PEMBUATAN APLIKASI MULTIMEDIA UNTUK PEMBELAJARAN PRAKTIKUM SECARA VIRTUAL PADA KONSEP STRUKTUR ATOM
TESIS
Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung
Oleh UDIN WARDOYO NIM: 20506052 Program Studi Kimia
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
Surat Pernyataan Pelimpahan Hak Cipta dan Keaslian Hasil Karya Tulis (Tesis)
Yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : UDIN WARDOYO NIM : 20506052
Menyatakan bahwa Penulis Tesis dengan judul: Pembuatan Aplikasi Multimedia untuk Pembelajaran Praktikum Secara Virtual pada Konsep Struktur Atom, dengan pembimbing Dr. Muhamad Abdulkadir Martoprawiro.
Adalah benar-benar tesis tersebut hasil karya tulis berdasarkan data hasil eksperimen penulis selama melakukan Tugas Akhir Magister Pengajaran di Program Studi Kimia ITB.
Bandung, Juni 2008
Udin Wardoyo
ABSTRAK PEMBUATAN APLIKASI MULTIMEDIA UNTUK PEMBELAJARAN PRAKTIKUM SECARA VIRTUAL PADA KONSEP STRUKTUR ATOM
Oleh : Udin Wardoyo 20506052
Terbatasnya sarana laboratorium pada sekolah menengah di Indonesia menjadi faktor penghambat dalam pembelajaran sains kimia, padahal kegiatan praktikum merupakan suatu keharusan untuk membangun pembelajaran bermakna pada siswa. Salah satu solusi untuk tetap memberikan kemampuan pembelajaran bermakna dalam keterbatasan ini adalah dengan praktikum secara virtual. Tujuan penelitian dan pengembangan ini adalah membuat aplikasi multimedia pembelajaran praktikum secara virtual pada konsep struktur atom dalam bentuk compact disc (CD) dengan menerapkan aspek multimedia. Materi struktur atom dipilih dengan pertimbangan pokok bahasan ini jarang dilakukan pembelajaran praktikumnya. Untuk proses pembangunan digunakan berbagai perangkat lunak meliputi Multimedia Builder, eXe Learning, dan Hot Potatoes, serta perangkat lunak bawaan windows seperti Ms. Word, Notepad, dan Wordpad. Berhasil dibuat suatu CD multimedia yang mencakup materi struktur atom, praktikum Thomson, praktikum Millikan, praktikum Rutherford, dan praktikum Frank-Hertz, serta soal-soal evaluasi interaktif. Pengujian terhadap CD hasil pengembangan telah dilakukan, dengan mencobakannya pada beberapa guru kimia. Hasil pengujian menunjukkan masih adanya kekurangan pada aspek perwajahan untuk percobaan Thomson, dan adanya analisa data dapat mengurangi keterlibatan siswa dalam percobaan virtual itu sendiri. Soal interaktif dianggap merupakan inovasi dengan catatan mempertimbangkan taksonomi bloom. Secara keseluruhan, CD tersebut dapat digunakan untuk melakukan praktikum secara virtual.
Kata kunci: pembelajaran bermakna, laboratorium virtual, multimedia, multimedia builder, eXe Learning, Hot Potatoes.
ii
ABSTRACT
BUILDING A MULTIMEDIA APLICATION IN ORDER TO LEARN ATOMIC STRUCTURE VIRTUAL EXPERIMENT
Oleh: Udin Wardoyo 20506052
The limitation in the laboratory equipments in Indonesia’s high schools is one of the handicap in chemistry learning especially in the laboratory-based learning. Experiment is an important part of science learning, when the meaningful learning is expected. One of the solutions to build a meaningful learning in this situation is to give the students some activities that call virtual experiment. The objective of this research and development is to build a virtual chemistry experiment that would be use as virtual experiment in the atomic structure concept. The multimedia application then was packaged in a multimedia CD. Atomic structure has been chosen because there is no laboratory-based learning in this topic. Multimedia Builder, a multimedia authoring software from www.mediachance.com, eXe Learning, Hot Potatoes, and other software included in Microsoft windows, for examples Ms. word, WordPad, or Notepad, were used to build this application. An interactive multimedia CD that cover atomic structure theory have been built, which included Thomson’s experiment, Millikan’s experiment, Rutherford’s experiment, and Frank-Hertz’s experiment. To measure the student’s capabilities, there is a set of interactive objectives test in the CD. The CD has been limited tested to use in virtual experiments by some chemistry teachers. The results show that the Thomson’s experiment interface needs to be develope, and the analysis-interface was reduced the students activities in virtual experiment itself. The interactive test would be an innovation if covers more ability in Bloom’s taxonomy. As the result, the CD can be used as a virtual chemistry laboratory. Key words: meaningful learning, virtual laboratory, multimedia, multimedia builder, eXe Learning, Hot Potatoes.
