Aplikasi pembelajaran ilmu pengetahuan alam tingkat sekolah dasar berbasis Android

Jenis Kelamin : Perempuan

Tempat, Tanggal Lahir : Bandung, 27 Juni 1990

Agama : Islam

Kewarganegaraan : Indonesia

Status : Belum Kawin

Anak ke : Tiga dari tiga bersaudara

Alamat : Jalan Cassa No 75 RT 02 RW 04 Blok C

Lanud Sulaiman Margahayu Bandung 40229

Telepon : +62 896 0160 0034

Email : aryadiany@gmail.com

2. RIWAYAT PENDIDIKAN

1. Sekolah Dasar : SDN Angkasa III Lanud Sulaiman

Tahun ajaran 1996-2002

2. Sekolah Menengah Pertama : SMP Negeri 1 Margahayu

Tahun ajaran 2002-2005

3. Sekolah Menengah Atas : SMA Negeri 1 Margahayu

Tahun ajaran 2005-2008

4. Perguruan Tinggi : FTIK Universitas Komputer Indonesia

Tahun ajaran 2008-2014

Demikian riwayat hidup ini saya buat dengan sebenar-benarnya dalam keadaan

sadar dan tanpa paksaan.

Bandung, 22 Februari 2014

SKRIPSI

Diajukan untuk Menempuh Ujian Akhir Sarjana

DIANY RIDHA ARYANI

10108548

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

iii

Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Aplikasi

Pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam Tingkat Sekolah Dasar Berbasis Android.

Penyusunan skripsi ini tidak akan terwujud tanpa mendapat dukungan, bantuan

dan masukan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis ingin menyampaikan

terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Allah SWT yang telah memberikan segala nikmat-Nya kepada penulis

selama mengerjakan skripsi ini.

2. Kedua orangtua tercinta, Ibu Rd. Dedah Sulasminingsih dan Bapak Mayor

Lek M. Dody Wahyudi yang selama ini senantiasa memberikan dukungan

materil, moril semangat, kasih sayang dan pengorbanan kepada penulis yang

tidak terhitung dan ternilai jumlahnya.

3. Bapak DR. IR Eddy Soeryanto Soegoto selaku Rektor Universitas Komputer

Indonesia.

4. Bapak Prof. Dr. H. Denny Kurniadie, Ir., M.Sc. selaku Dekan Fakultas

Teknik dan Ilmu Komputer.

5. Bapak Irawan Afrianto, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik

Informatika.

6. Bapak Iskandar Ikbal, S.T., M.Kom. selaku dosen pembimbing yang telah

memberikan banyak sekali masukan dan pengarahan dalam membuat skripsi

ini.

7. Bapak Ir. Taryana Suryana, M.Kom. selaku dosen penguji 1 dan Ibu Dian

Dharmayanti, S.T.,M.Kom selaku dosen penguji 3 yang telah memberikan

masukan dan tambahan yang membuat skripsi ini menjadi lebih baik lagi.

8. Ibu Rani Susanto, S.Kom selaku Dosen Wali IF-11 Angkatan 2008.

9. Seluruh Dosen Program Studi Teknik Informatika Universitas Komputer

Indonesia, terima kasih untuk bimbingan dan pengajarannya. Semoga ilmu

11. My Dearest Derris Ridella, terima kasih atas segala dukungannya dengan

barbagai cara yang bisa dilakukan untuk mendukung penulis hingga saat ini.

12. Bapak Andri Rachmadi, S.Si, terima kasih atas bantuannya dan ilmu yang

telah diberikan kepada penulis.

13. Teman-teman satu bimbingan yang sudah membantu dalam pengerjaan

skripsi ini.

14. Teman-teman IF-11 angkatan 2008. Teman-teman alumni SDN Angkasa III,

Ilham, Dini, Tika, Dian, Bayu, Ifam, Iskandar. Teman-teman British

Academy, yang selalu menjadi motivasi dan motivator bagi penulis.

15. Bobby Indra Prasetya, selaku pemilik kosan yang senantiasa menyewakan

tempat kosannya untuk penulis tempati selama 4 tahun terakhir ini.

16. Seluruh teman-teman jurusan Teknik Informatika Uinversitas Komputer

Indonesia.

17. Dan juga berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Semoga

kebaikan yang telah diberikan kepada penulis mendapatkan berkat yang

melimpah dari Tuhan Yang Maha Esa.

Penulis menyadari bahwasanya dalam penulis skripsi ini masih memiliki banyak

kekurangan baik dari segi materi maupun dari segi penyusunannya. Untuk itu,

dengan kerendahan hati penulis mohon maaf apabila ada yang kurang berkenan

dan penulis sangat mengharapkan segala saran dan kritikan yang sekiranya dapat

membantu penulis agar dalam penulisan selanjutnya bisa lebih baik lagi.

Akhir kata, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Bandung, Februari 2014

v

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR SIMBOL ... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ... xvii

BAB 1 PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Maksud dan Tujuan ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 3

1.5 Metode Penelitian ... 4

1.6 Sistematika penulisan ... 5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 7

2.1 Profil SDN Angkasa III Lanud Sulaiman ... 7

2.1.1 Visi dan Misi SDN Angkasa III ... 7

2.2 Ilmu Pengetahuan Alam ... 8

2.2.1 Pengertian Ilmu Pengetahuan Alam ... 8

2.2.2 Pembelajaran IPA di Sekolah Dasar ... 8

2.3 Edukasi ... 9

2.3.1 Unsur-unsur Edukasi ... 9

2.3.2 Faktor-faktor yang Membatasi Kemampuan Edukasi... 10

2.4 Aplikasi ... 10

2.4.1 Pengertian Aplikasi ... 10

2.4.2 Klasifikasi Aplikasi Berdasarkan Kegunaan ... 10

2.5.4 Versi Android ... 14

2.5.5 Kelebihan dan Kekurangan Android ... 16

2.6 Tools ... 17

2.6.1 Java ... 17

2.6.2 Android SDK (Software Development Kit) ... 18

2.6.3 Eclipse ... 18

2.6.3.1 Pengertian dan Sifat Eclipse ... 18

2.6.3.2 Versi Eclipse ... 19

2.6.4 ADT (Android Development Tools) ... 19

2.6.5 AVD (Android Virtual Device) ... 20

2.6.6 Pemrograman Berorientasi Objek ... 20

2.6.6.1 Pengertian Pemrograman Berorientasi Objek ... 20

2.6.6.2 Bahasa Pemrograman Berorientasi Objek ... 20

2.6.6.3 Konsep Dasar Pemrograman Berorientasi Objek ... 21

2.6.7 Unified Modeling Language (UML) ... 23

2.6.7.1 Pengertian UML ... 23

2.6.7.2 Diagram UML ... 24

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM ... 27

3.1 Analisis Sistem ... 27

3.1.1 Analisis Masalah ... 27

3.1.2 Analisis Arsitektur Sistem... 28

3.1.3 Analisis Kebutuhan Non Fungsional ... 29

3.1.3.1 Analisis Perangkat Keras ... 29

3.1.3.2 Analisis Perangkat Lunak ... 30

3.1.3.3 Analisis Pengguna (user) ... 30

3.1.4 Analisis Kebutuhan Fungsional ... 31

vii

3.1.4.4.2 Activity Diagram ... 42

3.1.4.4.3 Class Diagram ... 51

3.1.4.4.4 Sequence Diagram ... 54

3.1.4.4.5 Component Diagram ... 61

3.1.4.4.6 Deployment Diagram ... 62

3.2 Perancangan Sistem ... 62

3.2.1 Skema Relasi ... 62

3.2.2 Struktur Tabel... 63

3.2.3 Perancangan Menu Aplikasi ... 64

3.2.3.1 Menu Pengguna ... 65

3.2.3.2 Menu Admin ... 65

3.2.4 Perancangan Grafis dan Antarmuka... 66

3.2.4.1 Perancangan Antarmuka Aplikasi Pengguna ... 66

3.2.4.2 Perancangan Antarmuka Aplikasi Admin ... 73

3.2.5 Perancangan Menu Kotak Pesan (Message Box) ... 77

3.2.6 Jaringan Semantik ... 78

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ... 79

4.1 Implementasi ... 79

4.1.1 Perangkat Lunak Pembangunan ... 79

4.1.2 Perangkat Keras Pembangunan ... 79

4.1.3 Implementasi Basis Data ... 80

4.1.4 Implementasi Antarmuka ... 82

4.1.4.1 Implementasi Antarmuka Pengguna ... 82

4.1.4.2 Implementasi Antarmuka Admin ... 83

4.2 Pengujian Alpha ... 83

4.2.1 Rencana Pengujian Aplikasi ... 83

4.3.1 Skenario Pengujian Beta ... 94

4.3.2 Kesimpulan Pengujian Beta ... 97

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 99

5.1 Kesimpulan ... 99

5.2 Saran ... 99

101

DAFTAR PUSTAKA

[1] Android Developers [Online]. Diakses 16 Oktober 2013.

http://developer.android.com

[2] Android Version History [Online]. Diakses 16 Oktober 2013.

http://en.wikipedia.org/wiki/Android_version_history

[3] Aplikasi [Online]. Diakses16 Oktober 2013

http://id.wikipedia.org/wiki/Aplikasi

[4] Buku Kurikulum SDN Angkasa IV

[5] Eclipse [Online]. Diakses 16 Oktober 2013.

http://id.wikipedia.org/wiki/Eclipse_(perangkat_lunak)

[6] Hariyanto, Dr. Bambang, 2011. Esensi-esensi Bahasa Pemrograman Java. Bandung:

Penerbit Informatika.

