161 | N E R O
PERANCANGAN MEDIA PEMBELAJARAN BERBASIS
AUGMENTED REALITY PADA
MATERI SISTEM RANGKA MANUSIA
(STUDI KASUS SD MUHAMMADIYAH TERPADU PONOROGO)
Mohammad Bhanu SetyawanProgram Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Ponorogo
Jl Budi utomo No.10, Ponorogo E-mail : mohammad.setyawan@gmail.com
ABSTRAK
Banyak media yang digunakan oleh guru SD dalam menyampaikan materi tentang rangka manusia dengan cara antara lain: memperhatikan gambar yang ada di buku cetak, menggambar di papan tulis atau melihat melalui video. Metode tersebut relatif pasif dan kurang interaktif sehingga membuat pelajaran kurang menarik, sehinggga perlu pemanfaatan Information Communication and Technology (ICT). Augmented reality merupakan alternatif dalam menerapkan pembelajaran interaktif sekaligus menghibur bagi anak didik. Metode peneltian dalam perancangan media pembelajaan berbasis augmented reality menggunakan metode waterfall, yaitu tahap analisis, perancangan, desain dan script, serta pengujian dilakukan melalui survey kuisioner kepada 51 siswa SD Muhammadiyah Terpadu Ponorogo. Analisis peungujian aplikasi terhadap daya tarik siswa SD dilakukan berdasarkan berbasis angket kuisioner dengan skala butir pertanyaan menggunakan skala likert dengan skala 3. Hasil analisis validitas menunjukkan thitung lebih besar dari ttabel= 1.67655 dan reabilitas menunjukkan alpha sebesar = 0.28703 sehingga semua pertanyaaan valid dan reliabel. Tanggapan responden terhadap aplikasi sistem rangka manusia berbasis augmented reality bernilai mudah,menarik dan jelas diwujudkan dalam 5 aspek yaitu kemudahan penggunaan aplikasi cukup mudah sebesar 51%, ketertarikan terhadap aplikasi 70,6%,, kemudahan mendapatkan informasi sebesar 74,5%, kelayakan animasi cukup menarik sebesar 52,9 % dan penilaian secara keseluruhan aplikasi adalah bagus dengan prosentase 74 %.
Kata Kunci: marker, augmented reality, media pembelajaran
ABSTRACT
Many media used by primary school teachers in presenting material on human skeletal, among others: pay attention to image s on printed books, drawing on blackboard or viewed via video. The method is relatively passive and less interactive, and make less attractive subjects, so as necessary utilization of Information Communication and Technology (ICT). Augmented reality is an alternative to applying interactive learning and entertaining for students. Other research methods in design of augmented reality-based learning media using waterfall method, that are analysis phase, design, design and script, as well as testing is done through a survey questionnaire to 51 students of Sekolah Dasar Muhammadiyah Terpadu Ponorogo. Analysis of application testing to the attractiveness of primary school students conducted by questionnaire-based grain scale questionnaire with questions using the Likert scale 3. The results of analysis showed t-count greater validity than t-table = 1.67655 and reliability showed alpha of = 0.28703 so all questions valid and reliable. Respondents to application of human skeletal sistem based on augmented reality worth easy, charming and clearly embodied in five aspects, namely ease of use application is quite easy by 51%, 70.6% interest in application, ease of getting information was 74.5%, feasibility of animation Interestingly enough 52.9% and an overall assessment of applications was nice with a percentage of 74%.
Keyword: marker, augmented reality, learning media
1. PENDAHULUAN
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi semakin mendorong upaya-upaya pembaharuan dalam pemanfaatan hasil-hasil teknologi dalam proses belajar mengajar. Hal ini setidaknya memacu guru agar selalu kreatif untuk menggunakan media pembelajaran untuk
162 | N E R O
mencapai tujuan pengajaran yang diharapkan. Agar dapat melaksanakan pembelajaran secara efektif diperlukan suatu media pembelajaran, salah satunya dengan penggunaan media yang interaktif.
