state dari initial state

sampai ditemukan suatu goal state.[14]

2. Reasoning (teknik penalaran) yaitu teknik penyelesaian masalah yang mempresentasikan masalah masalah ke dalam logic (mathematics tools yang digunakan untuk mempresentasikan dan memanipulasi fakta dan aturan).[14]

3. Planning suatu metode penyelesaian masalah dengan cara memecahkan masalah ke dalam sub-sub masalah yang lebih kecil, menyelesaikan masalah satu demi satu, kemudian menggabungkan soluis-solusi.[14]

4. Learning Secara otomatis menemkan aturan yang di harapkan bisa berlaku umum untuk data-data yang belum pernah kita ketahui.[14]

2.6.5 AI (Artificial Intelligence) Pada Game

1. Behavior Trees (Pohon Perilaku)

Behavior trees adalah kompromi kognitif antara gambar dan kata-kata. Mereka mengambil apa yang dijelaskan dalam kata-kata dan memberikan struktur yang dirancang untuk membantu efisiensi pemahaman dan memperjelas maksud asli. Behavior trees tidak selalu mengatakan lebih dari bahasa alami, atau matematika atau bentuk diagram lainnya. Sebaliknya, mereka adalah alternatif yang secara akurat dan jelas menggambarkan apa yang kita katakan dalam bahasa alami berurutan. Behavior trees menggunakan struktur (non-sekuensial) terintegrasi yang dirancang khusus untuk mengurangi beban ingatan jangka pendek kita dalam pemahaman informasi. Behavior trees biasanya dibangun dengan ketat oleh kata-kata terjemahan dari bahasa alami.[14]

Sebuah Behavior trees adalah, formal seperti pohon bentuk grafik yang mewakili perilaku individu atau jaringan entitas yang menyadari atau mengubah negara, membuat keputusan, peristiwa respond-to/cause, dan berinteraksi dengan bertukar informasi dan atau lewat kontrol.[14]

2. Collision detection

Collision detection adalah komponen penting pada game. Disadari atau tidak, komponen ini sering kali membuat game menjadi realistik, dan terkadang membuat pemain marah jika collision detection tidak berjalan dengan sesungguhnya.[14]

Collision detection terdiri dari beberapa teknik mulai dari bounding box,

reduce bounding box, multi bounding box, circle, sampai penggunaan sudut dalam pendeteksian tabrakan.

Bounding box, meski memiliki algoritma yang super cepat, dan metode penyimpanan data yang tidak terlalu susah, namun bounding box memiliki kelemahan yang pokok, yakni menganggap area kosong sebagai solid area. Hal ini memberikan efek kesalahan deteksi collision detection. Kesalahan ini dikurangi dengan menggunakan reduce bounding box, namun sayang penggunaan reduce bounding box juga masih menyebabkan permasalahan yang hampir sama.

Penggunaan multi bounding box dirasa cukup bagus, di mana setiap area tubuh diberikan bounding box. Seperti tangan, kaki, kepala, dan badan diberikan

bounding box-nya masing-masing. Cara ini pasti lebih lama dari bounding box, namun dirasa cukup mengurangi area kosong yang dianggap objek.

Cara lain selain bounding box adalah penggunaan lingkaran. Penggunaan lingkaran memiliki kelebihan bound memiliki jarak yang sama dengan pusat, sehingga dengan memanfaatkan sifat ini dapat dibuat algoritma yang lebih cepat dari deteksi bounding box. Namun sayang algoritma ini masih kurang bagus dalam mengatasi area kosong.

Penggunaan cara lain adalah dengan pendeteksian garis yang berpotongan, dan penggunaan sudut. Untuk cara yang ini, objek akan pertama kali dilist area edge terluar, untuk membatasi area badan, dan dunia luar.

2.6.6 Teknik Collision Detection yang digunakan

Teknik Collision detection yang digunakan adalah bounding box, dibawah ini akan dijelaskan bagaimana collision terjadi antara lingkaran dan garis atau sebuah permukaan. [16]

Pada gambar 2.1 kita bisa melihat bahwa lingkaran bisa menabrak permukaan. Namun tubrukan lingkaran dengan permukaan tidak semudah yang kita bayangkan. Tubrukan tersebut bisa saja terjadi tidak benar yaitu ketika lingkaran sudah melewati garis.

Pada gambar 2.2, kita bisa melihat bahwa vector dibentuk dari titik perpotongan dan pusat dari lingkaran adalah terjadi bersamaan dengan garis normal dari garis. Kita bisa membalik proses ini untuk memutuskan titik pada garis yang terdapat pada lingkaran yang akan berpotongan dengan garis sebelum kita melakukan tubrukan. Pada gambar 2.3 akan diperlihatkan lebih jelas lagi.

Gambar 2.3 menunjukkan bahwa garis normal dari garis bisa digunakan untuk mendapatkan titik pada permukaan lingkaran yang akan beririsan dengan garis. Kita sebut dengan titik potong lingkaran.

