PEMBANGUNAN 3DSCIENCE ENCYCLOPEDIA ENSIHAN UNTUK SISWA SEKOLAH DASAR BERBASIS 3D SIMULASIDAN WEB APLIKASI

Proceeding “3rdApplied Business and Engineering Conference 2015”

PEMBANGUNAN 3DSCIENCE ENCYCLOPEDIA“ENSIHAN” UNTUK SISWA SEKOLAH DASAR BERBASIS 3D SIMULASIDAN WEB APLIKASI Aida Kamila1), Meilany Dewi2), Anggy Trisnadoli3) 1)

Jurusan Komputer, Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265, email : [email protected] 2) Jurusan Komputer, Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265, email : [email protected] 3) Jurusan Komputer, Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265, email : [email protected]

Abstrak – Struktur dan fungsi tumbuhan telah diperkenalkan mulai dari kelas 3 sekolah dasar. Tujuannya adalah agar siswa dapat mengenal lingkungan di sekitar berdasarkan pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA). Saat guru menyampaikan materi yang melalui buku, ada beberapa gambar dan keterangan yang ditampilkan masih kurang jelas. Hal tersebut membuat siswa menjadi kesulitan dalam membayangkan gambar maupun membaca keterangan secara lebih nyata. Berdasarkan kajian tersebut, dirancang sebuah simulasi 3D science encyclopedia untuk siswa sekolah dasar yang dibangun dengan berbasis web. Aplikasi memberikan informasi dan pengetahuan tentang struktur dan fungsi tumbuhan berdasarkan sistem akar dan sistem tunas dalam bentuk visual 3D. setelah diimplementasikan dan diuji, dapat dinyatakan bahwa aplikasi simulasi 3D science encyclopedia dapat dijadikan sebagai media alternatif untuk siswa dalam mengenal dan mempelajari mengenai tumbuhan. Survei yang telah dilakukan terhadap beberapa orang pengajar dan siswa sekolah dasar menunjukkan sebanyak 87% dari responden merasa aplikasi membantu siswa dalam mengenal dan memahami tumbuhan serta nyaman untuk menggunakan aplikasi tersebut. Sehingga penelitian ini menunjukkan bahwa aplikasi yang telah dibangun dapat membantu siswa sekolah dasar dalam menambah pengetahuan dan informasi dibidang science. Kata Kunci : Simulasi, Science, Encyclopedia,3D, Struktur dan Fungsi Tumbuhan. Abstract –Structure and function of plants, were introduced from 3rd grade primary school. The purpose is for students to recognize the surrounding environment based on subjects of Sciences. When teachers convey the material with the book, there are several images and information that displayed still not clear. This makes students become difficult to imagine the images and read the statement with the more tangible.Based on these studies, it was designed a 3D simulation science encyclopedia for elementary school students built to web-based applications. This application provides information and knowledge about the structure and function of plants, based on the root system and the shoots system in the form of 3D visual. As implemented and tested, it can be stated that the application of science encyclopedia 3D simulation can be used as an alternative media for students to know and learn about plants. A survey has been carried out on several elementary school teachers and students, this show as much as 87% of respondents felt the application can help students to knowing and understanding the plants as well as convenient to use the application. Therefore, this research indicates that the application has been built to help elementary school students gain knowledge and information in the field of science. Keywords : Simulation, Science, Encyclopedia, 3D visuals, Structure and Function of Plants.

ISSN : 2339-2053 Batam, 16-17 September 2015 759


1.