[7] Ian Sommerville, 2007. Software Engineering, 8th ed.: Addison-Wesley Publishers.

[8] Indonesian Jurnal On Computer Science – Speed (IJCSS) 16 FTI UNSA Vol 10 No 2

– Mei 2013 – ijcss.unsa.ac.id, Perancangan Media Pembelajaran Berbasis

Multimedia (Studi Kasus Mata Pelajaran IPA Bahasan Gerak Benda Kelas III SDN

DEMPLEREJO).

[9] Jurnal Sains dan Seni ITS Vol. 1, No. 1, (Sept. 2012) ISSN: 2301-928X,

Perancangan Media Pembelajaran Interaktif Ilmu Pengetahuan Alam Untuk Siswa

Kelas 4 SD Dengan Metode Learning The Actual Object.

[10] Mari Belajar Android [Online]. Diakses 16 Oktober 2013.

http://androidcouple.blogspot.com/2013/03/android-development-tools.html

[11] Media Edukasi [Online]. Diakses 16 Oktober 2013.

http://www.m-edukasi.web.id/2012/06/unsur-unsur-pendidikan.html

[12] Safaat H, Nazruddin, Pemograman Aplikasi Mobile Smartphone dan Tablet PC

[13] Shalahuddin, Muhammad dan Rosa Ariani, Model Pembelajaran Rekayasa

Perangkat Lunak. Bandung: Modula., 2011.

[14] Widodo, Prabowo Pudjo, Menggunakan UML. Bandung: Penerbit Informatika.,

1

Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) berhubungan dengan cara mencari tahu

tentang alam secara sistematis, sehingga IPA bukan hanya penguasaan kumpulan

pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau hanya prinsip-prinsip

saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan. Salah satu tujuan

pembelajaran IPA di Sekolah Dasar (SD) adalah agar siswa memahami

konsep-konsep IPA dan mengembangkan rasa ingin tahu terhadap alam sekitar. IPA yang

seharusnya dipelajari dengan menggunakan alat peraga, ternyata sangat minim

dijumpai di beberapa Sekolah Dasar[8]. Apabila dalam proses belajar mengajar

guru hanya memberikan materi dengan metode ceramah saja tanpa dibantu alat

peraga atau media pendukung, maka akan sulit bagi siswa untuk menyerap

konsep-konsep pelajaran yang disampaikan guru sehingga berdampak pada

kurangnya minat siswa dalam belajar[9].

Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD) IPA di SD

merupakan standar minimum yang secara nasional harus dicapai oleh peserta

didik dan menjadi acuan dalam pengembangan kurikulum di setiap satuan

pendidikan. Pencapaian SK dan KD didasarkan pada pemberdayaan peserta didik

untuk membangun kemampuan, bekerja ilmiah, dan pengetahuan sendiri yang

difasilitasi oleh guru[4]. Berdasarkan permasalahan dan acuan tersebut, maka

visualisasi dan minat siswa terhadap konsep-konsep IPA harus ditingkatkan.

Adanya kombinasi berbagai unsur media yang terdiri dari teks, gambar, dan

animasi pada alat peraga/media pendukung dapat menjadikan visualisasi lebih

menarik. Oleh sebab itu perkembangan teknologi multimedia dapat dimanfaatkan

sebagai sarana pendukung kegiatan pembelajaran.

Saat ini media yang mendukung pembelajaran IPA terdiri dalam beberapa

bentuk seperti buku, CD Interaktif, dan website. Buku memiliki keterbatasan

tersendiri, misalnya buku hanya dapat menampilkan teks dan gambar, mudah

penyimpanan yang cukup besar. Sedangkan kekurangan yang dimiliki media

dalam bentuk CD Interaktif misalnya untuk menampilkan harus menggunakan

DVD atau komputer, dan untuk kekurangan pada media website misalnya untuk

mengaksesnya harus menggunakan komputer dan memerlukan akses internet.

Untuk mengatasi hal tersebut, perlu dirancang sebuah aplikasi mobile

mengenai pembelajaran IPA. Aplikasi mobile yang akan dirancang ini, memiliki

beberapa kelebihan diantaranya dapat digunakan dimanapun dan kapanpun, isi

materi terdiri dari teks, gambar, audio, video dan animasi sehingga para siswa bisa

lebih tertarik, adanya aplikasi kuis berupa pertanyaan pilihan ganda sebagai alat

uji siswa. Aplikasi ini berbasis android, karena android merupakan sistem operasi

pada smartphone yang paling banyak digunakan untuk saat ini. Berdasarkan

masalah yang telah dipaparkan sebelumnya maka untuk menangani masalah

tersebut, dibuatlah aplikasi pembelajaran ilmu pengetahuan alam tingkat sekolah

dasar berbasis android.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang masalah tersebut, maka dapat di

rumuskan beberapa identifikasi masalah sebagai berikut :

1. Rendahnya visualisasi siswa terhadap konsep-konsep IPA yang

disebabkan oleh minimnya alat peraga yang tersedia.

2. Pembelajaran dengan metode ceramah tanpa dibantu alat pendukung

menyebabkan kebosanan bagi siswa.

3. Adanya Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD) sebagai

standar minimum yang secara nasional harus dicapai oleh peserta didik.

4. Bagaimana membuat aplikasi pembelajaran IPA kelas VI SD berbasis

android.

1.3Maksud dan Tujuan

Maksud dari penulisan skripsi ini adalah untuk membangun aplikasi

pembelajaran ilmu pengetahuan alam tingkat sekolah dasar berbasis android.

1. Diharapkan bisa meningkatkan visualisasi siswa terhadap

konsep-konsep IPA.

2. Diharapkan ketertarikan siswa dalam mempelajari IPA dapat

bertambah.

3. Diharapkan dapat membantu siswa dalam mencapai Standar

Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD).

4. Diharapkan aplikasi ini dapat membantu siswa sebagai media

pendukung dalam pembelajaran IPA.

1.4Batasan Masalah

Batasan Masalah yang terdapat pada pembuatan aplikasi mobile ini adalah

sebagai berikut :

1. Aplikasi mobile ini berbasis android.

2. Penggunaan aplikasi ini membutuhkan koneksi internet.

3. Menggunakan pendekatan Object Oriented Programming (OOP).

4. Menggunakan metodologi berorientasi objek dengan Object Oriented

Design (OOD) menggunakan UML (Unified Modelling Language).

5. DBMS yang digunakan adalah MySQL.

6. Sistem pada aplikasi ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu frontend

(client) dan backend (server). Server dikelola oleh salah satu guru di

SDN Angkasa III Lanud Sulaiman.

7. Isi materi pembelajaran berupa teks, gambar, dan video animasi.

8. Adanya soal-soal pilihan ganda yang diharapkan dapat menjadi alat uji

pengguna.

9. Adanya resume dari setiap materi pelajaran.

10. Materi yang disajikan merupakan seluruh materi pembelajaran IPA

sekolah dasar kelas VI yang diterbitkan oleh Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional Tahun 2008. Diantaranya adalah

sebagai berikut : Ciri Khusus makhluk hidup, Perkembangabiakan

Makhluk Hidup, Keseimbangan Ekosistem, Hantaran Panas Pada

Benda, Perubahan Benda, Gaya dan Gerak, Energi Listrik, Tata Surya,

1.5Metodologi Penelitian

Metodologi yang digunakan dalam penulisan skripsi ini adalah sebagai

berikut :

1. Tahap pengumpulan data

Metode pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah

sebagai berikut :

a. Studi Literatur.

Pengumpulan data dengan cara mengumpulkan literatur, jurnal, paper dan

bacaan-bacaan yang ada kaitannya dengan judul penelitian.

b. Kuisioner

Teknik pengumpulan data dengan memberikan pertanyaan kepada banyak orang

sekaligus tentang aplikasi yang akan dibangun.