Gambar 2. 2 Tubrukan yang benar antara garis dan lingkaran

Gambar 2. 3 Menggunakan garis normal dari garis untuk menemukan titik potong lingkaran

Untuk mendapatkan titik potong lingkaran kita harus menentukan garis normal dari garis ke jari-jari lingkaran lingkaran. Lalu tarik garis abu-abu dari garis normal menuju garis jari-jari yang disebut sebagai garis A dan kita akan melihat bahwa hasilnya adalah vector titik potong lingkaran (yang berupa garis yang berlawanan arah dari garis normal dan diambil dari titik tengah lingkaran).

Dari titik yang didapatkan, kita pindahkan velocity vector (garis B berwarna abu-abu), hingga kita memotong garis. Sehingga lingkaran kita akan menuju garis dengan baik. [16]

Gambar 2. 4 Tabrakan dan bukan tabrakan dengan sebuah lingkaran

Gambar 2.4 bagian kiri menunjukkan kalau kita menggunakan titik potong lingkaran untuk menentukan perpotongan dengan garis kita akan mendapatkan titik yang terletak pada garis polygon.

Gambar 2.4 bagian kanan menunjukkan kalau perpotongan dengan garis

polygon menghasilkan sebuah titik pada polygon, sehingga tidak perlu menentukkan titik terdekat dengan parimeter polygon. Pada kasus ini, titik potong garis dan titik potong pada polygon adalah sama.

Gambar 2. 5 Menggunakan titik potong polygon untuk bertabrakan dengan lingkaran

Gambar 2.5 menunjukkan kalau kita mengambil garis yang berlawanan arah dengan vector kecepatan, kita akan mengambil titik tubrukan dengan lingkaran, kita sebut dengan perpotongan berlawanan. Kita akan membutuhkan titik potong polygon.

Gambar 2. 6 Perpotongan berlawanan arah dengan lingkaran

Gambar 2.6 menunjukkan di mana titik potong polygon digunakan untuk perpotongan berlawanan untuk menempatkan titik di mana sebuah tubrukan dengan lingkaran terjadi. Berikut ini adalah pseudo code dari perpotongan lingkaran (inputan adalah asal cahaya dan vector arah normal) :

double intersectSphere(Point rO, Vector rV, Point sO, double sR)

{

Vector Q = sO - rO;

double c = length of Q;

double v = Q * rV;

double d = sR*sR - (c*c – v*v);

if (d < 0.0) return -1.0;

return v - sqrt(d);

}

2.6.7 Algoritma yang digunakan

AI yang yang digunakan pada game ini menggunakan metode Greedy Best First Search. Metode atau algoritma Greedy merupakan algoritma yang membentuk solusi langkah per langkah. Pada setiap langkah tersebut akan dipilih keputusan yang paling optimal. Keputusan tersebut tidak perlu memperhatikan keputusan selanjutnya yang akan diambil, dan keputusan tersebut tidak dapat diubah lagi pada langkah selanjutnya.[2]

a. Prinsip Utama Algoritma Greedy

Prinsip utama algoritma greedy adalah “take what you can get now!?”. Maksud dari prinsip tersebut adalah sebagai berikut. Pada setiap langkah dalam algoritma greedy, kita ambil keputusan yang paling optimal untuk langkah tersebut tanpa memperhatikan konsekuensi pada langkah selanjutnya. Kita namakan solusi tersebut dengan optimum lokal. Kemudian saat pengambilan nilai optimum lokal pada setiap langkah, diharapkan tercapai optimum global, yaitu tercapainya solusi optimum yang melibatkan keseluruhan langkah dari awal sampai akhir.

b. Elemen Algoritma Greedy

Elemen-elemen yang digunakan dalam penerapan algoritma greedy antara lain:

1. Himpunan Kandidat 2. Himpunan Solusi 3. Fungsi Seleksi 4. Fungsi Kelayakan 5. Fungsi Solusi 6. Fungsi Objektif

c. Skema Umum Algoritma Greedy

Misal kita mengasumsikan elemen algoritma greedy sebagai berikut: Himpunan Kandidat = C,

Himpunan Solusi = S, Fungsi Seleksi = select(), Fungsi Kelayakan = feasible(), Fungsi Solusi = solution(), dan Fungsi Obyektif = objective().

Skema umum dari algoritma greedy dapat kita tuliskan: 1. Inisialisasi S dengan kosong.

2. Pilih sebuah kandidat dari C (dengan select()).

4. Periksa apakah kandidat yang dipilih tersebut bersama, sama dengan S membentuk solusi yang layak (dengan feasible()). Jika ya, masukkan kandidat ke S; jika tidak buang kandidat tersebut dan tidak perlu ditelaah lagi.

