PENGEMBANGAN MEDIA PEMBELAJARAN FISIKA BERBASIS ANDROID DENGAN TEKNOLOGI AUGMENTED REALITY PADA
MATERI FLUIDA STATIS UNTUK SISWA KELAS X SMA IPA
Universitas Negeri Malang E-mail: riskaseptianita@gmail.com
ABSTRAK: Proses pendidikan saat ini tidak terlepas dari penggunaan teknologi sebagai media pembelajaran, salah satunya penggunaan mobile phone untuk menunjang belajar namun sebatas mengakses internet untuk mengumpulkan informasi serta selebihnya digunakan sebagai hiburan. Tujuan penelitian dan pengembangan ini adalah untuk mengembangkan, menemukan kelebihan serta kekurangan hasil pengembangan media pembelajaran. Desain pengembangan produk media pembelajaran ini menggunakan 6 langkah penelitian dan pengembangan yaitu (1) potensi dan masalah, (2) pengumpulan data, (3) desain produk, (4) validasi produk, (5) perbaikan produk, (6) uji coba terbatas. Hasil pengembangan media pembelajaran berupa Buku Saku Fisika dan Aplikasi Fluida Statis berbasis android dengan teknologi Augmented Realitydengan simulasi tiga dimensi yang dapat digunakan untuk belajar mandiri siswa sebagai media penunjang pembelajaran.
Kata kunci: media pembelajaran, buku saku fisika, aplikasi fluida statis, Augmented Reality
Fisika merupakan salah satu mata pelajaran yang dikaitkan dengan kecerdasan bangsa yang memiliki peranan besar dalam menunjang ilmu pengetahuan dan teknologi, sehingga menggugah para pendidik untuk dapat merancang dan melaksanakan pendidikan yang lebih terarah pada penguasaan konsep fisika sehingga dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Basar (2004:2) mengatakan bahwa pengajar fisika di sekolah lebih sering membahas teori dari buku pegangan yang digunakan, kemudian memberikan rumus-rumusnya lalu memberikan contoh soal. Akibatnya ilmu fisika tereduksi menjadi bacaan dan siswa hanya dapat membayangkan. Jika fenomena fisis yang sedang dibahas telah pernah dialami oleh siswa mungkin siswa akan dapat merekonstruksinya kembali menjadi pemahaman yang lebih baik.
Seorang guru Fisika harus dapat menerapkan model pembelajaran yang inovatif dan memperhatikan strategi belajar-mengajar ini meliputi pemilihan pendekatan, metode, serta media pembelajaran. Aaneka macam bentuk dan jenis media pendidikan sebagai salah satu sumber belajar ikut membantu guru memperkaya wawasan anak didik. Hal ini disertai dengan keyakinan bahwa proses belajar mengajar dengan bantuan media mempertinggi kegiatan belajar anak didik
(Bahri 2010:123). Seperti yang diungkapkan oleh Dale (dalam Arsyad, 2002:10) yang memperkirakan bahwa pemerolehan hasil belajar melalui indera pandang berkisar 75%, melalui indera dengar 13% dan melalui indera lainnya sekitar 12%.
Berdasarkan Peraturan Menteri Pendidikan Dan Kebudayaan Nomor 69 Tahun 2013 tentang Kerangka Dasar Dan Struktur Kurikulum Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah yang menyatakan Kurikulum 2013 dikembangkan dengan penyempurnaan pola pembelajaran alat tunggal menjadi pembelajaran berbasis alat multimedia serta pola pembelajaran terisolasi menjadi pembelajaran secara jejaring (peserta didik dapat menimba ilmu dari siapa saja dan dari mana saja yang dapat dihubungi serta diperoleh melalui internet).
Kalau dalam pendidikan di masa lalu, guru merupakan satu-satunya sumber belajar bagi anak didik. Sehingga kegiatan pendidikan cenderung masih tradisional.
Tetapi lain halnya sekarang, pertumbuhan dan perkembangan perangkat teknologi hampir tidak terkendali sehingga wabahnya pun menyusup ke dalam dunia pendidikan. Di sekolah-sekolah kini, terutama di kota-kota besar, teknologi dalam berbagai bentuk dan jenisnya sudah dipergunakan untuk mencapai tujuan. Ternyata teknologi yang disepakati sebagai media itu, tidak hanya sebagai alat bantu tetapi juga sebagai sumber belajar dalam proses belajar mengajar (Bahri, 2010:123).