PENDAHULUAN

Dalam Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan (KTSP), Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) merupakan kumpulan pengetahuan yang tersusun secara terbimbing. IPA berhubungan dengan bagaimana cara mencari tahu tentang alam, sehingga tidak hanya pengumpulan fakta-fakta, konsep atau prinsip, tetapi IPA juga berupa sebuah proses dan penemuan. Salah satu tujuan pembelajaran IPA di sekolah dasar adalah mengembangkan rasa ingin tahu dan memperkenalkan alam dilingkungan sekitar [1]. Materi IPA yang mulai diperkenalkan, yaitu struktur dan fungsi tumbuhan. Berdasarkan morfologi (bentuk tubuh), tumbuhan dikategorikan pada 2 sistem utama, yaitu sistem akar (root system) dan sistem tunas (shoot system). Sistem akar (root system) adalah bagian tumbuhan yang ada di dalam tanah, seperti akar. Sistem tunas (shoot system) adalah bagian dari tumbuhan yang berada di atas tanah, seperti daun, batang dan bunga [2]. Terkadang gambar yang diberikan kurang jelas, baik dari segi struktur gambar maupun teks sebagai keterangan. Hal ini dikarenakan penggunaan kertas sebagai media informasi mengakibatkan rentan terhadap kerusakan. Beberapa kerusakan yang mungkin terjadi seperti basah dan robek. Akibatnya, anak sekolah dasar akan mengalami kesulitan dalam mengenal struktur tumbuh-tumbuhan. Encyclopedia (ensiklopedia) adalah serangkaian buku yang berisi uraian tentang berbagai cabang ilmu atau bidang ilmu tertentu dalam artikel-artikel terpisah dan biasanya tersusun menurut abjad [3]. Berdasarkan masalah tersebut, penulis tertarik untuk membuat sebuah proyek akhir yang berjudul simulasi science encyclopedia 3D untuk anak sekolah dasar berbasis web. Selain lebih menarik, simulasi science encyclopedia 3D bisa memudahkan anak-anak dalam mengenal perbedaan struktur dan fungsi yang ada pada tumbuhan. Permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini adalah bagaimana cara mengimplementasikan animasi 3D kedalam web berbentuk ruang virtual, sehingga materi struktur dan fungsi tumbuhan dapat dibuat dalam bentuk animasi tiga dimensi (3D). serta menerapkan Virtual Reality Modeling Language untuk simulasi 3D science encyclopedia mengenai struktur

dan fungsi tumbuhan berdasarkan sistem akar dan sistem tunas. Adapun tujuan dari proyek akhir ini adalah merancang dan membangun simulasi science encyclopedia tentang struktur dan fungsi tumbuhan berdasarkan sistem akar dan sistem tunas berbentuk animasi 3D secara interaktif dan atraktif serta mengimplementasikannya ke dalam teknologi web. Manfaat dari proyek akhir ini, yaitu agar Siswa sekolah dasar dapat melihat dan belajar tentang struktur dan fungsi tumbuhan berdasarkan sistem akar dan sistem tunas dalam bentuk virtual 3D, dan menjadi sebuah media pembelajaran alternatif di bidang tumbuh-tumbuhan. 2.

LANDASAN TEORI

2.1 Penelitian Terdahulu Santoso [5] pada tahun 2014 melakukan penelitian tentang “Pembuatan Aplikasi Droidpedia Tentang Ensiklopedia Hewan Reptil Berbasis Android”. Penelitian tersebut merancang sistem dengan menggunakan android sebagai bahasa pemprograman dan Eclipse sebagai software yang membantu dalam proses pembuatan aplikasi tersebut. Pada penelitian tersebut, aplikasi dirancang untuk memberikan informasi tentang hewan reptil dalam bentuk teks dan gambar 2D. Tumanggor [6] di tahun 2013 meneliti tentang “Ensiklopedia Freediving (Selam Bebas) Berbasis Web”. Pada penelitian tersebut, aplikasi dengan bebasis web ditujukan untuk membantu para orang awam atau peselam yang ingin mempelajari atau mengetahui informasi tentang cabang olahraga selam (Freediving) ini. Aplikasi memberikan informasi dalam bentuk teks, video, dan gambar 2D. Berdasarkan penelitian-penelitian terdahulu, penelitian yang dilakukan saat ini memiliki perbedaan baik pada segi aplikasi ataupun metode, seperti dalam bentuk Simulasi 3D, berbasis web dengan menggunakan VRML (Virtual Reality Modeling Language) dan berisi konten tentang materi makhluk hidup khususnya tumbuhan. 2.2 Pengertian Encyclopedia Menurut Oxford English Dictionary [4], Encyclopedia adalah serangkaian buku yang menghimpun uraian tentang berbagai cabang ilmu atau bidang ilmu



tertentu dalam artikel-artikel terpisah dan biasanya tersusun menurut abjad. Penggunaan kata “Encyclopedia” pertama kali digunakan oleh Paul Scalich [8] untuk karyanya Encyclopaedia; seu, orbis disciplinarum, tam sacrarum quam prophanum epistemon. 2.3 Struktur dan Fungsi Tumbuhan Organ pokok pada tumbuhan ada tiga, yaitu akar, batang, dan daun. Pada tumbuhan berbiji terdapat bunga sebagai alat perkembangbiakan. Perkenalan tumbuhan berdasarkan bentuk tubuhnya disebut morfologi. Tubuh atau bagian tumbuhan dibedakan pada 2 sistem utama, yaitu sistem akar (root system) dan sistem tunas (shoot system). Sistem akar (root system) adalah bagian dari tumbuhan yang berada di dalam tanah, seperti akar, umbi, dan rizoma. Sistem tunas (shoot system) adalah bagian dari tumbuhan yang biasanya berada di atas tanah, seperti daun, tunas, batang, bunga, dan buah [2].