5. Periksa apakah S yang sudah terbentuk telah memberikan solusi yang lengkap (dengan solution()). Jika ya, berhenti; jika tidak, ulangi dari langkah 2.

Berikut contoh penerapan algoritma Greedy dalam masalah penukaran uang : [16] Persoalan : Diberikan uang senilai A. Tukar A dengan koin-koin uang yang ada.

Berapa jumlah minimum koin yang diperlukan untuk penukaran tersebut ?

Contoh: tersedia koin-koin 1, 5, 10, dan 25

Uang senilai 32 dapat ditukar dengan cara berikut:

32 = 1 + 1 + … + 1 (32 koin)

32 = 5 + 5 + 5 + 5 + 10 + 1 + 1 (7 koin) 32 = 10 + 10 + 10 + 1 + 1 (5 koin) … dan seterusnya

Minimum: 32 = 25 + 5 + 1 + 1 ( hanya 4 koin ) Elemen-elemen algoritma greedy-nya adalah:

1. Himpunan kandidat: himpunan koin yang merepresentasikan nilai 1, 5, 10, 25, paling sedikit mengandung satu koin untuk setiap nilai.

2. Himpunan solusi: total nilai koin yang dipilih tepat sama jumlahnya dengan nilai uang yang ditukarkan.

3. Fungsi seleksi: pilihlah koin yang bernilai tertinggi dari himpunan kandidat yang tersisa.

4. Fungsi layak: memeriksa apakah nilai total dari himpunan koin yang dipilih tidak melebihi jumlah uang yang harus dibayar.

5. Fungsi obyektif: jumlah koin yang digunakan minimum.

Strategi greedy yang digunakan adalah:

Pada setiap langkah, pilihlah koin dengan nilai sebesar mungkin dari himpunan koin yang tersisa dengan syarat (kendala) tidak melebihi nilai uang yang ditukarkan.

Tinjau masalah menukarkan uang 32 dengan koin 1, 5, 10, dan 25: Langkah 1: pilih 1 buah koin 25 (Total = 25)

Langkah 2: pilih 1 buah koin 5 (Total = 25 + 5 = 30) Langkah 3: pilih 2 buah koin 1 (Total = 25+5+1+1= 32) Solusi: Jumlah koin minimum = 4 (solusi optimal!)

Pada setiap langkah di atas kita memperoleh optimum lokal, dan pada akhir algoritma kita memperoleh optimum global (yang pada contoh ini merupakan solusi optimum).

2.7 Tools yang digunakan

2.7.1 Adobe Flash

Flash adalah aplikasi yang sangat kaya sehingga menarik bagi designer

maupun developer multimedia. Para designer sangat menyukai aplikasi ini karena kemudahannya dalam menghasilkan animasi, sedangkan para developer

menikmati perlengkapannya untuk membuat aplikasi-aplikasi hebat yang ada pada

Flash. Flash merupakan standar professional untuk menghasilkan web experience

yang bercita-rasa tinggi [6].

2.7.1.1Konsep Dasar Flash

Dalam membuat sebuah aplikasi menggunakan Macromedia Flash,

terdapat beberapa konsep dasar yang perlu untuk dipahami terlebih dahulu. Konsep dasar tersebut meliputi animasi, movie, objek, teks, sound dan simbol. 1. Objek

Flash menyediakan tool untuk membuat objek sederhana seperti garis, lingkaran, persegi empat.

2. Teks

Pada toolbox disediakan fasilitas untuk menulis teks. Flash teks dikategorikan dalam tiga jenis yaitu teks statis label, teks dinamis, dan teks input. 3. Simbol

Dalam Macromedia Flash ada beberapa simbol yang harus diketahui yaitu

movie clip, button, dan graphic. Masing-masing simbol mempunyai fungsi tersendiri.

4. Sound

Format sound yang dapat pergunakan dalam Flash dapat bermacam macam seperti WAV, MP3. Sound dapat mengimpor dari luar tetapi untuk sound-sound tertentu telah disediakan di dalam program Flash.

5. Animasi

Animasi adalah proses penciptaan efek gerak atau efek perubahan bentuk yang terjadi selama beberapa waktu. Animasi bisa berupa gerak sebuah objek dari tempat yang satu ke tempat yang lain, perubahaan warna, atau perubahan bentuk. 6. Movie

Dalam membuat animasi, maka seseorang akan mengatur jalan cerita dari animasi tersebut, membuat beberapa objek dan merangkainya menjadi suatu bagian yang bermakna tertentu. Suatu movie terkadang terdiri dari beberapa animasi yang biasa disebut movie clip. Bahasa yang digunakan dalam perancangan aplikasi ini adalah Action Script 2.0.[6]

2.7.2 UML (Unified Modeling Language)

UML (Unified Modeling Language) adalah sebuah bahasa untuk menetukan, visualisasi, kontruksi, dan mendokumentasikan artifact (bagian dari informasi yang digunakan atau dihasilkan dalam suatu proses pembuatan perangkat lunak. Artifact dapat berupa model, deskripsi atau perangkat lunak) dari sistem perangkat lunak, seperti pada pemodelan bisnis dan sistem non perangkat lunak lainnya.[15]

UML merupakan suatu kumpulan teknik terbaik yang telah terbukti sukses dalam memodelkan system yang besar dan kompleks. UML tidak hanya

digunakan dalam proses pemodelan perangkat lunak, namun hampir dalam semua bidang yang membutuhkan pemodelan.