Struktur rangka manusia merupakan salah satu dari sub bab pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam pada jenjang ke kelas IV Sekolah Dasar (SD). Banyak media yang digunakan oleh guru SD dalam menyampaikan materi tentang rangka manusia dengan cara antara lain: memperhatikan gambar yang ada di buku cetak, menggambar di papan tulis atau melihat melalui video. Metode tersebut relatif pasif dan kurang interaktif sehingga membuat pelajaran kurang menarik, sehinggga perlu pemanfaatan Information Communication and Technology (ICT)
Media ICT jika digunakan dengan tepat, maka dapat meningkatkan mutu pendidikan dalam membantu mencapai tujuan pembelajaran dalam proses belajar mengajar. Proses pembelajaran menjadi semakin interaktif karena ICT mampu menghasilkan bahan ajar yang up to date, metode yang menarik dan media yang relevan. Konsep interaktif dalam pembelajaran paling erat kaitannya dengan media berbasis komputer [1].
Untuk memenuhi kategori tersebut penulis mempunyai ide untuk merancang media pembelajaran sistem rangka manusia dengan menggunakan ICT berbasis augmented reality (AR). Augmented reality terdiri dari dua kata yaitu augmented yang artinya penambahan atau peningkatan, dan reality yang berarti realitas atau kenyataan. Jadi pengertian secara keseluruhan yaitu realita yang ditambahkan atau realitas tertambah [2].
AR hanya sekedar menambahkan atau melengkapi kenyataan dengan mengijinkan penggunanya untuk berinteraksi secara real-time terhadap sistem. Dengan bantuan AR, para siswa dapat berinteraksi secara real-time dengan objek – objek rangka manusia sehingga dapat membuat pembelajaran menjadi lebih menarik.
Sekolah Dasar Muhammadiyah Ponorogo merupakan sekolah yang dalam prakteknya juga menggunakan media ICT dalam proses belajar mengajar, salah satunya adalah menggunakan PC, laptop meskipun penggunaannya dibatasi utuk keperluan belajar. Media komputer sudah tidak asing bagi anak anak usia SD sayangnya dalam pemanfaatannya lebih banyak hanya untuk permainan saja, jarang sekali yang digunakan sebagi alat bantu dalam proses belajar mereka.
Berdasarkan uraian diatas penelitiannya hanya berfokus pada Objek 2D dan 3D dengan menggunakan PC atau laptop sebagai media belajar. Sistem rangka manusia, Interaksi yang bisa dilakukan yaitu hanya pada objek : rangka kepala, rangka badan, rangka anggota gerak, Aplikasi yang dibuat khusus untuk siswa kelas 4.
2. DASAR TEORI
2.1
Konsep Dasar Struktur Rangka Manusia
Tubuh manusia didalamnya terdapat tulang-tulang. Tulang-tulang tersebut saling berhubungan dan tersusun rapi membentuk rangka seperti pada Gambar 1. Berdasarkan struktur rangka, tulang rangka manusia dibagi menjadi 2 bagian, yaitu :
1. Tulang rangka kepala (tengkorak)
2. Tulang rangka badan, terdiri dari: tulang leher, tulang dada, tulang rusuk, tulang punggung, tulang panggul dan tulang anggota gerak.
Berdasarkan bentuknya tulang rangka dibagi dalam tiga bentuk utama, yaitu: 1. Tulang pipa
2. Tulang pendek 3. Tulang pipih
163 | N E R O 2.2
Augmented reality
Augmented reality adalah sebuah teknologi visual yang menggabungkan objek 2 atau 3 dimensi dan ditampilkan ke dunia nyata secara real time [3]. Pada intinya benda dunia maya terintegrasi pada dunia nyata. Arsitektur augmented reality hampir sama dengan teknologi pada umumnya, hanya saja letak perbedannya ada pada input dan outputnya.