2. Tahap pembuatan perangkat lunak.

Teknik analisis data dalam pembuatan perangkat lunak menggunakan

paradigma perangkat lunak secara waterfall, yang meliputi beberapa proses

diantaranya[7]:

a. Requirements Definition

System services, kendala dan tujuan, dibentuk oleh konsultasi dengan

penggunaan sistem. Mereka kemudian didefinisikan secara rinci dan berfungsi

sebagai spesifikasi sistem.

b. System and Software Design

System design process mempartisi requirements baik perangkat keras

maupun perangkat lunak sistem. Ini menetapkan arsitektur sistem secara

keseluruhan. Desain perangkat lunak melibatkan mengidentifikasi dan

menggambarkan abstraksi sistem perangkat lunak yang mendasari hubungan

mereka.

c. Implementaton and Unit Testing

Selama tahap ini, desain perangkat lunak direalisasikan sebagai

serangkaian program atau unit program. Unit pengujian melibatkan verifikasi

d. Integration and System Testing

Unit program individu atau program yang terintegrasi dan diuji sebagai

sistem yang lengkap untuk memastikan bahwa persyaratan perangkat lunak telah

dipenuhi. Setelah pengujian, sistem perangkat lunak disampaikan kepada

pelanggan.

e. Operation and Maintenace

Pemeliharaan melibatkan mengoreksi kesalahan yang tidak ditemukan

pada tahap-tahap awal dari siklus hidup, meningkatkan implementasi unit sistem

dan meningkatkan layanan sistem sebagai persyaratan baru ditemukan. Untuk

lebih jelasnya gambar model waterfall dapat dilihat pada gambar 1.1.

Gambar 1.1 Ilustrasi Waterfall Model[7]

1.6Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan skripsi ini disusun untuk memberikan gambaran

umum tentang penelitian yang dijalankan. Sistematika penulisan skripsi ini adalah

sebagai berikut :

BAB 1. PENDAHULUAN

Pada bab ini diuraikan mengenai latar belakang masalah, rumusan

masalah, maksud dan tujuan, batasan masalah, metodologi penelitian, dan

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisikan pengumpulan data yang berkaitan dengan skripsi.

Adapun untuk menunjang skripsi ini penyusun gunakan landasan-landasan teori

tentang aplikasi sebagai acuan dalam melaksanakan skripsi.

BAB 3. ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

Bab ini berisi deskripsi sistem, analisis kebutuhan dalam pembangunan

sistem serta perancangan sistem yang dikembangkan.

BAB 4. IMPLEMENTASI dan PENGUJIAN SISTEM

Bab ini berisi implementasi sistem yang dibangun, uji coba dan hasil

pengujian sistem.

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

Berisi kesimpulan dan saran yang sudah diperoleh dari hasil pengujian

7

SDN Angkasa III beralamat di Jalan Albatros Blok D RT 02 RW 04

Kelurahan Sulaiman Kecamatan Margahayu Kabupaten Bandung Jawa Barat.

Sekolah ini berstatus sekolah negeri dan berakreditasi B. SDN Angkasa III berdiri

pada tahun 1978 yang berstatus bangunan milik pemerintah. Sekolah ini memiliki

12 kelas, dimana siswanya berjumlah 242 orang. Memiliki beberapa kantin,

lapangan, beberapa kamar mandi, dan sebuah ruang guru. Disekolah ini media

peraga mata pelajaran IPA tidak cukup banyak.

2.1.1 Visi Dan Misi

. Misi

Peserta Didik dan Personel yang :

• Iman dan Taqwa

• Cerdas

• Terampil

• Cinta Budaya

• Dan Profesional

b. Visi

1. Menumbuhkembangkan peserta didik yang taat beragama.

2. Mewujudkan tercapainya mutu pendidikan yang sesuai dengan

tuntutan masyarakat dan perkembangan IPTEK.

3. Menciptakan anak didik berprestasi

4. Membudayakan hidup bersih, cinta lingkungan dan cinta almamater

5. Menumbuhkembangkan profesionalisme dan meningkatkan kinerja

tenaga kependidikan

6. Memantapkan pelaksanaan tata tertib bagi siswa dan personel

7. Meningkatkan hubungan dengan orang tua siswa dan masyarakat

2.2 Ilmu Pengetahuan Alam

Dalam bagian ini akan dibahas tentang pengertian ilmu pengetahuan alam

dan pembelajaran ilmu pengetahuan alam di sekolah dasar.

2.2.1 Pengertian Ilmu Pengetahuan Alam

Ilmu pengetahuan alam adalah mata pelajaran yang berkaitan dengan

mengetahui alam secara sistematis. IPA bukan hanya kumpulan-kumpulan

pengetahuan yang berupa fakta-fakta, atau prinsip-prinsip saja, tetapi juga

merupakan suatu proses penemuan (Devi, 2009:1). IPA adalah ilmu pengetahuan

yang mempunyai objek menggunakan metode ilmiah sehingga perlu diajarkan di

Sekolah Dasar [8].

2.2.2 Pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam di Sekolah Dasar

IPA diperlukan dalam kehidupan sehari-hari untuk memenuhi kebutuhan

manusia melalui pemecahan masalah-masalah yang dapat diidentifikasikan.

Penerapan IPA perlu dilakukan secara bijaksana agar tidak berdampak buruk

terhadap lingkungan. Di tingkat Sekolah Dasar diharapkan ada penekanan

pembelajaran Salingtemas (Sains, lingkungan, teknologi, dan masyarakat) yang

diarahkan pada pengalaman belajar untuk merancang dan membuat suatu karya

melalui penerapan konsep IPA.

Ada berbagai alasan yang menyebabkan satu mata pelajaran itu dimasuk

ke dalam kurikulum suatu sekolah. Usman Samatowa (2006) menegemukakan

empat Alasan IPA dimasukan dikurikulum Sekolah Dasar yaitu:

a. Bahwa IPA berfaedah bagi suatu bangsa, sebab IPA merupakan dasar

teknologi, sering disebut-sebut sebagai tulang punggung pembangunan.

Pengetahuan dasar untuk teknologi ialah IPA. Orang tidak menjadi Insinyur

elektronika yang baik, atau dokter yang baik, tanpa dasar yang cukup luas

mengenai berbagai gejala alam.

b. Bila IPA diajarkan menurut cara yang tepat, maka IPA merupakan suatu mata

pelajaran yang memberikan kesempatan berpikir kritis; misalnya sains

diajarkan dengan mengikuti metode "menemukan sendiri". Dengan ini anak

masalah demikian". Dapatkah tumbuhan hidup tanpa daun?" Anak diminta

untuk mencari dan menyelidiki hal ini.

c. Bila IPA diajarkan melalui percobaan-percobaan yang dilakukan sendiri oleh

anak. Maka IPA tidaklah merupakan mata pelajaran yang bersifat hafalan

belaka.

d. Mata pelajaran ini mempunyai: nilai-nilai pendidikan yaitu mempunyai

potensi yang dapat membentuk kepribadian anak secara keseluruhan.

2.3 Edukasi

Edukasi atau pendidikan ialah suatu usaha yang sadar yang teratur dan

sitematis, yang dilakukan oleh orang – orang yang diserahi tanggung jawab untuk

mempengaruhi anak agar mempunyai sifat dan tabiat yang sesuai dengan cita –

cita pendidikan.Edukasi juga bisa diartikan sebagai bantuan yang diberikan secara

sengaja kepada anak dalam pertumbuhan jasmani maupun rohani.

Secara teoritis pengertian mendidik dan mengajar tidaklah sama. Mengajar

berarti menyerahkan atau manyampaikan ilmu pengetahuan atau keterampilandan

lain sebagainya kepada orang lain, dengan menggunakan cara – cara tertentu

sehingga ilmu – ilmu tersebut bisa menjadi milik orang lain.

Lain halnya mendidik, bahwa mendidik tidak hanya cukup dengan hanya

memberikan ilmu pengetahuan ataupun keterampilan, melainkan juga harus

ditanamkan pada anak didik nilai – nilai dan norma – norma susila yang tinggi

dan luhur. Dari pengertian diatas diketahui bahwa mendidik lebih luas dari pada

mengajar.Mengajar hanyalah alat atau sarana dalam mendidik .dan mendidik

harus mempunyai tujuan dan nilai – nilai yang tinggi.

2.3.1 Unsur-Unsur Edukasi

Unsur-unsur edukasi diantaranya [11] :

1. Anak didik, yaitu pihak yang menjadi objek utama edukasi.

2. Pendidik, yaitupihak yang menjadi subjek dari pelaksanaan edukasi.

3. Materi, yaitubahan atau pengalaman belajar yang disusun menjadi kurikulum.

4. Alat edukasi, yaitu tindakan yang menjadi kelangsungan mendidik.

6. Dasar dan landasan edukasi, yaitulandasan yang menjadi fundamental dari

segala kegiatan edukasi.

2.3.2 Faktor-faktor yang membatasi kemampuan edukasi

Adapun faktor-faktor yang membatasi kemampuan edukasi diantaranya :

1. Faktor anak

Di dalam anak didik terdapat potensi-potensi yang butuh edukasi dari luar.

2. Faktor Pendidik

Guru mempunyai metode penyampaian yang berbeda dan beragam.

3. Faktor Lingkungan

Lingkungan sangat berpengaruh baik positif maupun negatif.

2.4 Aplikasi

Dalam bagian ini akan dibahas mengenai pengertian aplikasi, klasifikasi

aplikasi berdasarkan kegunaannya, dan karakteristik aplikasi mobile.

2.4.1 Pengertian Aplikasi

Aplikasi menurut Jogiyanto (2001:12) adalah penggunaan dalam suatu

komputer,instruksi (instructiom) atau pernyataan (statement) yang disusun

sedemikian rupa sehingga komputer dapat memproses input menjadi output.