2.7.2.1Bagian – bagian UML

Bagian-bagian utama dari UML adalah view, diagram, model element, dan

general mechanism.

a. View

View digunakan untuk melihat sistem yang dimodelkan dari beberapa aspek yang berbeda. View bukan melihat grafik, tapi merupakan suatu abstraksi yang berisi sejumlah diagram.

Beberapa jenis view dalam UML antara lain: use case view, logical view, component view, concurrency view, dan deployment view.

b. Use case view

Mendeskripsikan fungsionalitas sistem yang seharusnya dilakukan sesuai yang diinginkan external actors. Actor yang berinteraksi dengan sistem dapat berupa user atau sistem lainnya.

View ini digambarkan dalam use case diagram dan kadang-kadang dengan activity diagrams. View ini digunakan terutama untuk pelanggan, perancang (designer), pengembang (developer), dan penguji sistem (tester).

c. Logical view

Mendeskripsikan bagaimana fungsionalitas dari sistem, struktur statis (class, object,dan relationship ) dan kolaborasi dinamis yang terjadi ketika object mengirim pesan ke object lain dalam suatu fungsi tertentu.

View ini digambarkan dalam class diagrams untuk struktur statis dan dalam state, sequence, collaboration, dan activity diagram untuk model dinamisnya. View ini digunakan untuk perancang (designer) dan pengembang (developer).

d. Component view

Mendeskripsikan implementasi dan ketergantungan modul. Komponen yang merupakan tipe lainnya dari code module diperlihatkan dengan struktur dan ketergantungannya juga alokasi sumber daya komponen dan informasi administrasi lainnya. View ini digambarkan dalam component view dan digunakan untuk pengembang (developer).

e. Concurrency view

Membagi sistem ke dalam proses dan prosesor. View ini digambarkan dalam diagram dinamis (state, sequence, collaboration, dan activity diagrams) dan diagram implementasi (component dan deployment diagrams) serta digunakan untuk pengembang (developer), pengintegrasi (integrator), dan penguji (tester).

f. Deployment view

Mendeskripsikan fisik dari sistem seperti komputer dan perangkat (nodes) dan bagaimana hubungannya dengan lainnya. View ini digambarkan dalam deployment diagrams dan digunakan untuk pengembang (developer), pengintegrasi (integrator), dan penguji (tester).

g. Diagram

Diagram berbentuk grafik yang menunjukkan simbol elemen model yang disusun untuk mengilustrasikan bagian atau aspek tertentu dari sistem. Sebuah

diagram merupakan bagian dari suatu view tertentu dan ketika digambarkan biasanya dialokasikan untuk view tertentu. Adapun jenis diagram antara lain :[15]

1. Use Case Diagram

Use case adalah abstraksi dari interaksi antara system dan actor.

Use case bekerja dengan cara mendeskripsikan tipe interaksi antara user sebuah system dengan sistemnya sendiri melalui sebuah cerita bagaimana sebuah system dipakai. Use case merupakan konstruksi untuk mendeskripsikan bagaimana system akan terlihat di mata user. Sedangkan

use case diagram memfasilitasi komunikasi diantara analis dan pengguna serta antara analis dan client.

2. Class Diagram

Class adalah dekripsi kelompok obyek-obyek dengan property, perilaku (operasi) dan relasi yang sama. Sehingga dengan adanya class diagram dapat memberikan pandangan global atas sebuah sistem. Hal tersebut tercermin dari class- class yang ada dan relasinya satu dengan yang lainnya. Sebuah sistem biasanya mempunyai beberapa class diagram.

Class diagram sangat membantu dalam visualisasi struktur kelas dari suatu sistem.

3. Component Diagram

Component software merupakan bagian fisik dari sebuah system, karena menetap di komputer tidak berada di benak para analis. Komponen merupakan implementasi software dari sebuah atau lebih class. Komponen dapat berupa source code, komponent biner, atau executable component.

Sebuah komponent berisi informasi tentang logic class atau class yang diimplementasikan sehingga membuat pemetaan dari logical view ke component view. Sehingga component diagram merepresentasikan dunia riil yaitu component software yang mengandung component, interface dan relationship.

