Laboratorium Virtual untuk Praktikum Kim

Laboratorium Virtual untuk Praktikum Kimia dengan
Teknologi Augmented Reality
Herdi Agustina
Program Studi Ilmu Komputer, Universitas Pendidikan Indonesia
Jl. Dr. Setiabudhi No. 229 Bandung 40154 Jawa Barat
herdi.agustina@student.upi.edu

Abstrak—
Keberadaan
laboratorium dalam proses
belajar mengajar kimia sangat
penting.
Laboratorium
praktikum
kimia
dapat
menunjang
proses
pembelajaran kimia sehingga
dapat
meningkatkan

pemahaman konsep. Namun
dalam kenyataannya banyak
kasus dimana laboratorium
kimia tidak berfungsi karena
keterbatasan alat dan bahan
untuk praktikum atau resiko
berbahaya.
Tidak
berfungsinya
laboratorium
praktikum
menyebabkan
siswa
menjadi
tidak
memahami konsep dengan
baik. Permasalahan ini dapat
diatasi
dengan
virtual

laboratory.
Laboratorium
virtual
merupakan
serangkaian
alat-alat
laboratorium yang berbentuk
perangkat lunak (software)
berbasis multimedia interaktif,
yang dapat mensimulasikan
kegiatan-kegiatan
di
laboratorium
sebenarnya.
Pengembangan laboratorium
virtual
harus
mendekati
laboratorium
sebenarnya.

Dengan
menggunakan
teknologi augmented reality
(realitas
tambahan)
para
praktikan seolah-olah dapat
melakukan praktikum seperti
yang biasa dilakukan di
laboratorium
sebenarnya.
Diharapkan dengan adanya
aplikasi laboratorium virtual
ini
dapat
menyelesaikan
permasalahan yang dialami
dalam proses belajar mengajar
kimia,
terutama

tidak
berfungsinya
laboratorium
dalam melaksanakan kegiatan
praktikumnya.
Kata Kunci— Laboratorium
Kimia, Virtual Laboratories,
Augmented Reality

I. PENDAHULUAN
Perkembangan
ilmu
pengetahuan dan teknologi
(IPTEK)
mengakibatkan
banyak perubahan dalam
berbagai bidang kehidupan.
Dengan
perkembangan
IPTEK individu dituntut

untuk lebih kreatif dan aktif
dalam
mengembangkan
aspek kehidupannya karena
setiap individu memiliki
potensi
untuk
berkembang[1]. Salah satu
hasil dari perkembangan
IPTEK adalah komputer
yang bisa digunakan sebagai
alat bantu untuk proses
belajar mengajar. Banyak
sekali
bentuk
program
pengajaran
berbantuan
komputer

atau
CAI
(Computer
Assisted
Instruction) seperti : drill
and
practice,
simulasi,
tutorial, dan permainan bisa
diperoleh lewat komputer[2][6].
Simulasi
yang
menambahkan objek digital
ke dunia nyata (augmented
reality) yang dapat dibuat
dengan
komputer,
dan
pengguna dapat berinteraksi
langsung dengan hasil yang

seolah-olah tampak seperti
lingkungan sebenarnya dalam
komputer[10].
Augmented
reality ini sudah banyak
diimplementasikan
dalam
berbagai
bidang.
Laboratorium virtual dengan
menggunakan
teknologi
augmented reality dapat
membantu
mengatasi
berbagai masalah dalam
melakukan praktikum kimia
seperti alat dan bahan yang
sangat mahal, dan resiko
terjadinya kecelakaan ketika

praktikum
berlangsung.
Untuk
mengatasi
permasalahan tersebut maka
perlu upaya untuk membuat
laboratorium kimia secara
virtual.
Dengan
menggunakan
teknologi augmented reality,
simulasi dapat dilakukan
dengan sangat interaktif
karena
teknologi
ini
memungkinkan
untuk
melakukan simulasi yang
mirip

dengan
sebenarnya[10].
Sehingga

pengguna
akan
merasa
seperti melakukan kegiatan
praktikum seperti yang biasa
mereka
lakukan
di
laboratorium
sebenarnya.
Selain
menggunakan
teknologi augmented reality,
bisa
juga
dengan

menggunakan
teknologi
virtual reality (kenyataan
virtual). Namun, teknologi
virtual reality dirasa kurang
interaktif
dibandingkan
dengan teknologi augmented
reality
yang
sangat
interaktif[10].
Laboratorium virtual ini
nantinya akan menjadi solusi
untuk
memecahkan
permasalahan yang muncul
dalam praktikum kimia,
sehingga kegiatan praktikum
dapat berjalan sebagaimana