1. Input
Input biasanya berupa marker digunakan sebagai penanda agar terdeteksi oleh kamera sehingga objek berupa 2 dimensi maupun 3 dimensi bisa muncul pada layar. Marker dibagi menjadi dua yaitu statis dan abstrak [4]. Marker statis berupa pola kotak-kotak persegi maupun persegi panjang dan berwarna hitam-putih. Sedangkan marker abstrak atau juga bisa disebut dengan markerless berupa pola yang kompleks yang terdiri dari tulisan, gambar, dan warna.
2. Kamera/alat penangkap sensor lainnya
Sensor-sensor dari dunia nyata diterima dan dijadikan informasi yang nantinya akan di proses oleh sistem.
3. Prosesor
Pada bagian ini, sistem akan memproses informasi yang masuk dan menemuka informasi apada yang akan dikeluarkan.
4. Output
Output menampilkan informasi-informasi yang sudah di prses. Output dapat berupa layar monitor, layar ponsel.
Gambar 2. Arsitektur Augmented reality [4]. 3. METODOLOGI
Metode perancangan yang digunakan dalam pengembangan aplikasi ini menggunakan metode waterfall ditunjukkan pada gambar 3.
Gambar 3. Metode waterfall dalam perancangan media pembelajaran berbasis augmented reality pada materi sistem rangka manusia
164 | N E R O
3.1 Tahap analisis kebutuhan
Analisis dilakukan melalui observasi penulis ke lokasi dan interview langsung dengan wali kelas VI SDMT Ponorogo untuk mendapatkan materi apa yang nantinya akan ditampilkan dalam sistem rangka manusia dan cocok untuk siswa kelas IV. Tabel 1 adalah isi dari materi yang akan dimasukkan ke dalam aplikasi augmented reality. Selain itu penulis menentukan jenis marker apa yang akan digunakan. Klasifikasi marker dapat digolongkan yaitu marker cetak berupa gambar cetak (black-white) seperti text marker, ubi marker dan fudision marker dan marker bebas (markeless) berupa foto dan objek.
Tabel 1. Dua contoh marker dari 10 marker aplikasi augmented reality sistem rangka manusia
No Gambar
Marker
Informasi No Gambar
Marker
Informasi
1 Tulang rangka kepala
(tengkorak) berfungsi untuk melindungi organ penting yang ada di bagian kepala, antara lain otak. Apabila kepala terbentur maka otak akan terlindung dari kerusakan karena ada tulang tengkorak
2 Tulang dada dan
tulang rusuk berfungsi untuk melindungi organ-organ yang ada di bagian dada, seperti jantung dan paru-paru.
Kebutuhan spesifikasi hardware dan software
Kebutuhan spesifikasi hardware dan software yang diperlukan dalam membuat aplikasi sistem rangka manusia berbasis augmented reality dengan spesifikasi yang ada pada tabel 2. Tabel 2. Spesifikasi Hardware dan Software
Hardware Software
Intel Core I5, RAM 4 GB dan Camera Windows 7 64 bit, Autodesk 3ds max 2011, Adobe Flash CS 5, Open space, Adobe Photoshop 6.
3.2 Desain Sistem
Mekanisme dari proses aplikasi augmented reality dapat dijelaskan pada gambar 4.
165 | N E R O 3.3 Pembuatan Program
a. Pembuatan Marker
Pembuatan marker bertujuan sebagai referensi image target dalam aplikasi AR, apabila image target dikenali saat tracking marker maka akan memunculkan objek virtual 2D atau 3D saat itu juga. Marker yang digunakan adalah marker statis dengan bantuan software Open Space. Pembuatan marker sebagai image target seperti ditunjukkan gambar 5, dilakukan dengan menggunakan tool Open Space dengan menentukan objek setting yang berbeda sesuai dengan 10 objek rangka yang berbeda.
Gambar 5. Proses pembutan marker sebagai image target menggunakan open space b. Pembuatan Objek 2D dan 3D
Objek berupa rangka tubuh manusia dibuat dengan menggunakan bantuan software 3D studio max dan adobe photoshop dengan menyesuaikan bentuk dari berbagai posisi, seperti ditunjukkan gambar 6.