4. Deployment Diagram

Menggambarkan tata letak sebuah system secara fisik, menampakkan bagian-bagian software yang berjalan pada bagian-bagian

hardware, menunjukkan hubungan komputer dengan perangkat (nodes) satu sama lain dan jenis hubungannya. Di dalam nodes, executeable component dan object yang dialokasikan untuk memperlihatkan unit perangkat lunak yang dieksekusi oleh node tertentu dan ketergantungan komponen.

5. State Diagram

Menggambarkan semua state (kondisi) yang dimiliki oleh suatu object dari suatu class dan keadaan yang menyebabkan state berubah. Kejadian dapat berupa object lain yang mengirim pesan. State class tidak digambarkan untuk semua class, hanya yang mempunyai sejumlah state yang terdefinisi dengan baik dan kondisi class berubah oleh stateyang berbeda.

6. Sequence Diagram

Sequence Diagram digunakan untuk menggambarkan perilaku pada sebuah scenario. Kegunaannya untuk menunjukkan rangkaian pesan yang dikirim antara object juga interaksi antaraobject, sesuatu yang terjadi pada titik tertentu dalam eksekusi sistem.

7. Collaboration Diagram

Menggambarkan kolaborasi dinamis sepertisequence diagrams. Dalam menunjukkan pertukaran pesan, collaboration diagrams menggambarkan object dan hubungannya (mengacu ke konteks). Jika penekannya pada waktu atau urutan gunakan sequence diagrams, tapi jika penekanannya pada konteks gunakan collaboration diagram.

8. Activity Diagram

Menggambarkan rangkaian aliran dari aktivitas, digunakan untuk mendeskripsikan aktifitas yang dibentuk dalam suatu operasi sehingga dapat juga digunakan untuk aktifitas lainnya seperti use case atau interaksi.

2.7.2.2Tujuan Penggunaan UML

1. Memberikan bahasa pemodelan yang bebas dari berbagai bahas pemrograman dan proses rekayasa.

2. Menyatukan praktek-praktek terbaik yang terdapat dalam pemodelan.

3. Memberikan model yang siap pakai, bahsa pemodelan visual yang ekspresif untuk mengembangkan dan saling menukar model dengan mudah dan dimengerti secara umum.

4. UML bisa juga berfungsi sebagai sebuah (blue print) cetak biru karena sangat lengkap dan detail. Dengan cetak biru ini maka akan bias diketahui informasi secara detail tentang coding program atau bahkan membaca program dan menginterpretasikan kembali ke dalam bentuk diagram (reserve enginering).

47

supaya aplikasi yang di buat sesuai dengan kegunaan dan tujuannya. Tahap pertama dari analisis adalah melakukan analisis sistem, mulai dari analisis pengguna, analisis fungsional dan analisis non-fungsional. Sedangkan untuk tahap perancangan di mulai dengan melakukan perancangan sistem dan perancangan antarmuka yang akan digunakan untuk diterapkan pada aplikasi.

3.1 Analisis Sistem

Analisis merupakan suatu proses penguraian konsep yang utuh ke dalam bagian–bagian yang lebih sederhana dengan maksud untuk mengetahui, mengidentifikasi dan mengevaluasi masalah-masalah yang ada, hambatan-hambatan, kemungkinan-kemungkinan dari setiap solusi dan kebutuhan dari sistem atau aplikasi yang akan di buat. Pada sub bab ini akan membahas mengenai sistem atau prosedur yang sedang berjalan pada aplikasi Game edukasi IPA dan Matematika untuk siswa SMP.

3.1.1 Analisis Masalah

Berdasarkan analisis sistem yang dilakukan dengan cara mengamati dan melakukan evaluasi dalam kegiatan pembelajaran yang dilakukan selama ini adalah sebagai berikut :

1. Berbedanya tingkat pemahaman masing-masing siswa terhadap materi yang disampaikan oleh pengajar.

2. Kurangnya peralatan dan objek yang bisa digunakan untuk melakukan penelitian. 3. IPA akan mudah dipelajari jika dibarengi dengan praktek ketika menjelaskan teori

sehingga diperlukan aplikasi game agar pembelajaran terlihat menarik.

3.1.2 Pengenalan Game Petualangan Mitfas

Game Petualangan Mitfas adalah game yang menerapkan unsur edukasi, unsur edukasi yang disampaikan berupa pembelajaran mengenai matematika dan fisika.