iii
LEMBAR PENGESAHAN PEMBUATAN APLIKASI MULTIMEDIA UNTUK PEMBELAJARAN PRAKTIKUM SECARA VIRTUAL PADA KONSEP STRUKTUR ATOM
Oleh:
Udin Wardoyo NIM: 20506052
Program Studi Kimia Institut Teknologi Bandung
Bandung, _________________ Mengetahui / Menyetujui, Pembimbing
Dr. Muhamad Abdulkadir Martoprawiro NIP. 131690329
iv
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS
Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya.
Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung.
v
PERSEMBAHAN
Dipersembahkan kepada : Kedua orangtuaku, Nitiharjo dan Muriyati atas segala pengorbanan yang tidak akan pernah terbalas dengan seisi dunia sekalipun Istriku tercinta, Margiati atas pengorbanan, kesetiaan dan pengertian selama hidup berumah tangga. terlebih selama penulisan tesis ini. Anak-anakku: Daffa’a Dharmawangsa Gie Wardoyo dan Anakkita Damarhati Gie Wardoyo, sumber inspirasi dan semangat ketika lelah dan bosan menghadang. Dan semoga karya kecil ini menjadi amal sholeh dan bagian dari ibadahku pada Allah SWT. Amin…
vi
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur kehadirat Allah SWT, pada akhirnya penelitian dan penulisan tesis ini dapat diselesaikan. Tanpa karunia dari-Nya, dan bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak maka penelitian dan tesis ini tidak akan pernah selesai. Karena itu pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada: 1. Dr. Muhamad Abdulkadir Martoprawiro, untuk ketabahan Beliau memberikan bimbingan, ilmu dan pengalaman kepada penulis yang sangat terbatas dalam keilmuan. 2. Dr. Akhmaloka selaku Dekan FMIPA dan seluruh staff pengajar di program studi kimia Institut Teknologi Bandung untuk segala ilmu yang diberikan selama penulis menempuh pendidikan. 3. Departemen Agama Republik Indonesia yang telah memberikan dukungan keuangan dalam bentuk beasiswa penuh, sehingga penulis dapat menempuh pendidikan dengan tenang, 4. Drs Muhadin, M.Ag untuk ijin belajar yang diberikan sehingga penulis dapat menjalankan pendidikan selama dua tahun tanpa dibebani tugas mengajar. 5. Sugianto, S.Si, yang dengan telaten memberikan pemahaman kepada penulis tentang script pada Multimedia Builder. Tanpa bantuannya penelitian ini akan berlangsung lebih lama. 6. Teman-teman di Taman Hewan 22: Pak Haeruddin, Ali Idris, Dharma Putra, Haji Rijal, Abdul Hadi, Sholeh dan Nanang atas kritik dan saran yang terkadang pedas tapi berbuah manis pada akhirnya. 7. Seluruh rekan mahasiswa magister pengajaran kimia 2006, yang selama dua tahun ikut mewarnai penulis. 8. Mas Wardiman, untuk segala bantuan teknis selama pengerjaan penelitian ini.
vii
9. Semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Semoga semua jasa dan pertolongan kepada penulis diberikan pahala yang berlipat ganda oleh Allah SWT. Akhirnya, mohon maaf untuk segala kekurangan, dan semoga tulisan ini menjadi karya kecil yang bermanfaat bagi pendidikan dan kemanusiaan.