Sejalan dengan perkembangan tersebut, munculah teknologi baru berupa Augmented Reality (sering disingkat menjadi AR), atau diterjemahkan bebas
menjadi realitas tertambah. Menurut Azuma (1997:2) Augmented Reality (AR) merupakan teknologi yang menggabungkan benda maya dua dimensi dan ataupun tiga dimensi ke dalam sebuah lingkungan nyata tiga dimensi lalu memproyeksikan benda-benda maya tersebut secara realtime. Benda-benda maya menampilkan informasi berupa label maupun obyek virtual yang hanya dapat dilihat dengan kamera handphone maupun dengan komputer. Teknologi (Augmented Reality) AR banyak dikembangkan dalam pembuatan multimedia presentasi pembelajaran sebagai alat bantu guru dalam proses pembelajaran di kelas, dan tidak menggantikan guru secara keseluruhan (Shinta, 2012:1). Di Indonesia, beberapa penelitian dan pengembangan dalam bidang pendidikan juga telah dilakukan yang menunjukkan hasil positif bahwa ternyata Augmented Reality dapat diterapkan
dengan baik dalam dunia pendidikan, khususnya dalam dunia pembelajaran sebagai sebuah media pembelajaran.
Berdasarkan wawancara yang dilakukan kepada Guru Fisika Kelas X SMAN 4 Malang, didapatkan hasil bahwa proses pembelajaran Fisika yang berlangsung selama ini masih sering menggunakan metode penyampaian materi secara langsung. Media pembelajaran yang digunakan belum memadai sesuai dengan tuntutan Kurikulum 2013 dengan menggabungkan ilmu pengetahuan dan teknologi sebagai penunjang materi Fluida Statis yang memiliki banyak penerapan dalam kehidupan sehari-hari. Penggunaan mobile phone belum maksimal, masih terbatas pada mengakses internet untuk mencari tambahan informasi.
Berdasarkan angket kebutuhan yang diberikan kepada 100 siswa kelas X IPA SMAN 4 Malang, didapatkan informasi bahwa 73% siswa mempunyai mobile phone dengan sistem operasi Android, semua siswa menggunakannya untuk
menunjang belajar namun sebatas mengumpulkan informasi dengan mengakses internet serta selebihnya digunakan untuk terhubung antar teman dan hiburan.
Berdasarkan uraian tersebut, menjadi dasar pijakan perlunya pemenuhan kebutuhan media pembelajaran yang mampu dioptimalisasi oleh semua kalangan lingkungan pendidikan. Dengan demikian, perlu adanya pengembangan suatu media pembelajaran berbasis Android dengan teknologi Augmented Reality (AR) pada mata pelajaran Fisika salah satunya pada materi Fluida Statis dimana pada materi tersebut terdapat fenomena yang harus divisualisasikan sebagai upaya mewujudkan kualitas pembelajaran yang efektif.
METODE
Model penelitian dan pengembangan yang digunakan dalam mengembangkan produk adalah model penelitian dan pengembangan yang ditulis oleh Sugiyono hasil modifikasi dari Borg dan Gall yaitu (1) potensi dan masalah, (2) pengumpulan data, berupa mencari pustaka yang berkaitan dengan media pembelajaran yang berjalan pada sistem operasi Android dengan teknologi Augmented Reality yang pernah dikembangkan (3) desain produk, media yang dikembangkan berupa Buku Saku Fisika yang terdiri dari bagian awal, isi dan akhir serta Aplikasi Fuida Statis yang terdiri dari splash screen, beranda dan simulasi.
Pada tampilan simulasi, kamera dihubungkan dengan gambar marker sehingga layar mobile phone akan menampilkan simulasi berupa objek gambar tiga dimensi.
(4) validasi produk, dilakukan oleh dua validator yaitu dosen jurusan Fisika yang ahli dalam bidang media pembelajaran dan dua guru Fisika yang mengajar materi Fluida Statis. (5) perbaikan produk, setelah produk divalidasi oleh para ahli maka akan dapat diketahui kekurangannya. Kekurangan tersebut selanjutnya dikurangi dengan cara memperbaiki tampilan dan materi sesuai saran hasil validasi. (6) uji coba terbatas, dilakukan dengan menggunakan instrumen berupa angket penilaian media pembelajaran kepada 20 siswa dari kelas X IPA 2 dan X IPA 3 SMAN 4 Malang.
Jenis data yang digunakan pada penelitian dan pengembangan ini adalah data kualitatif dan data kuantititatif. Data kualitatif diperoleh dari hasil validasi dan uji coba terbatas berupa saran dan komentar untuk perbaikan produk yang telah dikembangkan. Data kuantitatif berasal dari hasil skor angket validasi dan uji coba terbatas. Instrumen pengumpulan data yang dipakai dalam pengembangan berupa angket.