sebagai bahan acuan dalam mengimplementasikan seluruh kebutuhan yang telah dianalisis dari bab sebelumnya. Hal pertama yang dilakukan dalam perancangan adalah membangun sebuah blok diagram, yang bertujuan untuk melihat langkah demi langkah tahapan yang akan dilakukan pada saat pembangunan aplikasi simulasi 3D. rancangan blok diagram ini terlihat pada Gambar 1. MULAI

Modeling 3D objek

Memposisikan objek dikoordinat

Memasukkan kode program

Mengkelolah informasi

2.4 Simulasi dan Virtual Language (VRML)

Reality

Modeling

Simulasi adalah tiruan atau representasi dari satu tindakan atau sistem oleh yang lain. Simulasi memungkinkan orang untuk mengalami representasi dari peristiwa nyata untuk tujuan berlatih, belajar, evaluasi, pengujian atau memperoleh pemahaman tentang sistem atau perbuatan manusia [7].

Menampilkan dan mengeksekusi animasi pada web

SELESAI

Gambar 10 : Blok Diagram Pembangunan Aplikasi Simulasi 3D

Virtual Reality Modelling Language (VRML) merupakan suatu format file untuk menggambarkan objek tiga dimensi (3D). Pengembangan Program VRML dapat dikendalikan secara interaktif oleh user (pengguna) dan dapat ditampilkan pada World Wide Web (WWW), sebagaimana file HTML (Hyper-Text Markup Language). VRML menggambarkan objekobjek dalam lingkungan virtual 3D. Kemampuan VRML dalam menyajikan objek 3D yang dapat dikendalikan oleh user, baik perorangan (single user) maupun oleh banyak pengguna (multi users) di dalam jaringan komputer (network) seluruh dunia, merupakan terobosan teknologi informasi [8].

Pembuatan simulasi dimulai dengan modeling 3D objek. Objek akan dibuat sesuai dengan materi pembahasan, yaitu struktur-struktur tumbuhan. Objek yang akan dibuat adalah berbagai jenis-jenis tumbuhan serta berbagai bentuk dari organ tumbuhan sesuai dengan bentuk dan pembagiannya. Objek yang sudah selesai, akan diberi pewarnaan, cahaya, texture, dan akan diatur sedemikian rupa sehingga akan terlihat seperti aslinya. Objek akan disusun dan koordinat dari posisi objek tersebut akan dipanggil pada kode program. Objek-objek tersebut akan ditampilkan pada halaman web. Informasi akan tampil setelah objek tumbuhan diklik. Hasil tampilan virtual pada halaman web merupakan eksekusi dari kode program.

3. PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK

4. HASIL IMPLEMENTASI

Pada bagian perancangan ini yang dilakukan dalam penelitian ini adalah melakukan rancangan untuk pembangunan perangkat lunak yang digunakan

Setalah dilakukan perancangan pada bagian sebelumnya, maka dilakukan implementasi terhadap rancangan tersebut. Hasil dari pembangunan aplikasi simulasi 3D Science Encyclopedia memiliki beberapa



bagian yang berbeda namun dikombinasikan dan dikumpulkan menjadi satu keluaran hasil yang sama dalam basis web aplikasi. Aplikasi ini diberi nama ENSIHAN, yang merupakan singkatan dari Ensiklopedia Tumbuhan. Objek-objek tumbuhan yang dibangung dalam bentuk 3D digabungkan dalam sebuah lokasi yang sama sehingga menyerupai sebuah taman yang bertujuan untuk menampilkan sesuatu yang menarik. Serta dengan bantuan fitur yang diberikan oleh VRML, ditambahkan fitur navigasi sehingga pengguna nantinya dapat menjelajahi taman didalam aplikasi sehingga menjadi seolah seperti pada lingkungan nyata. Kegiatan ini dapat dilihat pada tampilan menu utama aplikasi yang dilihatkan pada Gambar 2.

Gambar 12 : Tampilan Halaman Informasi Tumbuhan

Pengguna dapat melihat daftar tumbuhan lain dan dapat menelusuri tumbuhan tersebut. Informasi pada tumbuhan juga dapat dilihat setelah pengguna memilih tumbuhan. Jika salah satu tumbuhan dipilih, maka yang akan ditampilkan pada halaman adalah seperti pada Gambar 4.