Bandung, 12 Mei 2008 penulis.
viii
DAFTAR ISI
ABSTRAK .................................................................................................i ABSTRACT ..............................................................................................ii LEMBAR PENGESAHAN ................................................................... iii PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS....................................................iv PERSEMBAHAN.....................................................................................v UCAPAN TERIMA KASIH ..................................................................vi DAFTAR ISI......................................................................................... viii DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................x DAFTAR GAMBAR...............................................................................xi DAFTAR TABEL ................................................................................ xiii Bab I Pendahuluan................................................................................1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
Latar Belakang Masalah........................................................................ 1 Perumusan Masalah .............................................................................. 5 Ruang Lingkup Kajian .......................................................................... 5 Tujuan Penelitian .................................................................................. 6 Manfaat Penelitian ................................................................................ 6
Bab II Tinjauan Pustaka .......................................................................7 II.1 II.1.1 II.1.2 II.1.3 II.1.4 II.1.5 II.1.6 II.2 II.3 II.4 II.5 II.6
Perkembangan Teori Atom ................................................................... 7 Pemikiran tentang Atom sebelum Dalton ............................................ 7 Teori Atom Dalton .............................................................................. 11 Model Atom Thomson ........................................................................ 13 Penentuan Muatan Elektron: Percobaan Millikan............................... 15 Teori Atom Rutherford ....................................................................... 16 Teori Atom Bohr ................................................................................. 19 Pengajaran Struktur Atom................................................................... 22 Peranan Laboratorium......................................................................... 24 Penggunaan Multimedia dalam Kimia................................................ 25 e-Learning dan Konstruksivisme Komunal ........................................ 26 Perangkat Lunak Pengembang Multimedia ........................................ 32
Bab III Metodologi...............................................................................33 III.1 III.2 III.3
Studi Pendahuluan............................................................................... 34 Studi Literatur ..................................................................................... 34 Merancang Multimedia ....................................................................... 35
ix
III.4 III.4.1 III.4.2 III.4.3 III.4.4 III.4.5
Pembuatan Perangkat Pembelajaran ................................................... 40 Pembuatan Antar Muka Perangkat Pembelajaran............................... 41 Pembuatan Isi Multimedia Membelajaran .......................................... 41 Pengujian perangkat multimedia pembelajaran .................................. 42 Distribusi: Up load aplikasi multimedia ............................................. 42 Pembuatan laporan / tesis.................................................................... 42
Bab IV Hasil dan Pembahasan ...........................................................44 IV.1 Hasil Penelitian ................................................................................... 44 IV.1.1 Komponen aplikasi multimedia .......................................................... 45 IV.1.2 Jenis Percobaan ................................................................................... 45 IV.1.3 Antar Muka ......................................................................................... 47 IV.2 Pembahasan......................................................................................... 54 IV.2.1 Tombol dan Script............................................................................... 55 IV.2.2 Pengujian............................................................................................. 58 IV.2.2.1 Pengujian Percobaan Thomson............................................................ 58 IV.2.2.2 Pengujian Percobaan Millikan ............................................................. 59 IV.2.2.3 Pengujian Percobaan Rutherford. ........................................................ 62 IV.2.2.3 Pengujian Percobaan Frank Hertz........................................................ 62 IV.2.3 Pemanfaatan aplikasi........................................................................... 67
Bab V Kesimpulan dan Saran ............................................................69 V.1 V.2
Kesimpulan ......................................................................................... 69 Saran.................................................................................................... 70
DAFTAR PUSTAKA.............................................................................71 LAMPIRAN............................................................................................73