mestinya.
A. LATAR BELAKANG
Laboratorium praktikum
kimia merupakan penunjang
proses belajar mengajar
materi kimia yang sangat
penting adanya. Dengan
melakukan praktikum, para
praktikan
dapat
lebih
mengerti akan materi yang
telah disampaikan di kelas.
Bayangkan apabila dalam
pelajaran kimia tidak diikuti
dengan praktikumnya, maka
para peserta didik akan sulit
untuk
memahami
atau
mendapatkan gambaran yang
jelas tentang materi yang
telah disampaikan di kelas.
Kendala-kendala
yang
sering
dialami
yang
menyebabkan
tidak
dilakukannya praktikum di
laboratorium adalah tidak
tersedianya alat atau bahan
untuk praktikum karena
laboratorium tidak mampu
membelinya
serta
menghindari
resiko
kecelakaan dalam praktikum
seperti alat yang pecah,
bahan berbahaya mengenai
kulit, dan lain-lain[4].

B. BATASAN MASALAH
Untuk menyederhanakan
pembahasaan pada penelitian
ini, masalah dibatasi sebagai
berikut :
1) Laboratorium virtual
dibuat dengan teknologi
augmented reality.
2) Dalam implementasinya,
laboratorium virtual ini
hanya berfokus pada
praktikum kimia yang
menggunakan alat dan
bahan yang mahal serta
praktikum yang
menggunakan zat
berbahaya.
II.

LANDASAN
TEORI

A. LABORATORIUM
VIRTUAL
Laboratorium
biasanya
didefinisikan sebagai: (1)
tempat yang dilengkapi untuk
eksperimental studi dalam
ilmu pengetahuan atau untuk
pengujian dan analisa; tempat
memberikan
kesempatan
untuk
bereksperimen,
pengamatan, atau praktek
dalam bidang studi, atau (2)
periode akademis disisihkan
untuk
laboratorium
bekerja[2].
Sebuah
laboratorium
virtual didefinisikan sebagai
lingkungan yang interaktif
untuk
menciptakan
dan
melakukan
eksperimen
simulasi: taman bermain
untuk bereksperimen. Ini
terdiri dari domain dependent
program
simulasi,
unit
eksperimental disebut objek
yang mencakup file data, alat
yang beroperasi pada bendabenda, dan buku[2].
Laboratorium
virtual
merupakan sistem yang dapat
digunakan untuk mendukung
sistem
praktikum
yang
berjalan
secara
konvensional[2].
laboratorium virtual ini biasa

disebut
dengan
Virtual
Laboratory
atau
V-Lab.
Diharapkan dengan adanya
laboratorium virtual ini dapat
memberikan
kesempatan
kepada siswa khususnya
untuk melakukan praktikum
dengan V-lab sehingga siswa
tersebut tidak perlu datang ke
ruang laboratorium untuk
melakukan praktikum. Hal
ini menjadi pembelajaran
efektif karena siswa dapat
belajar sendiri secara aktif
tanpa bantuan instruktur
ataupun asisten seperti sistem
yang berjalan. Dengan format
tampilan berbasis teknologi
augmented reality cukup
membantu siswa untuk dapat
mengikuti praktikum secara
mandiri.
Keragaman model dan
struktur untuk laboratorium
virtual adalah sangat luas dan
bervariasi sesuai dengan sifat
proyek diteliti, tujuan, dan
teknologi
yang
terlibat.
Motivasi untuk implementasi
laboratorium
virtual
termasuk,
tetapi
tidak
terbatas pada[2]:
1) Keterbatasan
pada
sumber daya dan ruang
dalam
laboratorium
dunia
nyata.
Jenis
keterbatasan
dapat
menyebabkan
keterlambatan
dalam
kegiatan belajar siswa,
yang
mungkin
menghadapi situasi di
mana mereka harus
bersaing atau menunggu
ketersediaan
sumber
daya yang diberikan,
selain fakta bahwa
percobaan
seseorang
dapat
terganggu
sebelum
menyimpulkan, karena
kebutuhan sumber daya
terbagi.
2) Kemungkinan berbagi
peralatan
biasanya
mahal.