Teknik analisis yang digunakan untuk menganalisis data hasil validasi adalah perhitungan nilai rata-rata yaitu untuk mengetahui peringkat nilai akhir pada setiap butir angket penelitian, jumlah nilai yang diperoleh dibagi dengan banyaknya responden yang menjawab angket penilaian tersebut.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pengembangan Media
Hasil pengembangan media berupa Buku Saku Fisika dan Aplikasi Fluida Statis berbasis Android dengan teknologi Augmented Reality. Media pembelajaran yang dikembangkan dirancang dengan menggunakan perangkat lunak sebagai berikut.
1. 3dsMax 2010 yang digunakan untuk memodelkan objek 3D.
2. Unity 3D 4.1 sebagai perangkat lunak utama yang dapat mengintegrasikan antara objek 3D dan marker serta tampilan aplikasi.
3. Vuforia SDK 2.0.6 sebagai package yang menyediakan untuk pengembangan teknologi Augmented Reality dan untuk perangkat mobile phone.
4. ADT Bundle sebagai penyedia package untuk pengembangan android.
5. Adobe Photoshop CS 6 yang digunakan untuk mendesain Buku Saku Fisika.
6. Microsoft Word 2013 yang digunakan dalam penulisan persamaan matematis pada Buku Saku Fisika.
Pada Buku Saku Fisika terdapat 3 bagian yang terdiri dari bagian awal, bagian isi, dan bagian akhir. Bagian awal terdiri dari cover, kata pengantar, daftar isi, identitas pembelajaran, dan petunjuk penggunaan media. Bagian isi terdiri dari judul pokok bahasan materi, konsep materi, persamaan matematis, penerapan dalam kehidupan sehari-hari, gambar marker dan penerapan persamaan dalam soal fisika. Bagian akhir terdiri dari bantuan aplikasi dan identitas pengembang. Buku Saku Fisika seluruhnya berjumlah 78 halaman yang dicetak dengan ukuran 10 cm x 15 cm.
Pada Aplikasi Fluida Statis terdiri dari (1) splash screen, (2) halaman beranda yang berisi penjelasan singkat tentang aplikasi, tombol simulasi dan tombol keluar, (3) tampilan simulasi. Media pembelajaran Aplikasi Fluida Statis berjalan pada perangkat mobile dengan resolusi layar minimal 480x800 px dan berjalan secara offline (tidak terhubung internet). Perangkat mobile phone yang mendukung Aplikasi Fluida Statis menggunakan sistem operasi android dengan versi minimal 2.2 (Froyo) dan tersedia memori penyimpanan sebesar 15.64 Mbyte dan 40.45 Mbyte untuk internal storage pada perangkat mobile phone.
Hasil Validasi
Penilaian terhadap media pembelajaran yang dikembangakan dibagi menjadi 3 objek yaitu pada Buku Saku Fisika, Aplikasi Fluida Statis dan materi Fluida Statis. Masing-masing objek terdiri dari beberapa aspek penilaian. Pada Buku Saku Fisika terdapat 2 aspek penilaian yaitu (1) aspek tampilan dengan nilai rata-rata 3,47 dinyatakan valid dan (2) aspek teks dengan nilai rata-rata 3,33 dinyatakan valid.
Pada Aplikasi Fluida Statis terdapat 4 aspek penilaian yaitu (1) aspek simulasi Augmented Reality dengan nilai rata-rata 3,34 dinyatakan valid, (2) aspek Aplikasi Fluida Statis dengan nilai rata-rata 3,45 dinyatakan valid, (3) aspek teks
dengan nilai rata-rata 3,50 dinyatakan valid, dan (4) aspek penilaian media pembelajaran secara keseluruhan dengan nilai rata-rata 3,59 dinyatakan valid.
Pada materi fluida statis terdapat 5 aspek penilaian yaitu (1) kelengkapan materi dalam Buku Saku Fisika dengan nilai rata-rata 3,00 dinyatakan cukup valid, pada silabus kurikulum 2013 materi fluida statis terdiri dari Tekanan dan Hukum Pokok Hidrostatis, Hukum Pascal, Hukum Archimedes, Gejala Kapilaritas, Viskositas dan Hukum Stokes tetapi pada media pembelajaran yang dikembangkan tidak memuat materi Viskositas dan Hukum Stokes, hal ini dikarenakan keterbatasan kemampuan mensimulasikan materi, (2) aspek kesesuaian indikator ketercapaian kompetensi (IKK) dengan kompetensi dasar (KD) dengan nilai rata- rata 3,33 dinyatakan valid, (3) aspek kesesuaian materi dengan indicator ketercapaian kompetensi dengan nilai rata-rata 3,67 dinyatakan valid, (4) aspek kesesuaian materi dengan nilai rata-rata 3,54 dinyatakan valid, (5) kesesuaian konsep materi dengan objek gambar pada Aplikasi Fluida Statis dengan nilai rata- rata 3,67 dinyatakan valid, (6) penjelasan materi pada Aplikasi Fluida Statis mudah dipahami dengan nilai rata-rata 3,00 dinyatakan cukup valid, hal ini dikarenakan ukuran teks pada Aplikasi Fluida Statis terlalu kecil sehingga sulit untuk dibaca serta pada kolom info terkadang sulit ditampilkan dan dihilangkan.