Menurut (shelly, cashman, vermant, 2009, p57), Aplikasi adalah seperangkat

instruksi khusus dalam komputer yang dirancang agar kita menyelesaikan

tugas-tugas tertentu.

Mobile dapat diartikan sebagai perpindahan yang mudah dari satu tempat

ke tempat lain. Aplikasi mobile merupakan aplikasi yang dapat digunakan

walaupun pengguna berpindah dari satu tempat ke tempat lain tanpa terjadi

pemutusan atau terputusnya komunikasi. Aplikasi ini dapat diakses melalui

perangkat nirkabel seperti pager, PDA, dan telepon seluler.

2.4.2 Klasifikasi Aplikasi Berdasarkan Kegunaan

Adapun klasifikasi aplikasi berdasarkan kegunaannya sebagai berikut [3] :

1. Aplikasi perusahaan (enterprise)

2. Aplikasi infrastruktur perusahaan

3. Aplikasi informasi kerja

5. Aplikasi pendidikan

6. Aplikasi pengembangan media

7. Aplikasi produk

2.4.3 Karakteristik Aplikasi Mobile

Aplikasi mobile memiliki beberapa karakteristik, diantaranya :

1. Ukuran yang kecil, perangkat mobile memiliki ukuran yang kecil.

2. Memori yang terbatas, perangkat mobile juga memiliki memory yang kecil,

yaitu primary (RAM) dan secondary (disk).

3. Daya proses yang terbatas, sistem mobile tidaklah setangguh desktop.

4. Mengkonsumsi daya yang rendah, perangkat mobile menghabiskan sedikit

daya dibandingkan dengan mesin desktop.

5. Kuat dan dapat diandalkan, karena perangkat mobile selalu dibawa kemana

saja, mereka harus cukup kuat untuk menghadapi benturan-benturan, gerakan,

dan sesekali tetesan-tetesan air.

6. Konektifitas yang terbatas, perangkat mobile memiliki bandwidth rendah,

bahkan beberapa dari mereka bahkan tidak tersambung.

7. Masa hidup yang pendek, perangkat-perangkat konsumen ini menyala dalam

hitungan detik kebanyakan dari mereka selalu menyala.

2.5 Android

Android adalah sebuah sistem operasi untuk perangkat mobile berbasis

linux yang mencakup sistem operasi, middleware dan aplikasi. Android

menyediakan platform yang terbuka bagi para pengembang untk menciptakan

aplikasi mereka[12].

2.5.1 Sejarah Android

Awalnya, Google Inc. membeli Android Inc. yang merupakan pendatang

baru yang membuat peranti lunak untuk ponsel/smartphone. Kemudian untuk

mengembangkan Android, dibentuklah Open Handset Alliance, konsorsium dari

34 perusahaan peranti keras, peranti lunak, dan telekomunikasi, termasuk Google,

HTC, Intel, Motorola, Qualcomm, T-Mobile, dan Nvidia.

Pada perilisan perdana Android, 5 November 2007, Android bersama

perangkat mobile. Di lain pihak, Google merilis kode-kode Android di bawah

lisensi Apache, sebuah lisensi perangkat lunak dan open platform perangkat

seluler.

Sekitar September 2007, Google mengenalkan Nexus One, salah satu jenis

smartphone yang menggunakan Android sebagai sistem operasinya. Pada 9

Desember 2008, diumumkan anggota baru yang bergabung dalam program kerja

Android ARM Holdings, Atheros Communication, Garmin Ltd, Softbank, Sony

Ericsson, Toshiba Corp, dan Vodafone Group Plc.

Pada saat ini kebanyakan vendor-vendor smartphone sudah memproduksi

smartphone berbasis android, vendor-vendor itu antara lain HTC, Motorola,

Samsung, LG, HKC, Huawei, Archos, Webstation Camangi, Dell, Nexus,

SciPhone, WayteQ, Sony Ericsson, Acer, Philips, T-Mobile, Nexian, IMO, Asus

dan masih banyak lagi vendor smartphone di dunia yang memproduksi android.

Hal ini karena android itu adalah sistem operasi yang open source sehingga bebas

didistribusikan dan dipakai oleh vendor manapun.

2.5.2 Arsitektur Android

Secara garis besar Arsitektur Android dapat dijelaskan dan digambarkan

sebagai berikut :

1. Applications dan Widgets

Applications dan Widgets ini adalah layer di mana kita berhubungan

dengan aplikasi saja, di mana biasanya kita download aplikasi kemudian kita

lakukan instalasi dan jalankan aplikasi tersebut.

2. Applications Frameworks

Applications Frameworks adalah layer di mana para pembuat aplikasi

melakukan pengembangan/pembuatan aplikasi yang akan dijalankan di sistem

operasi Android, karena pada layer inilah aplikasi dapat dirancang dan dibuat,

seperti content-providers yang berupa sms dan panggilan telepon.

3. Libraries

Libraries adalah layer di mana fitur-fitur Android berada, biasanya para

4. Android Run Time

Android Run Time adalah layer yang membuat aplikasi Android dapat

dijalankan di mana dalam prosesnya menggunakan Implementasi Linux. Dalvik

Virtual Machine (DVM) merupakan mesin yang membentuk dasar kerangka

aplikasi Android.

Di dalam Android Run Time dibagi menjadi dua bagian yaitu :

a. Core Libraries, Aplikasi Android dibangun dalam bahasa java, sementara

Dalvik sebagai virtual mesinnya bukan Virtual Machine Java, sehingga

diperlukan sebuah libraries yang berfungsi untuk menterjemahkan bahasa

java/c yang ditangani oleh Core Libraries.

b. Dalvik Virtual Machine, Virtual mesin berbasis register yang dioptimalkan

untuk menjalankan fungsi-fungsi secara efisien, di mana merupakan

pengembangan yang mampu membuat linux kernel untuk melakukan

threading dan manajemen tingkat rendah.

5. Linux Kernel

Linux Kernel adalah layer di mana inti dari operating system dari Android

itu berada. Berisi file-file sistem yang mengatur sistem processing, memory,

resource, drivers, dan sistem-sistem operasi android lainnya.

2.5.3 Fitur Android

Beberapa fitur Android yang paling penting adalah [12] :

1. Framework, aplikasi yang mendukung penggantian komponen dan reusable.

2. Mesin Virtual Dalvik, dioptimalkan untuk perangkat mobile.

3. Intergrated Browser, berdasarkan engine open source WebKit.

4. Grafis yang dioptimalkan dan didukung oleh libraries grafis 2D, grafis 3D

berdasarkan spesifikasi opengl ES 1,0 (Opsional akselerasi hardware).

5. SQLite, untuk penyimpanan data (database).

6. Media Support yang mendukung audio, video, dan gambar (MPEG4, MP3,

AAC, AMR, JPG, PNG, GIF). (tergantung hardware).

7. Bluetooth, EDGE, 3G, dan WiFi (tergantung hardware).

8. Kamera, GPS, kompas, dan i (tergantung hardware).

9. Lingkungan Development yang lengkap dan kaya termasuk perangkat

emulator, tools untuk debugging, profil dan kinerja memori, dan plugin untuk

IDE Eclipse.

2.5.4 Versi Android

Telepon pertama yang memakai sistem operasi Android adalah HTC

Dream, yang dirilis pada 22 Oktober 2008. Adapun versi-versi Android yang

pernah dirilis adalah sebagai berikut [1] :

1. Android versi 1.1

Dirilis pada 9 Maret 2009, versi ini dilengkapi dengan pembaruan estetis pada

aplikasi jam, alarm, voice search, pengiriman pesan dengan Gmail, dan

pemberitahuan email.

2. Android Versi 1.5 (cupcake)

Dirilis pada pertengahan Mei 2009, adanya penambahan fitur seperti

kemampuan merekam dan menonton video dengan modus kamera,

meng-upload video ke YouTube dan gambar Picasa langsung dari telepon, animasi

layar dan keyboard pada layar yang dapat disesuaikan dengan sistem.

3. Android versi 1.6 (donut)

Dirilis pada September dengan menampilkan proses pencarian yang lebih

VPN. Fitur lainnya adalah kemampuan dial kontak, teknologi text to change

speech (tergantung ponsel).

4. Android versi 2.0/2.1 (eclair)

Dirilis pada 3 Desember 2009, perubahan yang dilakukan adalah

pengoptimalan hardware, peningkatan google maps 3.1.2, perubahan UI

dengan browser baru dan dukungan HTML5, daftar kontak baru, dukungan

flash untuk kamera 3.2MP, digital zoom, dan bluetooth 2.1.

5. Android versi 2.2 (froyo)

Dirilis pada Mei 2010, dengan fitur kerangka aplikasi memungkinkan

penggunaan dan penghapusan komponen yang tersedia, Dalvik Virtual

Machine dioptimalkan untuk perangkat mobile, grafik di 2D dan grafis 3D

berdasarkan libraries opengl, SQLite sebagai penyimpanan data.

6. Android versi 2.3 (gingerbread)

Dirilis pada Desember 2010, memiliki kemampuan seperti : SIP-based VoIP,

Near Field Communication (NFC), Gyroscope dan sensor, Multiple cameras

support, Mixable audio effects, Download manager.