1. Gameplay Game Petualangan Mitfas

Berikut Gameplay untuk game petualangan mitfas :

a. Permainan ini tentang seorang anak SMP yang harus mengasah kemampuan akademisnya, khususnya di bidang Matematika dan Fisika.

b. Anak yang akan diperankan oleh pemain gamer (dalam game ini pemain berperan sebagai miftas) akan pergi menjelajahi berbagai tempat untuk menjalani berbagai macam tantangan yang akan menguji kepintarannya dalam bidang matematika dan fisika.

c. Apabila dia berhasil menyelesaikan semua tantangan tersebut, maka dia dapat menunjukkan pada ayahnya kalau dia bukan anak bodoh walau sempat mendapatkan nilai rapor yang kurang memuaskan.

d. Game ini tersusun atas 5 level dan 1 nilai level, masing-masing level mempunyai keunikan game tersendiri.

e. Level-level tersebut terdiri 2 level bertema matematika dan 3 level bertema fisika selain itu disediakan 1 level rapor untuk melihat nilai dan ending dari game ini. f. Uniknya lagi game ini memiliki multiple ending. Jika rata-rata nilai yang

dihasilkan kurang dari 70 maka pemain akan mengalami sad ending.

g. Sedangkan jika rata-rata nilai yang dihasilkan lebih dari atau sama dengan 70 maka pemain akan mengalami happy ending.

2. Tampilan Game Petualangan Mitfas

Gambar 3. 2 Tampilan Permainan Game Petualangan Mitfas [4] Berdasarkan pengamatan ada catatan dari game petualangan miftas ini : 1. Pada game petualangan miftas sudah memiliki unsur edukasi yang cukup bagus. 2. Namun ada bererapa kekurangan dalam game petualangan miftas. Seperti dalam

setiap game hanya ada sat tingkat kesulitan dan tidak adanya penjelasan materi tentang soal yang ditampilakan.

3.1.3 Pengenalan Game edukasi IPA dan Matematika untuk siswa SMP

Game yang akan di buat adalah Game edukasi IPA dan Matematika untuk siswa SMP yang mempunyai genre game casual. Game ini dibangun dengan menggunakan kemajuan teknologi untuk membantu siswa untuk memahami mata pelajaran yang di maksud. Game ini berbasis 2D (2 dimensi). Game ini juga menerapkan sistem single player.

Berikut ini adalah batasan yang terdapat pada game ini : 1. Sistem Single Player.

2. Grafik 2 dimensi.

3. Mengangkat Materi Pelajaran IPA dan Matematika sebagai bahan game. 4. Aplikasi Game bersifat bermain sambil belajar.

Dalam pembangunan aplikasi game, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan untuk membuat sebuah game, diantaranya yaitu pembuatan storyboard dan

gameplay. Berikut masing-masing penjelasan untuk storyboard dan gameplay dari

Game edukasi IPA dan Matematika untuk siswa SMP :

A. Storyboard

Storyboard adalah sketsa gambar yang disusun berurutan sesuai dengan naskah, storyboard dapat menyampaikan ide cerita kepada orang lain dengan lebih mudah, karena dapat menggiring khayalan seseorang mengikuti gambar-gambar yang tersaji, sehingga menghasilkan persepsi yang sama pada ide cerita yang telah disusun.

Berikut merupakan storyboard dari Aplikasi Game edukasi IPA dan Matematika untuk siswa SMP :

Gambar 3. 3 Storyboard Game Matematika

Gambar 3. 5 Storyboard Game Fisika

B. Gameplay

Untuk masing-masing game memiliki gameplay yang berbeda. Berikut penjelasan tentang gameplay dari masing-masing Game edukasi IPA dan Matematika untuk siswa SMP :

1. Game Matematika

a) Pemain akan menjawab pertanyaan yang ditampilkan didalam permainan.

b) Jawaban dari pertanyaan tadi dimasukkan dalam sebuah balon dan disertai pula balon yang yang lain yang mempunyai jawaban yang salah.

c) Setiap pertanyaan yang benar akan mendapat poin seratus (100) dan jawaban salah akan dikurangi lima puluh (50). Sedangkan untuk pemain yang masih mempunyai poin nol (0) ketika salah dalam menjawab poin tidak dikurangi dan tetap nol(0).

d) Setiap babak akan memuat 10 pertanyaan.

e) Soal akan diacak, sehingga kemungkinan kecil untuk mendapat urutan soal yang sama.

f) Untuk game matematika ini terdapat dua pilihan, yaitu game bilangan dan game

bangun datar dan ruang.

g) Untuk game bilangan materinya diambil dari bab bilangan bulat, aljabar dan aritmetika, persamaan dan pertidaksamaan linear dengan satu variabel serta perbandingan.

h) Sedangkan pilihan yang kedua adalah game bangun datar dan ruang isi materinya terdiri dari bab bangun datar serta bangun ruang.

i) Setiap pilihan mempunyai 3 level yang mempunyai tingkat kesulitan berbeda dari paling mudah sampai paling sulit. Kesulitannya berupa kecepatan gerak balon jawaban dan soal yang ditampilkan akan semakin besar nilainya.