Berdasarkan pada Tabel 4.4, secara menyeluruh diperoleh nilai rata-rata pada media pembelajaran yang dikembangkan sebesar 3,41 dinyatakan valid.
Berdasarkan hasil validasi, media pembelajaran yang dikembangkan ini direkomendasikan valid dan terdapat beberapa bagian yang perlu direvisi.
Tabel 1. Nilai Rata-Rata Data Kuantitatif Hasil Validasi Secara Keseluruhan
No. Objek Penilaian Nilai rata-rata Keterangan
1. Buku Saku Fisika 3,40 Valid
2. Aplikasi Fluida Statis 3,47 Valid
3. Materi Fluida Statis 3,37 Valid
Nilai rata-rata keseluruhan 3,41 Valid
Revisi Produk
Berdasarkan data kualitatif berupa komentar dan saran dari para validator diperoleh beberapa bagian media pembelajaran yang perlu direvisi, baik pada Buku
Saku Fisika dan Aplikasi Fluida Statis yang dipaparkan pada Tabel 2 sebagai berikut.
Tabel 2. Uraian Revisi Produk Media Pembelajaran Menurut Validator
Validator Kekurangan Tindak Lanjut Keterangan
Dosen
Guru
Zat cair (fluida) yang terdapat dalam bejana tidak diberi warna.
Judul halaman terlalu umum.
Proses telur yang mengapung, melayang dan tenggelam pada simulasi
keadaan benda Hukum Archimedes kurang aplikatif.
Pada simulasi kawat yang dibengkokkan tidak terdapat selaput.
Pada kolom info, ukuran huruf kurang besar.
Tombol mengerti ada yang tidak muncul.
Tombol putar/play pada simulasi menyulitkan pengguna.
Zat cair (fluida) yang terdapat dalam bejana tidak diberi warna air (biru).
Pada setiap halaman diganti dengan judul pokok bahasan materi.
Pada simulasi keadaan benda Hukum Archimedes
ditambahkan objek gambar garam yang dituangkan pada bejana.
Pada simulasi kawat yang dibengkokkan ditambahkan objek selaput.
Ukuran huruf pada kolom info dibesarkan.
Pengembangan Aplikasi Fluida Statis disesuaikan dengan jenis mobile phone atau tabulet agar tombol berfungsi dengan baik.
Tombol putar/play dihapus dan simulasi dibuat otomatis.
Sudah dilaksanakan
Sudah dilaksanakan
Sudah dilaksanakan
Sudah dilaksanakan
Sudah dilaksanakan
Sudah dilaksanakan
Sudah dilaksanakan
Hasil Uji Coba Terbatas
Berdasarkan analisis nilai rata-rata hasil uji coba terbatas terhadap pengguna yaitu 20 siswa Kelas X IPA 2 dan X IPA 3 SMA 4 Malang, secara menyeluruh diperoleh nilai rata-rata pada media pembelajaran yang dikembangkan sebesar 3,58 dengan presentase 89,5 % dinyatakan valid. Jika dilihat setiap aspek penilaian yaitu (1) penyajian materi dengan nilai rata-rata 3,75 dinyatakan valid, (2) Buku Saku Fisika dengan nilai rata-rata 3,59 dinyatakan valid, (3) Aplikasi Fluida Statis dengan nilai rata-rata 3,53 dinyatakan valid, (4) kemudahan memahami dan mengingat materi dengan nilai rata-rata 3,45 dinyatakan valid, (5) penggunaan media dikembangkan bersifat fleksibel dengan nilai rata-rata 3,55 dinyatakan valid,
(6) kemudahan dalam mengoperasikan media pembelajaran dengan nilai rata-rata 3,70 dinyatakan valid, (7) kemenarikan media pembelajaran secara keseluruhan dengan nilai rata-rata 3,75 dinyatakan valid.