7. Android versi 3.2 (honeycomb)

Dirilis pada 22 Februari 2011[2] , terdiri dari beberapa fitur baru diantaranya :

New UI framework for creating great tablet apps, High-performance 2D and

3D graphics, Support for multicore processor architectures, Rich multimedia

and connectivity, Enhancements for enterprise, Compatibility with existing

apps[1].

8. Android versi 4.0 (ice cream sandwich)

Dirilis pada 19 Oktober 2012[2], memiliki beberapa fitur seperti : Refined,

evolved UI, Multitasking, Home screen folders and favorites tray, Resizable

widgets, New lock screen actions, Quick responses for incoming calls,

Improved text input and spell-checking, Powerful voice input engine, Control

over network data, Live Effects for transforming video[1].

9. Android versi 4.1/4.2/4.3 (jelly bean)

Dirilis pada 9 Juli 2013[2], memiliki fitur seperti : Faster, Smoother, More

Bluetooth Connectivity, Support for Restricted Profiles, Optimized Location

and Sensor Capabilities, Modular DRM framework, VP8 encoder, Video

encoding from a surface, Media muxer, Playback progress and scrubbing in

remote control clients, Support for International Users[1].

2.5.5 Kelebihan dan Kekurangan Android

Kelebihan dan kekurangan sistem operasi Android adalah sebagai berikut:

1. Kelebihan Android [12]

a. Lengkap (Complete Platform): para desainer dapat melakukan pendekatan

yang komprehensif ketika mereka sedang mengembangkan platform

Android. Android merupakan sistem operasi yang aman dan banyak

menyudiakan tools dalam membangun software dan memungkinkan

untuk peluang pengembangan aplikasi.

b. Terbuka (Open Source): Platform Android disediakan melalui lisensi open

source. Pengembang dapat dengan bebas untuk mengembangkan aplikasi.

c. Free (Free Platform): Android adalah platform/aplikasi yang bebas untuk

dikembangkan. Tidak ada lisesnsi atau biaya royalti untuk dikembangkan

pada platform Android. Tidak ada biaya keanggotaan diperlukan. Tidak

diperlukan biaya pengujian. Tidak ada kontrak yang diperlukan. Android

dapat didistribusikan dan diperdagangkan dalam bentuk apapun.

2. Kekurangan Android

a. Kurangnya ketersediaan

Berdasarkan peringkat harian agregat pada semester pertama di tahun ini, dari

50 aplikasi terlaris iPad baik yang berbayar maupun gratis di AppStore

rupanya sebesar 30 persen diantaranya tidak tersedia di Google Play.

b. Ancaman dari malware/virus

Karena android adalah open source dan pengguna dapat menginstall aplikasi

yang bukan berasal dari Google Play, perangkat Android jauh lebih rentan

c. Sering terdapat iklan

Karena mudah dan gratis, kadang sering diboncengi iklan. Secara tampilan

memang tidak mengganggu kinerja aplikasi itu sendiri, karena memang

kadang berada di bagian atas atau bawah aplikasi

d. Terhubung dengan internet

Android bisa dibilang sangat memerlukan koneksi internet yang aktif.

Setidaknya harus ada koneksi internet GPRS di daerah anda, agar perangkat

siap untuk online sesuai dengan kebutuhan kita.

2.6 Tools

Pada sub bab ini akan dijelaskan tools yang digunakan dalam

pembangunan aplikasi pembelajaran ilmu pengetahuan alam ini.

2.6.1 Java

Bahasa Java dikembangkan oleh Sun Microsystem tahun 1991 sebagai

bagian dari suatu proyek penelitian untuk mengembangkan software bagi

konsumer barang – barang elektronik seperti televise, VCR, toaster dan mesin –

mesin lainnya yang dapat dibeli di swalayan. Tujuan penciptaan Java pada waktu

itu adalah menjadi suatu program yang berukuran kecil, efisien, dan portable di

segala jenis hardware. Tujuan yang sama ini membuat Java menjadi satu bahasa

yang ideal untuk mendistribusikan program – program yang dapat dijalankan

melalui www dan juga suatu bahasa pemrograman untuk segala tujuan untuk

mengembangkan program – program yang dapat digunakan dengan mudah dan

portable di berbagai platform yang berbeda.

Sekarang, Sun telah mengeluarkan berbagai program Java yang dapat

digunakan seperti Java API, atau JDK atau JAVA Developer Kit . Selain itu,

banyak juga program-program lain yang dapat digunakan untuk membuat

program Java, seperti Eclipse, NetBeans, JBuilder, JCreator, J++, dan

sebagainya.

Saat ini distribusi Java dan kelas pendukungnya dibagi dalam tiga bagian

yang masing-masing memiliki konsentrasi tersendiri yaitu [6]:

1. Java 2 Standart Edition (J2SE), untuk aplikasi desktop

3. Java 2 Micro Edition (J2ME), untuk piranti dengan kemampuan

terbatas.

2.6.2 Android SDK (Software Development Kit)

Android SDK adalah tools API (Application Programming Interface) yang

diperlukan untuk memulai mengembangkan aplikasi pada platform Android

menggunakan bahasa pemrograman Java. Sebagai platform aplikasi-netral,

Android memberi kesempatan untuk membuat aplikasi yang dibutuhkan yang

bukan merupakan aplikasi bawaan smartphone.

2.6.3 Eclipse

Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai pengertian dan sifat Eclipse,

berbagai versi Eclipse, serta Arstitektur Eclipse.

2.6.3.1Pengertian dan Sifat Eclipse

Eclipse adalah sebuah IDE (Intergrated Development Environment) untuk

mengembangkan perangkat lunak dan dapat dijalankan di platform. Berikut ini

adalah sifat dari Eclipse :

1. Multi-platform : Target sistem operasi Eclipse adalah Microsoft Windows,

Linux, Solaris, AIX, HP-UX dan Mac OS X.

2. Multi-language : Eclipse dikembangkan dengan bahasa pemrograman Java,

akan tetapi Eclipse mendukung pengembangan aplikasi berbasis bahasa

pemrograman lainnya, seperti C/C++, Cobol, Python, Perl, PHP, dan lain

sebagainya.

3. Multi-role : Selain sebagai IDE untu pengembangan aplikasi, Eclipse pun bisa

digunakan untuk aktivitas dalam siklus pengembangan perangkat lunak,

seperti dokumentasi, test perangkat lunak, pengembangan web, dan lain

sebagainya.

Eclipse pada saat ini merupakan salah satu IDE favorit dikarenakan gratis

dan open source, yang berarti setiap orang boleh melihat kode pemrograman

perangkat lunak lain. Selain itu kelebihan dari Eclipse yang membuatnya populer

adalah kemampuannya untuk dapat dikembangkan oleh pengguna dengan

2.6.3.2Versi Eclipse

Sejak tahun 2005, Eclipse Foundation mengkoordinasikan peluncuran

Eclipse secara rutin dan simultan yang dikenal dengan nama Simlutaneous

Release. Tujuannya adalah untuk menyediaan distribusi Eclipse dngan fitur dan

versi yang terstandarisasi.

Tabel 2.1 Versi Eclipse[5]

Kode Peluncuran Tanggal Peluncuran Platform

Eclipse 3.0 28 Juli 2004 3.0

2.6.4 ADT/Plugin Eclipse

Android Development Tools (ADT) adalah plugin yang didesain untuk

IDE Eclipse yang memberikan kita kemudahan dalam mengembangkan aplikasi

android dengan menggunakan IDE Eclipse. Dengan menggunakan ADT untuk

Eclipse akan memudahkan kita dalam membuat aplikasi project android, membuat

GUI aplikasi, dan menambakan komponen-komponen yang lainnya, begitu juga

kita dapat melakukan running aplikasi menggunakan Android SDK melalui

Eclipse. Dengan ADT juga kita dapat melakukan pembuatan package android

(.apk) yang digunakan untuk distribusi aplikasi android yang kita rancang.

Berikut adalah versi ADT untuk Eclipse yang sudah dirilis[10] : ADT

0.9.4 (Oktober 2009), ADT 0.9.5 (Desember 2009), ADT 0.9.6 (March 2010),

ADT 0.9.7 (May 2010), ADT 0.9.8 (September 2010), ADT 0.9.9 (September

2010), ADT 8.0.0 (Desember 2010), ADT 8.0.1 (Desember 2010), ADT 9.0.0

(Januari 2011), ADT 10.0.0 (Februari 2011), ADT 10.0.1 (Maret 2011), ADT

2.6.5 Android Virtual Device (AVD)

AVD adalah emulator untuk menjalankan program aplikasi android yang

kita buat. Dengan AVD ini, kita bisa mengembangkan dan mencoba aplikasi

Android tanpa harus menggunakan perangkat Android yang sebenarnya. Kita bisa

menentukan karakteristik AVD, misalkan menentukan versi Android, jenis dan

ukuran layar, besarnya memory, dan lain sebagainya. AVD bisa dibuat sebanyak

yang kita inginkan.