Gambar 13 : Tampilan Lihat Objek Tumbuhan Gambar 11 : Halaman Awal Website Virtual 3D

Hak akses untuk aplikasi simulasi 3D ini dibuat untuk 2 jenis pengguna, yaitu pengguna biasa yang bisa digunakan oleh siapa saja, serta Administrator yang merupakan pengelola aplikasi yang diberikan akses tambahan seperti menambahkan data tumbuhan baru, mengubah data tumbuhan, serta menghapus data.

Administrator dapat mengelola data tumbuhan setelah melakukan login terlebih dahulu dengan mengisi username dan password yang sesuai pada halaman login yang terlihat pada Gambar 5.

Tidak hanya dapat melihat dan menjelajah taman virtual dengan kontrol keyboard dan mouse, pengguna biasa juga dapat melihat detail informasi mengenai tumbuhan yang dapat digunakan untuk mempelajari serta memahami tumbuhan-tumbuhan yang dipilih. Gambar 14 : Tampilan Halaman Login Administrator

Pada Gambar 3 ditunjukkan bahwa pengguna bisa melihat keterangan lebih lanjut dari setiap informasi yang ditampilkan dengan mengklik “Selengkapnya”, maka akan tampil informasi selengkapnya dibagian kanan halaman.

Admin dapat menambahkan data, mengubah data, dan menghapus data tumbuhan yang telah tersimpan sebelumnya. Setiap data yang telah ditambah, maka akan tersimpan ke dalam database dan ditampilkan secara langsung pada tabel seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.



besar, baik dalam kapasitas RAM, VGA yang tinggi hingga CPU yang besar. 5.2. Pengumpulan data (Survei) Survei dilakukan pada puluhan orang siswa dan pengajar sekolah dasar untuk melihat tanggapan atau umpan balik pengguna terhadap aplikasi simulasi 3D yang dibangun, sehingga dapat menunjukkan manfaat dan kebenaran terhadap materi yang ditampilkan pada aplikasi.

Gambar 15 : Tampilan Halaman Tambah Data Tumbuhan

5. PENGUJIAN DAN ANALISIS Pada penelitian ini, ada beberapa pengujian yang dilakukan terhadap aplikasi yang telah dibangun, seperti Pengujian Fungsionalitas dengan spesifikasi perangkat komputer dan pengumpulan data atau survei. 5.1. Pengujian Spesifikasi Perangkat Komputer Pengujian dilakukan pada beberapa perangkat komputer yang bertujuan untuk melihat waktu respon ketika aplikasi dijalankan. Terdapat 2 buah komputer portable / laptop dan 2 buah personal komputer desktop. Spesifikasi perangkat dari masing-masing perangkat yang berbeda-beda sehingga mempengaruhi waktu respon yang diberikan. Perbedaan spesifikasi komponen pada perangkat yang digunakan seperti sistem operasi, jenis processor, VGA, dan besar RAM.

Perangkat

Laptop 1

Processor

VGA

Intel® Core™

i3-

Intel®

3217U

@

Graphics

CPU

1.80GHz Laptop 2

PC 2

HD

Intel® Core™

i5-

Intel®

2450M

@

Graphics

CPU

HD

4.00

60,00 50,00 40,00 30,00

Respon (Dtk)

35,12

15,28

10,00 0,00 A

B

C

D

Sangat Tidak Setuju

Tidak Setuju

Netral

Setuju

E

Sangat Setuju

Family

AMD

FX™-6300

AMD

8.00

SIX-Core Processor

Radeon

3.52 GHz

7700 Series i7-

NVIDIA

3770

@

GeForce GT

CPU

15

HD

Intel® Core™

3.40GHz

4.00

Waktu

4000

2.50GHz PC 1

(GB)

Persentase Hasil Survei

20,00

Tabel 1. Hasil Pengujian Spesifikasi Perangkat Komputer RAM

Skenario pengumpulan data adalah dengan memberikan setiap pengguna kesempatan untuk menggunakan aplikasi selama kurang lebih 15 - 20 menit. Pengguna dapat mengeksplorasi seluruh aplikasi, membaca informasi dan berimajinasi dengan objek-objek serta ruang virtual yang diberikan oleh aplikasi. Lalu diberikan kuesioner sebagai alat untuk pengumpulan data. Data-data umpan balik yang telah didapatkan lalu diolah untuk dianalisis, sehingga dapat memberikan hasil seperti pada Gambar 7.