2. Game Biologi

a) Pemain akan menjawab pertanyaan yang ditampilkan didalam permainan.

b) Untuk menjawab pertanyaan, pemain harus menebak huruf apa saja yang menjadi bagian dari jawaban dari pertanyaan.

c) Setiap pertanyaan yang benar akan mendapat poin seratus (100) dan jawaban salah akan dikurangi lima puluh (50). Sedangkan untuk pemain yang masih mempunyai poin nol (0) ketika salah dalam menjawab poin tidak dikurangi dan tetap nol(0).

d) Setiap babak akan memuat 5 pertanyaan.

e) Soal akan diacak, sehingga kemungkinan kecil untuk mendapat urutan soal yang sama.

f) Game biologi terbagi dua pilihan, yaitu game sistem kehidupan dan game

ekositem.

g) Untuk game sistem kehidupan materinya diambil dari bab sistem dalam kehidupan manusia dan sistem dalam kehidupan tumbuhan.

h) Sedangkan untuk game ekosistem materinya diambil dari dari bab ekosistem dan keanekaragaman makhluk hidup.

i) Untuk setiap game memiliki 2 level.

j) Untuk level pertama, kesempatan salah adalah 3 kali kali dengan waktu 30 detik. k) Untuk level kedua, kesempatan salah adalah 2 dengan waktu 20 detik.

3. Game Fisika

a) Pemain akan menjawab pernyataan yang ditampilkan didalam permainan. b) Pemain akan memilih, apakah pernyataan yang benar atau salah.

c) Setiap pernyataan yang cocok jawabannya akan mendapat poin seratus (100) dan jawaban salah akan dikurangi lima puluh (50). Sedangkan untuk pemain yang masih mempunyai poin nol (0) ketika salah dalam menjawab poin tidak dikurangi dan tetap nol(0).

e) Soal akan diacak, sehingga kemungkinan kecil untuk mendapat urutan soal yang sama.

f) Untuk game fisika terbagi dua pilihan yaitu game gerak lurus dan game gaya. g) Untuk game gerak lurus materinya diambil dari bahasan bab gerak lurus.

h) Sedangkan untuk game gaya materinya diambil dari bab gaya, hukum Newton serta Energi dan Usaha.

i) Untuk setiap game memiliki 2 level.

j) Untuk level pertama, kesempatan salah adalah 3 kali kali dengan waktu 30 detik. k) Untuk level kedua, kesempatan salah adalah 2 dengan waktu 20 detik.

3.1.4 Analisis Collision Detection

Penggunaan teknik Collision Detection pada Game edukasi IPA dan Matematika untuk siswa SMP diterapkan pada game matematika, yang digunakan pada objek balon dan garis. Dengan metode ini objek balon akan meletus ketika bersentuhan dengan garis. Algoritma dari teknik collision detection dapat dijelaskan dalam flowchart berikut ini:

Mulai

- Posisi_Objek_Balon - jari-jari (r) -Posisi Line -selisih

Ukur Jarak antara titik pusat objek balon dengan titik

line

Jarak > r

Hitung Selisih jarak - r

tidak

ya

Jarak – r = 0

Terjadi tumbukan

Tidak terjadi tumbukan

Selesai

tidak

ya

Diketahui : r = 50

titik pusat awal objek balon = (0,650) titik garis = (0,0)

naik = 100

nilai jarak awal = balon._y – garis._y = 650 – 0 = 650 Posisi tumbukan = garis._y + r

= 0 + 50 = 50

Langkah – langkah teknik collision detection sebagai berikut :

1. Cek apakah jarak lebih besar dari tumbukan, jika tidak maka sudah pasti tidak akan terjadi tumbukan.

2. Jika ya, berikan nilai baru untuk jarak yang diambil dari balon._y dikurangi variabel naik

3. Cek apakah jarak sudah sama dengan tumbukan, jika ya maka terjadi tumbukan. 4. Jika tidak kembali ke langkah ke dua, ulangi sampai jarak lebih kecil sama

dengan tumbukan.

Berdasarkan algoritma diatas, diketahui bahwa tumbukan akan terjadi ketika selisih jarak dengan jari-jari(r) adalah 0. Jika hasilnya bukan 0 maka dipastikan tumbukan tidak akan terjadi, dengan kemungkinan jika jarak masih lebih besar dari

jari-jari(r) maka algoritma akan diulang kembali dan kemungkinan tumbukan masih bias terjadi sedangkan jika jarak lebih kecil dari jari-jari(r) maka tumbukan tidak akan pernah terjadi.

3.1.5 Analisis Algoritma Greedy

Untuk game biologi Algoritma yang digunakan untuk menyelesaikan game

adalah algoritma greedy. Berikut pemaparan jelas tentang algoritma greedy yang digunakan untuk menyelesaikan game biologi :

Elemen-elemen yang digunakan dalam penerapan algoritma greedy antara lain: 1. Himpunan Kandidat = C

C ={A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P,Q,R,S,T,U,V,X,Y,Z} 2. Himpunan Solusi = S

Himpunan Solusi (S) adalah jawaban dari pertanyaan yang ditampilkan. 3. Fungsi Seleksi

Mengambil sebuah kandidat dari Himpunan Kandidat (C). 4. Fungsi Kelayakan

Memeriksa apakah ada berapa huruf berdasarkan kandidat yang dipilih ada dalam barisan huruf dari jawaban. Dilakukan dengan cara mencocokkan pertanyaan yang ditampilkan dengan pertanyaan dari daftar soal, jika sudah ketemu bandingkan kandidat dengan jawaban tersebut. Jika ada tampilkan semua kandidat yang ada dalam jawaban, jika tidak buang kandidat tersebut dan jangan dipilih lagi.