3) Stimulus
untuk
kolaborasi
penelitian
atau bekerja dalam
kelompok independen
jarak fisik mereka.
4) Keberadaan lingkungan
belajar
di
luar
laboratorium praktikum,
yang
memungkinkan
siswa
untuk
berpartisipasi
atau
mengembangkan
proyek mereka sendiri
bersama-sama dengan
siswa lain di waktu
luang mereka.
5) Kemungkinan
mengembangkan
berbagai percobaan di
lokasi yang berbeda.
6) Pengawasan terpencil
dan intervensi dalam
eksperimen berbahaya,
sehingga
membantu
untuk
mencegah
kecelakaan.
B. AUGMENTED
REALITY
Augmented reality (AR)
adalah sebuah istilah untuk
lingkungan
yang
menggabungkan dunia nyata
dan dunia virtual serta dibuat
oleh komputer sehingga batas
antara keduanya menjadi
sangat
tipis[3].
Ronald
Azuma pada tahun 1997
mendenisikan
Augmented
Reality sebagai sistem yang
memiliki
karakteristik
sebagai berikut[3]:
1) Menggabungkan
lingkungan nyata dan
virtual
2) Berjalan
secara
interaktif dalam waktu
nyata
3) Integrasi dalam tiga
dimensi (3D)
Secara sederhana AR bisa
didefinisikan
sebagai
lingkungan
nyata
yang
ditambahkan objek virtual.
Penggabungan objek nyata
dan virtual dimungkinkan
dengan teknologi display

yang sesuai, interaktivitas
dimungkinkan
melalui
perangkat-perangkat
input
tertentu.
AR merupakan variasi dari
Virtual Environments (VE),
atau yang lebih dikenal
dengan istilah Virtual Reality
(VR)[3].
Teknologi
VR
membuat
pengguna
tergabung dalam sebuah
lingkungan virtual secara
keseluruhan.
Ketika
tergabung dalam lingkungan
tersebut, pengguna tidak bisa
melihat lingkungan nyata di
sekitarnya. Sebaliknya, AR
memungkinkan
pengguna
untuk melihat lingkungan
nyata, dengan objek virtual
yang
ditambahkan
atau
tergabung dengan lingkungan
nyata. Tidak seperti VR yang
sepenuhnya
menggantikan
lingkungan
nyata,
AR
sekedar menambahkan atau
melengkapi
lingkungan
nyata[10].
Tujuan utama dari AR
adalah untuk menciptakan
lingkungan baru dengan
menggabungkan
interaktivitas
lingkungan
nyata dan virtual sehingga
pengguna merasa bahwa
lingkungan yang diciptakan
adalah nyata[3]. Dengan kata
lain, pengguna merasa tidak
ada
perbedaan
yang
dirasakan antara AR dengan
apa
yang
mereka
lihat/rasakan di lingkungan
nyata.
Dengan
bantuan
teknologi AR lingkungan
nyata disekitar kita akan
dapat berinteraksi dalam
bentuk digital (virtual)[10].
Informasi tentang objek dan
lingkungan disekitar kita
dapat ditambahkan kedalam
sistem AR yang kemudian
informasi
tersebut
ditampilkan diatas layer
dunia nyata secara real time
seolah-olah
informasi
tersebut
adalah
nyata.
Informasi yang ditampilkan

oleh objek virtual membantu
pengguna
melaksanakan
kegiatan-kegiatan
dalam
dunia nyata. AR banyak
digunakan dalam bidangbidang seperti kesehatan,
militer, industri manufaktur
dan juga telah diaplikasikan
dalam perangkat-perangkat
yang
digunakan
orang
banyak, seperti pada telepon
genggam[10].

Gambar 1 Contoh augmented
reality dengan handphone[3]
III.
PEMBAHASAN
Laboratorium kimia virtual
di desain sangat interaktif
dengan dukungan teknologi
augmented
reality
yang
memungkinkan
terjadinya
interaksi antara laboratorium
virtual dengan pengguna
secara langsung dan hampir
menyerupai
kegiatan
di
laboratorium
sesungguhnya[10]. Berbeda
dengan laboratorium virtual
yang tidak menggunakan
teknologi augmented reality
dalam pembuatannya, karena
laboratorium virtual yang
tidak berbasis augmented
reality
terkesan
kurang
interaktif.

belajar
langsung
di
laboratorium sebenarnya[4].