xix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Daftar script pada percobaan Thomson ................................................ 74 Lampiran B Script pada percobaan Thomson.......................................................... 76 Lampiran C Daftar script pada percobaan Millikan.................................................. 89 Lampiran D Script pada percobaan Millikan ............................................................ 91 Lampiran E Daftar script pada percobaan Rutherford ............................................ 104 Lampiran F Script pada percobaan Rutherford....................................................... 105 Lampiran G Daftar script pada percobaan Frank Hertz .......................................... 112 Lampiran H Script pada percobaan Frank Hertz..................................................... 113 Lampiran I Kuesioner Umpan balik penggunaan CD multimedia.......................... 117
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar II. 1 Skema Tabung Sinar Katoda ............................................................... 14 Gambar II. 2 Model Atom Thomson. Kesalahan yang kadang terjadi digambarkan pada sebelah kanan...................................................................................................... 15 Gambar II. 3 Skema Alat Percobaan Millikan .......................................................... 16 Gambar II. 4 Skema Alat Percobaan Rutherford ...................................................... 17 Gambar II. 5 Model atom Rutherford untuk atom berelektron banyak. Gambar tidak sesuai dengan skala sesungguhnya.............................................................................. 19 Gambar II. 7 Skema Alat Percobaan Frank -Hertz ................................................... 21 Gambar II. 8 Kurva Arus terhadap U1 ...................................................................... 21 Gambar III. 1 Diagram alir kegiatan penelitian ........................................................ 33 Gambar III. 2 Area kerja MMB. Beberapa elemen penting ditunjukkan pada gambar ..................................................................................................................................... 36 Gambar III. 3 Arsitektur pembuatan aplikasi............................................................ 37 Gambar III. 4 Diagram kegiatan dalam media pembelajaran multimedia ............... 38 Gambar III. 5 Diagram alir eksekusi perangkat multimedia..................................... 40 Gambar IV. 1 Gambar antar muka mulai (Start) Seluruh isi CD dapat diakses dari sini............................................................................................................................... 47 Gambar IV. 2 Halaman teori struktur atom. Berisi materi pembelajaran Struktur Atom............................................................................................................................ 48 Gambar IV. 3 Halaman pendahuluan pada percobaan Thomson, berfungsi memberi pengantar kepada pengguna ........................................................................................ 49 Gambar IV. 4 Antar muka dasar teori dalam percobaan Thomson........................... 50 Gambar IV. 5
Tampilan pembuka tes pendahuluan percobaan Thomson. .............. 50
Gambar IV. 6 Antar muka butir soal pada tes pendahuluan percobaan Thomson. Soal dan pilihan jawaban berubah setiap digunakan................................................... 51 Gambar IV. 7 Salah satu antar muka pada animasi percobaan Thomson................. 51
xii
Gambar IV. 8 Antar muka halaman praktikum percobaan Thomson ....................... 52 Gambar IV. 9 Antar muka analisa............................................................................. 53 Gambar IV. 10 Antar muka lembar kegiatan siswa .................................................. 53 Gambar IV. 11 Soal evaluasi. Untuk menguji tingkat penguasaan siswa................. 54 Gambar IV. 12 Tampilan properties dari text button................................................ 55 Gambar IV. 13 Propeties tombol mulai pada percobaan Millikan ........................... 56 Gambar IV. 14 Script pada tombol mulai ................................................................. 57 Gambar IV. 15 Hasil uji coba percobaan Thomson.................................................. 59 Gambar IV. 16 Halaman pertama percobaan Millikan ............................................. 59 Gambar IV. 17 Tes Pendahuluan .............................................................................. 60 Gambar IV. 18 Halaman praktikum percobaan Millikan.......................................... 60 Gambar IV. 19 Halaman LKS percobaan Millikan .................................................. 61 Gambar IV. 20 Antar muka praktikum percobaan Rutherford ................................. 62 Gambar IV. 21 Antar muka percobaan Frank Hertz. Kiri atas halaman pembukaan, kanan atas halaman dasar teori, kiri bawah halaman pre tes, kanan bawah halaman cara kerja ..................................................................................................................... 63 Gambar IV. 22 Hasil uji coba percobaan Frank Hertz.............................................. 65
xiii
DAFTAR TABEL Tabel I. 1
Beberapa miskonsepsi yang banyak terjadi di bidang kimia .................... 4
Tabel IV. 1 Komponen aplikasi multimedia ............................................................. 45 Tabel IV. 2 Data pengujian percobaan Thomson...................................................... 58 Tabel IV. 3 Data Pengujian Percobaan Millikan ...................................................... 61 Tabel IV. 4 Data uji coba percobaan Frank-Hertz .................................................... 64 Tabel IV. 5 Skor hasil uji coba CD multimedia dari penilaian tujuh orang responden ..................................................................................................................................... 66