Gambar 6. Proses pembuatan desain interface menggunakan Adobe Flash
Gambar 7. Proses pembuatan desain interface menggunakan Adobe Flash c. Pembuatan Interface
Pada tahap ini penulis melakukan pembuatan storyboard, struktur navigasi, desain interface dan produksi. Proses pembuatan desain interface menggunakan bantuan software Adobe Flash. Setiap komponen objek dari rangka manusia dibuat disertai juga dengan penjelasan dari tiap-tiap komponen rangka manusia, seperti ditunjukkan pada gambar 7.
166 | N E R O
4. PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Menu Pengujian aplikasi ini menggunakan teknik pengujian black box. Black box adalah pengujian yang dilakukan hanya mengamati hasil eksekusi melalui data uji dan memeriksa fungsional dari perangkat lunak. Pada tahap ini menguji fungsionalitas pada fitur yang disediakan oleh aplikasi. Pada gambar 8 menunjukkan hasil kemunculan objek virtual dan pada tabel 3 dan 4 adalah hasil dari pengujian fungsionalitas aplikasi dan dapat disimpulkan bahwa pengujian fungsionalitas ini berjalan sesuai yang diharapkan.
Tabel 3. Rencana bagian yang aplikasi yang diuji
No Test Factor Objek yang Diuji Contoh tampilan
1 Menampilkan objek sesuai dengan marker yang digungkan Rangka Keseluruhan Tulang Tengkorak Tulang leher Tulang dada/rusuk Tulang belakang Tulang panggul Tulang gerak Tulang pipih Tulang pendek Tulang Pipa 2 Pengujian jarak kamera
internal dan ekternal dengan marker
Jarak + 15 cm Jarak + 75 cm
Tabel 4. Hasil pengujian black box
No Test Factor Objek yang Diuji Hasil
1
Menampilkan objek sesuai dengan marker yang digungkan
Rangka Keseluruhan, Tulang Tengkorak, Tulang leher, Tulang dada/rusuk, Tulang belakang, Tulang panggul, Tulang gerak, Tulang pipih, Tulang pendek, Tulang Pipih
Sukses
2 Pengujian jarak kamera internal dan ekternal dengan marker
Jarak + 15 cm Jarak + 75 cm
Sukses
Hasil Pengolahan Angket kisioner
Survey kuisioner dilakukan terhadap 51 responden yang semuanya adalah siswa kelas IV SD. Pengunaan instrument angket untuk memperoleh data dari hasil kuisioner. Angket terdiri dari beberapa pertanyaan:
1. Ketertarikan terhadap aplikasi (1 pertanyaan) 2. Kemudahan mendapatkan informasi ( 1 pertanyaan) 3. Kemudahan penggunaan aplikasi (1 pertanayaan) 4. Tampilan aplikasi ( 1 pertanyaan)
5. Penilaian aplikasi secara keseluruhan ( 1 pertanyaan)
Skala dalam butir pertanyaan menggunakan skala likert dengan 3 skala nilai, yaitu (1) kurang mudah/menarik/jelas, (2) cukup mudah/menarik/jelas (3) mudah/menarik/jelas. Hasil perhitungan analisis validitas dan reliabilitas menggunakan program excel. Butir pertanyaan dikatakan valid apabila thitung > ttabel [5]. Hasil perhitungan pada tabel 5 menunjukkan bahwa
semua butir pertanyaan valid thitung melebihi nilai dari ttabel
Pengujian reliabilitas menggunakan metoda alpha, dimana nilai reliabilitas (r11)dikatakan
167 | N E R O dengan taraf signifikansi 5% diperoleh r11 = 0.28703. Karena r11 = 0.28703 lebih besar dari rtabel
= 0.2790, maka semua data yang dianalisis dengan metode alpha adalah reliabel. Tabel 5. Validitas
No
Pertanyaan Koefisien Korelasi
Harga
t-hitung Harga t tabel
Keputusan 1 0.37804 2.858412 1.67655 Valid 2 0.43754 3.406132 1.67655 Valid 3 0.33476 2.486818 1.67655 Valid 4 0.69696 6.803245 1.67655 Valid 5 0.53648 4.449995 1.67655 Valid
Selanjutnya tanggapan responden dalam menanggapi aplikasi media pembelajaran sistem rangka manusia berbasis augmented reality menunjukkan bahwa dalam aspek kemudahan penggunaan aplikasi cukup mudah dan mudah. Terlihat pada gambar 8 jumlah cukup mudah sebesar 51% dan mudah sebesar 49%. Prosentase untuk aspek tampilan aplikasi bila dilihat secara keseluruhan oleh responden yaitu cukup menarik sebesar 29,4 % dan menarik sebesar 70.6%, ditunjukkan pada gambar 9.