Gambar 2 Contoh augmented
reality yang interaktif[10]

Gambar 3 Contoh virtual
laboratory tanpa
menggunakan augmented
reality[6]
Inilah keunggulan dari
laboratorium virtual yang
menggunakan
teknologi
augmented reality, sehingga
pengguna
akan
merasa
melakukan
aktivitas
praktikum sungguhan dan
menjadi lebih paham dengan
materi yang di praktikumkan.
Selain
itu,
dengan
laboratorium kimia virtual ini
kendala-kendala
yang
dialami seperti alat atau
bahan yang harganya mahal
serta
resiko
kecelakaan
ketika
praktikum
dapat
diatasi.
Sekarang
laboratorium
virtual
memberikan waktu yang
panjang untuk belajar, walau
pun seperti
itu siswa
seharusnya
jangan
mengharapkan
untuk
menggantikan pengalaman

IV. KESIMPULAN
Menggunakan komputer
dalam
pengajaran
ilmu
pengetahuan sangat cocok,
terutama
ketika
ilmu
pengetahuan
yang
memerlukan pertimbangan
sangat tepat[5]. Dengan
menggunakan laboratorium
kimia virtual dapat mengatasi
berbagai
kendala-kendala
yang muncul dalam proses
belajar
mengajar
kimia
terutama
praktikumnya
seperti tidak tersedianya alat
dan bahan karena harganya
yang mahal serta kecelakaan
yang mungkin terjadi ketika
melakukan praktikum. Selain
itu, dengan menggunakan
laboratorium kimia virtual
yang berbasis augmented
reality ini praktikum dapat
berjalan secara interaktif,
efektif,
dan
dapat
meningkatkan pemahaman
pengguna terhadap materi
kimia yang diberikan[5]–[9].
REFERENSI
[1]

[2]

Naba Hamida, Bakti Mulyani,
Budi
Utami,
“STUDI
KOMPARASI
PENGGUNAAN
LABORATORIUM VIRTUAL
DAN LABORATORIUM RIIL
DALAM PEMBELAJARAN
STUDENT
TEAMS
ACHIEVEMENT DIVISION
(STAD)
TERHADAP
PRESTASI
BELAJAR
DITINJAU
DARI
KREATIVITAS SISWA PADA
MATERI POKOK SISTEM
KOLOID
KELAS
XI
SEMESTER GENAP SMA
NEGERI 1 BANYUDONO
TAHUN
PELAJARAN
2011/2012”, FKIP, UNS
Surakarta,
JPK,
Jurnal
Pendidikan Kimia Vol. 2 No.
2 Tahun 2013 Hal. 7-15
Jaya,
Hendra.,
“PENGEMBANGAN
LABORATORIUM VIRTUAL
UNTUK
KEGIATAN
PRAKTIKUM
DAN
MEMFASILITASI
PENDIDIKAN KARAKTER
DI SMK”, FT Universitas

[3]
[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

Negeri
Makassar,
Jurnal
Pendidikan Vokasi, Vol 2,
Nomor 1, Februari 2012
Chapter II, BAB 2 Dasar
Teori, Universitas Sumatera
Utara.
Robinson, Jamie, “Virtual
Laboratories as a teaching
environment
A
tangible
solution
or a passing
novelty?”,
Southampton
University
Tuysuz, Cengiz, “The Effect
of the Virtual Laboratory on
Students’ Achievement and
Attitude
in
Chemistry”,
International Online Journal
of Educational Sciences,
2010, 2 (1), 37-53
L.A. Dobrzanski, R. Honysz,
“Materials science virtual
laboratory as an example of
the computer aid in materials
engineering”, Division of
Materials
Processing
Technology,
Management,
and Computer Techniques in
Materials Science, Institute of
Engineering Materials and
Biomaterials,
Silesian
University of Technology, ul.
Konarskiego 18a, 44-100
Gliwice, Poland
Lawrence
O.
Flowers,
“Investigating
the
Effectiveness
of
Virtual
Laboratories
in
an
Undergraduate
Biology
Course”, Assistant Professor
of Microbiology, Fayetteville
State University, USA
Zaynep Tatli, Alipasa Ayas,
“Effect of a Virtual Chemistry
Laboratory
on
Students’
Achievement”,
Karadeniz
Technical University Faculty
of Education, Trabzon, Turkey
and
Bilkent
University,
Faculty of Education, Ankara,
Turkey
Haipan
Salam,
Agus
Setiawan,
Ida
Hamidah,
“PEMBELAJARAN
BERBASIS
VIRTUAL
LABORATORY
UNTUK
MENINGKATKAN
PENGUASAAN
KONSEP
PADA MATERI LISTRIK
DINAMIS”,
Jurusan
Pendidikan Teknik Mesin,
Fakultas
Pendidikan
Teknologi
dan
Kejuruan
Universitas
Pendidikan
Indonesia, Bandung, 40154,
Indonesia
Valino, James R, 1998,
“Interactive
Augmented
Reality”,
University
of
Rochester Rochester, New
York