Terdapat beberapa saran yang disampaikan oleh pengguna yaitu (1) ukuran teks pada kolom info kurang besar, (2) simulasi lebih diperbaiki lagi dikarenakan tingkat sensivitasnya tinggi sehingga ketika objek simulasinya ditampilkan mudah hilang, (3) ditemukan beberapa mobile phone yang tidak mendukung untuk menampilkan simulasi fluida statis dengan sempurna, (4) sebaiknya aplikasi di upload ke google play agar bisa didownload dan bermanfaat bagi banyak pengguna.
Namun secara keseluruhan media pembelajaran yang dikembangkan sudah menarik para pengguna, serta diharapkan Buku Saku Fisika dan simulasi Augmented Reality dapat dikembangkan lebih lanjut untuk materi fisika yang lainnya.
PENUTUP
Media pembelajaran yang dikembangkan memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan dalam media pembelajaran ini yaitu (1) pada Buku Saku Fisika dikemas ringkas sehingga mudah untuk dibawa kemana saja dan digunakan kapan saja tidak terbatas waktu dan tempat, (2) materi pada Buku Saku Fisika disusun dalam bentuk percakapan dilengkapi dengan gambar animasi agar menarik untuk dibaca dan siswa lebih mudah memahami materi, (3) pada Aplikasi Fluida Statis menampilkan simulasi tiga dimensi dengan menghadirkan objek seperti tampak nyata yang menggunakan teknologi Augmented Reality sehingga dapat membantu siswa memvisualisasikan tentang konsep materi, (4) Bentuk akhir dari media pembelajaran Aplikasi Fluida Statis adalah .apk. dengan proses instalasi sangat mudah dilakukan, (5) Aplikasi Fluida Statis dapat diakses secara offline atau tidak membutuhkan koneksi internet.
Adapun kekurangan dari media pembelajaran yang dikembangkan yaitu (1) materi yang digunakan terbatas pada Fluida Statis dengan pokok bahasan Tekanan dan Hukum Pokok Hidrostatis, Hukum Pascal, Hukum Archimedes dan Tegangan Permukaan, (2) simulasi pada Aplikasi Fluida Statis memiliki tingkat sensitivitas yang tinggi, sehingga ketika gambar marker bergerak sedikit maka objek gambar pada simulasi akan mudah hilang dan berjalan tidak stabil, (3) terdapat beberapa
jenis mobile phone seperti Samsung chat dan sony experia, yang kurang mendukung untuk penggunaan Aplikasi Fluida Statis sehingga simulasi berjalan lambat, (4) Apikasi Fluida Statis terbatas hanya dapat berjalan pada sistem operasi android.
Saran untuk pengembangan produk lebih lanjut antara lain sebagai berikut.
(1) mengembangkan Buku Saku Fisika dalam bentuk komik agar lebih menarik dan meningkatkan motivasi belajar siswa, (2) melakukan penambahan contoh penerapan materi fluida statis dalam kehidupan sehari-hari dan penerapan persamaan dalam soal yang lebih beragam. (3) mengembangkan simulasi tiga dimensi dengan menggunakan objek gambar yang lebih bagus dan mengurangi tingkat sensitivitas agar simulasi berjalan lebih baik serta penambahan multimedia dalam bentuk audio maupun video. (3) mengembangkan aplikasi dengan teknologi Augmented Reality yang mendukung pada semua jenis mobile phone dan tablet dengan system operasi yang beragam.
DAFTAR RUJUKAN
Arikunto, Suharsimi. 2006. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik.
Jakarta: Rineka Cipta.
Arsyad, Azhar. 2011. Media Pembelajaran. Jakarta: Rajawali Pers.
Azuma, Ronald T. 1997. A Survey of Augmented Reality, Presence: Teleoperators and Virtual Environments 6, www.cs.unc.edu/~azuma/ARpresence.pdf, diakses tanggal 1 Desember 2013.
Basar, Khairul. 2004. Mengkaji Kembali Pengajaran Fisika di Sekolah Menengah (SMP dan SMA) di Indonesia . Inovasi Online - Vol.2/XVI/November 2004. http://io.ppi-jepang.org/article.php?id=45, diakses tanggal25 Januari 2014.
Hamalik, Oemar. 1986. Media Pendidikan. Bandung: PT.Alumni.
Shinta Wellia Sari, Ika Novita Dewi, Abas Setiawan. 2012. Multimedia Presentasi Pembelajaran Berbasis Augmented Reality untuk Pengenalan Pancaindra dalam Mendukung Mata Pelajaran IPA Tingkat Sekolah Dasar.
Semarang: Fakultas Ilmu Komputer Universitas Dian Nuswantoro.
Sugiyono. 2007. Metode Penelitian Pendidikan. Bandung: Alfabeta.