Prosentase untuk kesan animasi, teks, suara dan gambar pada aplikasi bila dilihat secara keseluruhan oleh responden yaitu tidak menarik sebesar 2%, cukup menarik sebesar 52.9% dan menarik 45.1%, ditunjukkan pada gambar 10. Prosentase aplikasi ini menjawab kebutuhan siswa dalam mendapatkan informasi yang dibutuhkan, bila dilihat secara keseluruhan oleh responden yaitu tidak 2%, kurang 23,5 % dan ya 74,5 %, ditunjukkan pada gambar 11. Prosentase secara umum setelah melihat dan menggunakan aplikasi, bila dilihat secara keseluruhan oleh responden yaitu kurang bagus 25,5 % dan bagus 74,5 %, ditunjukkan pada gambar 12.
Gambar 8. Grafik prosentase tingkat kemudahan
penggunaan aplikasi menurut responden
Gambar 9. Grafik prosentase tampilan aplikasi
secara keseluruhan menurut responden
Gambar 10. Grafik prosentase kesan animasi, teks,
suara dan gambar pada aplikasi menurut responden
Gambar 11. Grafik prosentase aplikasi menjawab kebutuhan siswa dalam mendapatkan informasi yang dibutuhkan menurut responden
168 | N E R O
Gambar 12. Grafik prosentase Penilaian keseluruhan setelah melihat dan menggunakan aplikasi menurut responden
5. KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan sebelumnya, maka dapat diambil beberapa kesimpulan, sebagai berikut:
1. Berdasarkan hasil uji perangkat lunak yang telah dilakukan secara keseluruhan, maka dapat disimpulkan bahwa dengan aplikasi visualisasi struktur rangka manusia berbasis augmented reality ini merupakan salah satu media pembelajaran yang mudah, menarik dan lengkap dengan prosentase sebesar 74,5 %, sehingga dapat dijadikan sebagai salah satu media yang dapat digunakan dalam menyampaikan materi khususnya di pembahasan struktur rangka manusia.
2. Dengan adanya aplikasi visualisasi struktur rangka manusia berbasis augmented reality ini, maka para siswa dapat secara langsung mengamati objek dua atau tiga dimensi struktur rangka manusia dan dapat berinteraksi secara real time.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Azhar Arsyad. 2010. Media Pembelajaran. Jakarta: PT RajaGrafindo Persada. Depdiknas Dirjen Dikdasmen. 2006. Kurikulum 2006 Mata Pelajaran Ilmu Pengetahuan Sosial untuk Sekolah Menengah Pertama (SMP)/Madrasah Tsanawiyah MTs).Jakarta: Direktorat Pendidikan.
[2] Hirokazu Kato and Mark Billinghurst, Marker tracking and hmd calibration for a video-based augmented reality conferencing sistem. In Proceeeding of the 2nd International Workshop on Augmented reality (IWAR 99), san fransisco, USA, October, 1999. [3] Rekimoto, J., Ayatsuka, Y, 2000, Cybercode: Designing Augmented reality
Environments with Visual Tags, Preceeding of Designing Augmented reality Environments.
[4] Febrian M. Fajar 2014, Mobile Interactive Augmented reality, Buku AR Online [5] Riduwan. (2010). Metode dan Teknik Menyusun Thesis. Bandung: Alfabeta.