2.6.6 Pemrograman Berorientasi Objek

Pada bagian ini dijelaskan tentang pengertian, bahasa pemrograman, dan

konsep dasar pemograman berorientasi objek.

2.6.6.1Pengertian Pemrograman Berorientasi Objek

Metodologi berorientasi objek adalah suatu strategi pembangunan

perangkat lunak yang mengorganisasikan perangkat lunak sebagai kumpulan

objek yang berisi data dan operasi yang diberlakukan terhadapnya. Metode

berorientasi objek didasarkan pada penerapan prinsip-prinsip pengolalaan

kompleksitas. Metode berorientasi objek meliputi rangkaian aktivitas analisis

berorientasi objek, perancangan berorientasi objek, pemrograman berorientasi

objek, dan pengujian berorientasi objek [13].

2.6.6.2Bahasa Pemrograman Berorientasi Objek

Berikut beberapa contoh bahasa pemrograman yang mendukung

pemrograman berorientasi objek :

1. Bahasa Pemrograman Smalltalk, Smalltalk merupakan salah satu bahasa

pemrograman yang dikembangkan untuk mendukung pemrograman

berorientasi objek mulai tahun 1978.

2. Bahasa Pemrograman Eiffel, Eiffel merupakan bahasa pemrograman mulai

tahun 1985 yang memiliki sintaks mirip dengan sintaks pada bahasa

pemrograman pascal.

3. Bahasa Pemrograman C++, Bahasa pemrograman C++ merupakan

pengembangan lebih lanjut dari bahasa pemrograman C.

4. Bahasa Pemrograman PHP, PHP 4 dengan versi-versi akhir menuju PHP5

5. Bahasa Pemrograman Java, Java merupakan bahasa pemrograman objekm

murni karena semua kode programnya dibungkus dalam kelas.

2.6.6.3Konsep Dasar Metodologi Beriorentasi Objek

Berikut ini adalah konsep dasar yang harus dipahami tentang metodologi

berorientasi objek :

1. Kelas (class)

Kelas adalah kumpulan objek-objek dengan karakteristik yang sama. Sebuah

kelas akan mempunyai sifat (atribut), kelakuan (operasi/metode), hubungan

(relationship), dan arti. Suatu kelas dapat diturunkan dan kelas yang lain, di

mana atribut dan kelas semula dapat diwariskan ke kelas yang baru.

2. Objek (object)

Objek adalah abstraksi dan sesuatu yang mewakili dunia nyata seperti benda,

manusia, satuan organisasi, tempat, kejadian, struktur, status, atau hal-hal lain

yang bersifat abstrak. Objek merupakan suatu entitas yang mampu

menyimpan informasi (status) dan mempunyai operasi (kelakuan) yang dapat

diterapkan atau dapat berperngaruh pada status objeknya.

3. Metode (method)

Operasi atau metode pada sebuah kelas hampir sama dengan fungsi atau

prosedur pada metodologi struktural. Sebuah kelas boleh memiliki lebih dari

satu metode atau operasi

4. Atribut (Atribute)

Atribut dari sebuah kelas adalah variabel global yang dimiliki sebuah kelas.

Atribut dapat berupa nilai atau elemen-elemen data yang dimiliki oleh objek

dalam kelas objek.

5. Abstraksi (abstraction)

Prinsip untuk merepresentasikan dunia nyata yang kompleks menjadi satu

bentuk model yang sederahana dengan mengabaikan aspek-aspek lain yang

6. Enkapsulasi (encapsulation)

Pembungkusan atribut data dan layanan (operasi-operasi) yang dipunyai

objek untuk menyembunyikan implementasi dan objek sehingga objek lain

tida mengetahui cara kerjanya.

7. Pewarisan (inheritance)

Mekanisme yang memungkinkan satu objek mewarisi sebagian atau seluruh

definisi dan objek lain sebagai bagian dari dirinya

8. Antarmuka (interface)

Antarmuka atau interface sangat mirip dengan kelas, tapi tanpa atribut kelas

dan memiliki metode yang dideklarasikan tanpa isi. Antarmuka biasanya

digunakan agar kelas yang lain tidak mengakses langsung ke suatu kelas,

mengakses antarmukanya.

9. Reusability

Pemanfaatan kembali objek yang sudah didefinisikan untuk permasalahan

pada permasalahan lainnya yang melibatkan objek tersebut.

10. Generalisasi dan Spesialisasi

Menunjukkan hubungan antara kelas dan objek yang umum dengan kelas dan

objek yang khusus.

11. Komunikasi Antarobjek

Komunikasi antarobjek dilakukan lewat pesan (message) yang dikirim dan

satu objek ke objek lainnya.

12. Polimorfisme (polymorphism)

Kemampuan suatu objek untuk digunakan di banyak tujuan yang berbeda

dengan nama yang sama sehinga menghemat baris program.

13. Package

Package adalah sebuah kontainer atau kemasan yang dapat digunakan untuk

mengelompokkan kelas-kelas sehingga memungkinkan beberapa kelas yang

2.6.7 UML

Pada bagian ini akan dijelaskan tentang pengertian UML dan diagram

UML.

2.6.7.1Pengertian UML

Unified Modeling Language (UML) adalah bahasa spesifikasi standar

untuk mendokumentasikan, menspesifikasikan, dan membangun sistem perangkat

lunak. UML adalah himpunan struktur dan teknik untuk pemodelan desain

program berorientasi objek (OOP) serta aplikasinya. UML adalah metodologi

untuk mengembangkan sistem OOP dan sekelompok perangkat tool untuk

mendukung pengembangan sistem tersebut.

UML mulai diperkenalkan oleh Object Management Group, sebuah

organisasi yang telah mengembangkan model, teknologi, dan standar OOP sejak

tahun 1980-an. Sekarang UML sudah mulai banyak digunakan oleh para praktisi

OOP. UML merupakan dasar bagi perangkat (tool) desain berorientasi objek dari

IBM. UML adalah suatu bahasa yang digunakan untuk menentukan,

memvisualisasikan, membangun, dan mendokumentasikan suatu sistem informasi.

UML dikembangkan sebagai suatu alat untuk analisis dan desain

berorientasi objek oleh Grady Booch, Jim Rumbaugh, dan Ivar Jacobson. Namun

demikian UML dapat digunakan untukmemahami dan mendokumentasikan setiap

sistem informasi. Penggunaan UML dalam industri terus meningkat. Ini

merupakan standar terbuka yang menjadikannya sebagai bahasa pemodelan yang

2.6.7.2Diagram UML

Gambar 2.2 Diagram UML[13]

Berikut ini penjelasan singkat dari pembagian kategori tersebut :

1. Structure Diagrams yaitu kumpulan diagram yang digunakan untuk

menggambarkan suatu struktur statis dari sistem yang dimodelkan.

2. Behavior Diagrams yaitu kumpulan diagram yang digunakan untuk

menggambarkan kelakuan sistem atau rangkaian perubahan yang terjadi pada

sebuah sistem.

3. Interaction Diagrams yaitu kumpulan diagaram yang digunakan untuk

menggambarkan interaksi sistem dengan sistem lain maupun interaksi

antarsubsistem pada suatu sistem.

Berikut ini penjelasan dari masing-masing diagram :

1. Class Diagram

Class diagram menggambarkan struktur sistem dari segi pendefinisian

kelas-kelas yang akan dibuat untuk membangun sistem. Kelas memiliki atribut dan

2. Object Diagram

Diagram objek menggambarkan struktur sistem dari segi penamaan obje dan

jalannya objek dalam sistem. Pada diagram objek harus dipastikan semua

kelas sudah didefinisikan pada diagram kelas harus dipakai objeknya, karena

jika tidak, pendefinisian kelas itu tidak dapat dipertanggungjawabkan.

3. Component Diagram

Diagram komponen dibuat untuk menunjukan organisasi dan ketergantungan

di antara kumpulan komponen dalam sebuah sistem. Diagram komponen

fokus pada komponen sistem yang dibutuhkan dan ada di dalam sistem.

4. Composite Structure Diagram

Composite structure diagram baru mulai ada pada UML versi 2.0. Diagram

ini dapat digunakan untuk menggambarkan struktur dari bagian-bagian yang

saling terhubung maupun mendeskripsikan struktur pada saat berjalan

(runtime) dari instance yang terhubung.

5. Package Diagram

Package diagram menyediakan cara mengumpulkan elemen-elemen yang

saling terkait dalam diagram UML.

6. Deployment Diagram

Diagram deployment menunjukkan konfigurasi komponen dalam proses

eksekusi aplikasi. Diagram deployment juga dapat digunakan untuk

memodelkan hal-hal berikut: sistem tambahan yang menggambarkan

rancangan, device, node, dan hardware, sistem client/server, sistem

terdistribusi murni, serta rekayasa ulang aplikasi.