5. Fungsi Objektif

Batas maksimal kesalahan dalam memilih kandidat adalah tiga(3) kali.

Algoritma greedy dapat kita tuliskan sebagai berikut : 1. Inisialisasi S dengan kosong.

2. Pilih sebuah kandidat dari C dengan fungsi seleksi. 3. Kurangi C dengan kandidat yang telah terpilih di atas.

4. Periksa apakah kandidat yang dipilih tersebut bersama, membentuk solusi atau tidak. Jika ya masukkan kandidat ke S, jika tidak buang kandidat tersebut dan tidak usah dihiraukan lagi serta tambahkan satu untuk variabel kesalahan.

5. Periksa apakah S yang sudah terbentuk telah memberikan solusi yang lengkap. Jika ya, berhenti. Jika tidak, cek kesalahan memilih kandidat apakah sudah tiga(3) kali sebelum megulangi dari langkah dua (2).

Misal pertanyaan : Disebut apakah hewan pemakan daging ?

Berikut langkah untuk menyelesaikan pertanyaan di atas dengan menggunakan algoritma greedy :

1. Menentukan himpunan kandidat (C).

C ={A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P,Q,R,S,T,U,V,X,Y,Z}

2. Menentukan himpunan solusi (S), untuk mendapatkan solusi kita harus membandingkan pertanyaan dengan pertanyaan yang ada didaftar soal, setelah

ditemukan hitung panjang huruf dari jawaban untuk pertanyaan tersebut. Sediakan kotak sebanyak panjang huruf dari jawaban.

S =

3. Berikan nilai nol (0) untuk vaiabel kesalahan (fungsi objektif). kesalahan = 0

4. Lakukan langkah no dua (2), ambil sebuah kandidat dari C. kandidat_yang_diambil = A

5. Lakukan langkah no tiga (3), kurangi C dengan kandidat yang diambil. C ={ B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P,Q,R,S,T,U,V,X,Y,Z}

6. Lakukan langkah no empat(4) dan lima(5), periksa apakah kandidat membentuk solusi jika ya tampilkan atau masukkan dalam S (himpunan solusi) jika tidak tambahkan satu (1) untuk variabel kesalahan.

S =

kesalahan = 0 7. Ulangi langkah no dua (2), ambil sebuah kandidat dari C. kandidat_yang_diambil = R

8. Lakukan langkah no tiga (3), kurangi C dengan kandidat yang diambil. C ={ B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P,Q, S,T,U,V,X,Y,Z}

* * * * * * * * *

9. Lakukan langkah no empat(4) dan lima(5), periksa apakah kandidat membentuk solusi jika ya tampilkan atau masukkan dalam S (himpunan solusi) jika tidak tambahkan satu (1) untuk variabel kesalahan.

S =

kesalahan = 0

10.Ulangi langkah no dua (2), ambil sebuah kandidat dari C. kandidat_yang_diambil = B

11.Lakukan langkah no tiga (3), kurangi C dengan kandidat yang diambil. C ={ C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P,Q,S,T,U,V,X,Y,Z}

12.Lakukan langkah no empat(4) dan lima(5), periksa apakah kandidat membentuk solusi jika ya tampilkan atau masukkan dalam S (himpunan solusi) jika tidak tambahkan satu (1) untuk variabel kesalahan.

S =

kesalahan = 1

13.Ulangi langkah no dua (2), ambil sebuah kandidat dari C. kandidat_yang_diambil = N

14.Lakukan langkah no tiga (3), kurangi C dengan kandidat yang diambil. C ={ C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M, O,P,Q, S,T,U,V,X,Y,Z}

* A R * * * * R A

Sequence Diagram

Sequence Diagram

Kesimpulan

• Aplikasi ini dapat membantu pembelajaran mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) di Sekolah Menengah Pertama (SMP).

• Aplikasi ini dapat menambah pengetahuan dan pemahaman siswa terhadap mata pelajaran yang bersangkutan.

• Aplikasi ini dapat menumbuhkan minat siswa terhadap mata pelajaran IPA sejak SMP.

Saran

• Soal atau pertanyaan dibuat dinamis, agar pemain tidak merasa bosan dengan pertanyaan yang

sama.

• Menambahkan game baru untuk melengkapi

game yang sudah ada, misalkan untuk mata

pelajaran Ilmu Pengetahuan Sosial (IPS) atau mata pelajaran bahasa

DEMO