6.00

08,20

640 – 6113

Setelah dilakukan pengujian terhadap beberapa perangkat yang ditunjukkan pada Tabel 1. Dapat dinyatakan bahwa aplikasi akan berjalan baik dan dengan waktu respon kecil pada perangkat yang memiliki spesifikasi seperti spesifikasi perangkat yang

Gambar 16 : Persentase Hasil Survei

Keterangan Gambar 7 : A. Aspek Pembelajaran untuk Siswa B. Aspek Desain dan Visual untuk Siswa C. Aspek Interaksi dan Pemakai untuk Siswa D. Aspek Pembahasan Materi untuk Pengajar. E. Aspek Interaksi dan Pemakai untuk Pengajar

6. KESIMPULAN DAN SARAN



Setelah melalui tahap pengujian dan analisis pada simulasi 3D science encyclopedia untuk siswa sekolah dasar berbasis web, maka dapat diambil kesimpulan bahwa Aplikasi simulasi 3D Science Encyclopedia dapat digunakan untuk membantu siswa sekolah dasar mengenal struktur dan fungsi tumbuhan berdasarkan sistem akar dan sistem tunas. Aplikasi memiliki tampilan yang menarik untuk dijadikan sebagai media alternatif pembelajaran siswa sekolah dasar karena telah menerapkan teknologi 3D, Berdasarkan hasil survei yang dilakukan pada beberapa orang pengajar menyatakan bahwa materi yang dibahas telah sesuai dengan kurikulum yang digunakan dan mudah dimengerti sebesar 91.25%.

[7]

Maria, Anu. (1997). Introduction To Modeling And Simulation. New York : Winter Simulation Conference.

[8]

Scalich, Paul. (1559). Encyclopaedia; seu, orbis disciplinarum, tam sacrarum quam prophanum epistemon (“Encyclopaedia; or Knowledge of the World of Disciplines, Not Only Sacred but Profane”). Mexico : Francisco Arriaga

[9]

Hardyanto & Akhlis.(2006). Pengembangan Program VRML (Virtual Reality Modeling Language) Untuk ELearning Berbasis Web Terintegrasi Dalam PHP- MySQL Mata Kuliah Ilmu Pengetahuan Bumi Dan Antariksa Pokok Bahasan Sistem Tata Surya, Jurusan Fisika FMIPA UNNES.

Bai, Xin; Fusco, Dana. (2011). Interdisciplinary Collaboration through Designing 3D Simulation Case Studies. New York : The International Journal of Multimedia & Its Applications IJMA

Spesifikasi perangkat komputer yang baik untuk digunakan dalam mengakses simulasi 3D adalah perangkat komputer yang memiliki kecepatan processor diatas 2.50 GHz, ukuran RAM diatas 4.00 GB, dan VGA diatas 2 GB agar aplikasi dapat berjalan dengan baik dan waktu respon yang diberikan lebih cepat. Untuk pengembangan penelitian dimasa yang akan datang aplikasi simulasi 3D dapat diterapkan pada platform lainnya, seperti aplikasi mobile, maupun desktop. Konten tumbuhan juga dapat ditambahkan atau dikembangkan berdasarkan lingkungan hidup agar lebih detail dan spesifik. Serta aplikasi simulasi 3D Science Encyclopedia tidak hanya membahas mengenai tumbuhan tetapi juga membahas mengenai makhluk hidup lainnya seperti hewan dan manusia. DAFTAR REFERENSI [1]

Nurhaelah, Enung. (2011). Upaya meningkatkan Keterampilan Guru di Bidang IPA. Bandung : Universitas Pendidikan Indonesia

[2]

Setiawan, W. (2009). Struktur Dan Fungsi Tumbuhan. Jakarta: PPPPTK IPA.

[3]

Ali, Lukman.(1991). Kamus Besar Bahasa Indonesia Edisi Kedua. Jakarta : Balai Pustaka.

[4]

Oxford. (2012). Oxford English Dictionary. United Kingdom : Oxford University Press

[5]

Santoso, Wahyu Anugrah.(2014). Pembuatan Aplikasi Droidpedia tentang Ensiklopedia Hewan Reptil Berbasis Android. Yogyakarta : Naskah publikasi.

[6]

Tumanggor, Lutfi Hamonangan.(2013). Ensiklopedia Freediving (Selam Bebas) Berbasis Web. Yogyakarta : Naskah publikasi.


PEMBANGUNAN 3DSCIENCE ENCYCLOPEDIA ENSIHAN UNTUK SISWA SEKOLAH DASAR BERBASIS 3D SIMULASIDAN WEB APLIKASI

Recommend Documents