7. Use Case Diagram

Use case diagram merupakan pemodelan untuk kelakuan (behavior) sistem

informasi yang akan dibuat. Use case mendeskripsikan sebuah interaksi

antara satu atau lebih aktor dengan sistem informasi yang akan dibuat. Ada

dua hal utama pada use case yaitu pendefinisian aktor (orang, proses, atau

sistem lain yang berinterkasi dengan sistem informasi yang akan dibuat) dan

use case (fungsionalitas sebagai unit-unit yang saling bertukar pesan antarunit

8. Activity Diagram

Diagram aktivitas menggambarkan workflow (aliran kerja) atau aktivitas dari

sebuah sistem atau proses bisnis. Yang perlu diperhatikan adalah bahwa

diagram aktivitas menggambarkan aktivitas sistem bukan apa yang dilakukan

aktor.

9. State Machine Diagram

State machine diagram digunakan untuk menggambarkan perubahan status

atau transisi dari sebuah mesin atau sistem. Perubahan tersebut digambarkan

dalam suatu graf berarah.

10. Sequence Diagram

Diagram sekuen menggambarkan kelakuan objek pada use case dengan

mendeskripsikan waktu hidup objek dan message yang dikirimkan dan

diterima objek. Banyaknya diagram sekuen yang harus digambar adalah

sebanyak pendefinisian use case yang memiliki proses sendiri.

11. Communication Diagram

Communication diagram menggambarkan interaksi antarobjek/bagian dalam

bentuk urutan pengiriman pesan. Diagram komunikasi merepresentasikan

informasi yang diperoleh dari diagram kelas, diagram sekuen, dan diagram

use case untuk mendeskripsikan gabungan antara struktur statis dan tingkah

laku dinamis dari suatu sistem.

12. Timing Diagram

Timing diagram merupakan diagaram yang fokus pada penggambaran terkait

batasan waktu. Timing diagram digunakan untuk menggambarkan tingkah

laku sistem dalam periode waktu tertentu.

13. Interaction Overview Diagram

Interaction overview diagram adalah bentuk aktivitas diagram yang setiap

titik merepresentasikan diagram interaksi. Interaksi diagram dapat meliputi

27 BAB 3

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

Analisis dan perancangan sistem memerlukan tahapan yang sistematis

untuk mendapatkan aplikasi yang baik dan bersesuaian dengan kegunaan dan

tujuannya. Tahap awal dari analisis adalah menganalisis kebutuhan-kebutuhan

sistem mulai dari kebutuhan pengguna, kebutuhan non fungsional, dan kebutuhan

fungsional. Sedangkan untuk tahap perancangan aplikasi yaitu perancangan

database, dan perancangan antarmuka.

3.1Analisis Sistem

Analisis sistem dapat didefinisikan sebagai penguraian dari suatu sistem

informasi yang utuh kedalam bagian-bagian komponennya dengan maksud untuk

mengidentifikasi dan mengevaluasi permasalahan-permasalahan,

kesempatan-kesempatan, hambatan-hambatan yang terjadi dan kebutuhan-kebutuhan yang

diharapkan sehingga dapat sesuai dengan kebutuhan.

3.1.1 Analisis Masalah

Salah satu tujuan pembelajaran IPA di Sekolah Dasar (SD) adalah agar

siswa memahami konsep-konsep IPA dan mengembangkan rasa ingin tahu

terhadap alam sekitar. Apabila dalam proses belajar mengajar guru hanya

memberikan materi dengan metode ceramah saja tanpa alat peraga atau media

pendukung, maka akan sulit bagi siswa untuk menyerap konsep-konsep pelajaran

yang disampaikan guru sehingga berdampak pada kurangnya minat siswa dalam

belajar.

Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD) IPA di SD

merupakan standar minimum yang secara nasional harus dicapai oleh peserta

didik dan menjadi acuan dalam pengembangan kurikulum di setiap satuan

pendidikan. Berdasarkan acuan tersebut, maka visualisasi dan minat siswa

terhadap konsep-konsep IPA harus ditingkatkan. Adanya kombinasi berbagai

unsur media yang terdiri dari teks, gambar, audio, video dan animasi pada alat

Media yang mendukung pembelajaran IPA terdiri dalam beberapa bentuk.

Buku memiliki keterbatasan tersendiri, misalnya buku hanya dapat menampilkan

teks dan gambar, mudah rusak atau robek, serta sulit untuk dibawa karna

membutuhkan ruang penyimpanan yang cukup besar. Sedangkan kekurangan

media dalam bentuk CD Interaktif misalnya untuk menampilkan harus

menggunakan DVD atau komputer, dan kekurangan pada media website misalnya

untuk mengaksesnya harus menggunakan komputer dan memerlukan akses

internet.

Aplikasi mobile berbasis android bisa menjadi alternatif, karena mobile

berbasis android merupakan sistem operasi pada smartphone yang paling banyak

digunakan untuk saat ini, isi materi yang akan disajikan terdiri dari teks, gambar,

audio, video dan animasi sehingga para siswa bisa lebih tertarik.

3.1.2 Analisis Arsitektur Sistem

Arstitekur fisik sistem yang dibangun terdiri dari aplikasi Android

(frontend) dan aplikasi web admin, web service, dan database server (backend).

Frontend adalah aplikasi pembelajaran ilmu pengetahuan alam yang sudah

terinstal dalam perangkat mobile yang digunakan (perangkat android). Aplikasi ini

berfungsi sebagai antarmuka antara pengguna dengan sistem. Pengembangan

antarmuka sistem dibangun dengan menggunakan IDE Eclipse dan SDK Android

dengan bahasa pemrograman Java.

Backend adalah aplikasi pendukung yang berfungsi sebagai penyuplai atau

sumber data pada aplikasi frontend. Aplikasi ini terdiri dari tiga sub bagian utama

yaitu web administrator, web service, dan database server. Web administrator

merupakan web yang berfungsi sebagai pengolah sumber basis data yang terdapat

pada database server yang dikelola admin. Web administrator dibangun dengan

menggunakan bahasa pemrograman PHP. Web service merupakan web yang

berfungsi sebagai media pertukaran data antar database server dan aplikasi. Web

service dalam penelitian ini dibangun dengan menggunakan pemrograman PHP

yang dikombinasikan dengan JSON (Javascript Object Notation). Database server

merupakan aplikasi yang berfungsi sebagai sumber data (data resources) aplikasi.

jaringan yang digunakan dari frontend untuk terhubung ke web service melalui

perangkat mobile menggunakan jaringan seluler.

3.1.3 Analisis Kebutuhan Non Fungsional

Analisis kebutuhan non fungsional menggambarkan kebutuhan sistem

yang menitik beratkan pada properti prilaku yang dimiliki oleh sistem,

diantaranya kebutuhan perangkat keras, perangkat lunak, serta pengguna sebagai

bahan analisis kekurangan dan kebutuhan yang harus dipenuhi dalam perancangan

sistem yang akan diterapkan.

3.1.3.1Analisis Kebutuhan Perangkat Keras

Perangkat keras yang digunakan dalam penelitian ini yaitu komputer dan

smartphone. Komputer digunakan dalam merancang dan membangun aplikasi

pembelajaran ilmu pengetahuan alam pada sisi client dan server, sedangkan

smartphone digunakan sebagai alat untuk implementasi aplikasi pembelajaran

ilmu pengetahuan alam yang telah dibangun pada penelitian ini.

Adapun kebutuhan spesifikasi minimum komputer dan smartphone yang

digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada tabel 3.1 dan tabel 3.2.

Tabel 3.1 Spesifikasi Perangkat Keras Komputer

Komputer

No Spesifikasi

1 Processor 2.6 GHz

2 Memory 2048 MB

3 VGA 772 MB

4 Harddisk 320 GB

Tabel 3.2 Spesifikasi Perangkat Keras Smartphone

Smartphone

No Spesifikasi

3.1.3.2Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak

Analisis perangkat lunak digunakan dalam sebuah sistem merupakan

kumpulan perintah-perintah yang diberikan kepada perangkat keras agar saling

berinteraksi untuk melakukan suatu tugas. Perangkat lunak yang dibutuhkan untuk

membangun aplikasi pembelajaran ilmu pengetahuan alam adalah sebagai berikut:

1. Sistem Operasi Windows

2. JDK (Java Development Kit) 1.6, SDK (Standard Development Kit)

3. ADT (Android Development Tools)

4. Eclipse versi helios.

5. Android emulator versi 2.3 (Gingerbread)

6. Adobe Dreamweaver CS5.

3.1.3.3Analisis Pengguna Sistem

Analisis pengguna sistem dimaksudkan untuk mengetahui siapa saja aktor

yang terlibat dalam menjalankan sistem. Aplikasi pembelajaran ilmu pengetahuan

alam terdiri dari dua pengguna sistem, yaitu :

1. Pengguna aplikasi pembelajaran ilmu pengetahuan alam yaitu para pengguna

smartphone dengan platform android versi 2.3 atau lebih tinggi. Dalam

menggunakan sistem ini, pengguna diharuskan terhubung dengan koneksi

jaringan GPRS/EDGE/UMTS untuk bisa mengunduh aplikasi ini.

2. Admin sebagai pengelola konten mempunyai kapabilitas dalam mengelola

database seperti menambah, mengubah, dan menghapus data melalui web

administrator.

Tabel 3.3 Karakteristik Pengguna

Pengguna Hak Akses Pengalaman

Pengguna (siswa) Mengakses data konten

materi ipa melalui aplikasi pembelajaran IPA

Minimal sudah terbiasa menggunakan

smartphone, atau tidak dibutuhkan

Admin Mengakses, mengelola

Data materi pada aplikasi pembelajaran IPA

Minimal sudah terbiasa menggunakan

komputer, bisa mengatur dan

memperbaiki aplikasi pembelajaran IPA pada web admin.

3.1.4 Analisis Kebutuhan Fungsional

Analisis kebutuhan fungsional menggambarkan proses kegiatan yang akan

diterapkan dalam sebuah sistem dan menjelaskan kebutuhan yang diperlukan

sistem agar sistem dapat berjalan dengan baik serta sesuai dengan kebutuhan.

Analisis kebutuhan fungsional ini meliputi analisis kebutuhan sistem, analisis

kebutuhan data, spesfikasi sistem dan pemodelan sistem.

Pemodelan sistem dimodelkan dengan menggunakan UML (Unified

Modeling Language). Tahap-tahap pemodelan dalam analisis tersebut antar lain

Use Case Diagram, Class Diagram, Activity Diagram, Sequence Diagram,

Component Diagram, dan Deployment Diagram.

3.1.4.1Analisis Kebutuhan Sistem

Dalam perancangan sistem pada aplikasi yang dibangun, sebelumnya

dilakukan analisis kebutuhan sistem agar sistem yang dibangun sesuai dengan

yang diharapkan atau dibutuhkan pengguna. Adapun kebutuhan sistem yang

diperlukan antara lain :

1. Menampilkan materi ilmu pengetahuan alam.

2. Menampilkan konten materi ilmu pengetahuan alam yang berisikan

animasi.

3. Menampilkan resume dari masing-masing materi.

3.1.4.2Analisis Kebutuhan Data

Analisis kebutuhan data bertujan untuk menganalisis kebutuhan data yang

diperlukan dan memudahkan perancangan informasi setelah sistem yang

dibutuhkan telah diketahui. Adapun analisis kebutuhan data dengan kriteria

sebagai berikut :

1. Data Materi

Menampilkan data materi yang meliputi judul materi, gambar materi,

resume materi, dan isi materi.

2. Data Latihan Soal

Menampilkan data latihan soal berupa soal pilihan ganda.

3. Data Video

Menampilkan data video.

3.1.4.3Spesifikasi Sistem

Adapun spesifikasi sistem yang dibutuhkan sebagai berikut :

1. Pengembangan sistem dibagi menjadi dua proses yaitu frontend, aplikasi yang

berjalan dipihak client, dan backend, berupa database server sebagai sumber

infomasi aplikasi.

2. Komunikasi antara aplikasi client dan server melalui koneksi protokol HTTP

dengan memanfaatkan jaringan seluler.

3. Sistem yang berjalan pada client (frontend) sifatnya hanya menampilkan

konten dari aplikasi pembelajaran ilmu pengetahuan alam tanpa keterlibatan

pengguna dalam prosesnya.

4. Spesifikasi sistem pada sisi frontend, yaitu :

a. Lokasi dianjurkan dalam lingkungan terbuka agar proses unduh aplikasi

berjalan lancar.

b. Pengguna berada dalam wilayah cakupan jaringan seluler.

5. Spesifikasi sistem pada sisi backend, yaitu :

a. Memfasilitasi kebutuhan data pada aplikasi frontend.

3.1.4.4Pemodelan Sistem

Pemodelan sistem berfungsi untuk menentukan fungsi-fungsi yang dapat

dilakukan oleh sistem pada aplikasi serta menentukan kelas yang dibutuhkan

untuk realisasi fungsi-fungsi sistem yang telah dianalisis sebelumnya dan

mendeskripsikannya kedalam bentuk diagram.

3.1.4.4.1 Use Case Diagram

Use case diagram merupakan pemodelan untuk kelakuan (behavior)

sistem informasi yang akan dibuat. Use case mendeskripsikan sebuah interaksi

antara satu atau lebih aktor dengan sistem informasi yang akan dibuat. Use Case

terdiri dari tiga bagian yaitu identfikasi actor, identifikasi use case, dan scenario

use case.

1. Identifikasi Actor

Aktor adalah abstraksi dari orang dan sistem yang lain yang mengaktifkan

fungsi dari target sistem. Berikut adalah aktor-aktor yang berperan dalam sistem

yang dibangun.

Tabel 3.4 Actor Use Case

NO Aktor Deskripsi

A-01 Pengguna (siswa) Merupakan aktor atau pengguna akhir dari

aplikasi mobile.

A-02 Admin Merupakan aktor yang berperan mengelola data

informasi dalam database server.

Pada gambar 3.1 penggambaran use case diagram sistem terdiri dari

frontend dan backend. Use case diagram menunjukkan bagaimana interaksi antara

aktor dan sistem, dimana terdapat dua aktor yang berperan. Aktor pengguna

frontend yaitu menjalankan aplikasi frontend. Sedangkan aktor pengguna backend

Gambar 3.1 Use Case Diagram

2. Identifikasi Use Case

Berikut tabel identifikasi use case yang terdapat dalam sistem :

Tabel 3.5 Identifikasi Use Case Diagram

Use Case Aplikasi Frontend

No Use Case Deskripsi

UCF-01 Bantuan Fungsionalitas yang memungkinkan pengguna

melihat cara menggunakan aplikasi

UCF-02 Pilih Kurikulum Fungsionalitas yang memungkinkan pengguna

melihat materi dengan memilih kurikulum terlebih dahulu.

UCF-03 Pilih Semester Fungsionalitas yang memungkinkan pengguna

melihat materi dengan memilih semester terlebih dahulu.

UCF-04 Materi Fungsionalitas yang memungkinkan pengguna

memiih materi yang telah disediakan.

UCF-05 Latihan Fungsionalitas yang memungkinkan pengguna

mengerjakan latihan soal yang telah disediakan.

UCF-06 Video Fungsionalitas yang memungkinkan pengguna

melihat video animasi dari materi yang telah disediakan.

Use Case Aplikasi Backend

No Use Case Deskripsi

UCB-01 Login Fungsionalitas untuk proses autentifikasi hak

akses kepada admin

UCB-02 Olah Materi Fungsionalitas yang memungkinkan admin dapat

mengelola data materi.

UCB-03 Olah Latihan Fungsionalitas yang memungkinkan admin dapat

mengelola data latihan.

UCB-04 Olah Video Fungsionalitas yang memungkinkan admin dapat

mengelola data video.

3. Scenario Use Case

A.Aplikasi Frontend

Skenario proses-proses yang terdapat dalam use case diagram aplikasi

Tabel 3.6 Skenario Use Case Bantuan

Nama Use case : Bantuan Skenario :

Aksi Aktor Reaksi Sistem

Skenario Normal

1. Membuka aplikasi

2.Menampilkan home atau daftar menu

yang terdapat di dalam aplikasi pembelajaran ilmu pengetahuan alam.

3. Memilih menu bantuan

4.Menampilkan isi dari menu bantuan

Tabel 3.7 Skenario Use Case Pilih Kurikulum

Nama Use case : Pilih kurikulum Skenario :

Aksi Aktor Reaksi Sistem

Skenario Normal

1. Membuka aplikasi

2.Menampilkan home atau daftar menu

yang terdapat di dalam aplikasi pembelajaran ilmu pengetahuan alam.

3. Memilih kurikulum

4.Menampilkan daftar semester

Tabel 3.8 Skenario Use Case Pilih Semester

Nama Use case : Pilih Semester Skenario :

Aksi Aktor Reaksi Sistem

Skenario Normal

1. Membuka aplikasi

2.Menampilkan home atau daftar menu

yang terdapat di dalam aplikasi pembelajaran ilmu pengetahuan alam.

3. Memilih kurikulum

4.Menampilkan daftar semester 5. Memilih semester

Tabel 3.9 Skenario Use Case Materi

Nama Use case : Materi Skenario :

Aksi Aktor Reaksi Sistem

Skenario Normal

1. Membuka aplikasi

2.Menampilkan home atau daftar menu

yang terdapat di dalam aplikasi pembelajaran ilmu pengetahuan alam.

3. Memilih kurikulum

4.Menampilkan daftar semester 5. Memilih semester

6.Menampilkan menu materi, latihan, dan video.

7. Memilih materi

8.Menampilkan Judul Materi 9. Memilih judul materi

10.Menampilkan isi materi yang terdiri dari gambar dan resume.

Tabel 3.10 Skenario Use Case Latihan

Nama Use case : Latihan Skenario :

Aksi Aktor Reaksi Sistem

Skenario Normal

1. Membuka aplikasi

2.Menampilkan home atau daftar menu

yang terdapat di dalam aplikasi pembelajaran ilmu pengetahuan alam.

3. Memilih kurikulum

4.Menampilkan daftar semester 5. Memilih semester

6.Menampilkan menu materi, latihan, dan video.

7. Memilih menu latihan

8.Menampilkan latihan soal 9. Mengerjakan soal

10. Mengklik tombol check