Jurnal Ilmiah NERO Vol. 3, No.1
2017
PEMANFAATAN TEKNOLOGI 3D VIRTUAL REALITY PADA PEMBELAJARAN MATEMATIKA TINGKAT SEKOLAH DASAR Sulistyowati1), Andy Rachman2) Jurusan Sistem Informasi, Fakultas Teknologi Informasi, Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya 2) Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya E-mail:
[email protected] 1) ,
[email protected] 2) 1)
ABSTRAK Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi di Indonesia telah berkembang dengan sangat pesat. Hal ini dapat dilihat dari pengguna smartphone, jumlah blogger di Indonesia, pengguna facebook atau media sosial lainnya dan pengguna internet. Salah satu teknologi informasi dan komunikasi yang mulai berkembang di Indonesia adalah Virtual Reality. Teknologi ini di Indonesia masih tidak banyak berkembang. Teknologi Virtual Reality yang masuk di Indonesia kebanyakan hanya berupa game. Pengembang Virtual Reality sendiri di Indonesia belum begitu banyak. Pemerintahan Indonesia sendiri saat ini sedang menggalakkan digitalisasi materi sekolah (pembelajaran) yakni salah satunya melalui Buku Seri Elektronik dari Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan untuk anak Sekolah Dasar, Sekolah Menengah Pertama dan Sekolah Menengah Atas serta Kejuruan. Buku Seri Elektronik masih sebatas master atau buku yang digitalkan saja, sedangkan untuk pengembangan Virtual Reality bidang pendidikan di Indonesia masih belum banyak dan belum berkembang. Di Indonesia, Sekolah Dasar hampir tidak ada yang memanfaatkan teknologi Virtual Reality pada proses pembelajarannya dan matematika merupakan salah satu materi sekolah yang sangat ditakuti oleh para siswa, selain bahasa Inggris dan bahasa daerah (Bahasa Jawa). Dari latar belakang diatas maka peneliti mengembangkan aplikasi pembelajar matematika untuk tingkat Sekolah Dasar berbasiskan teknologi Virtual Reality. Dengan teknologi Virtual Reality ini anak diajak bermain dan belajar sehingga anak mampu mengerjakan soal matematikan dengan cara yang menyenangkan. Kata Kunci: Virtual Reality, matematika, 3D, pembelajaran.
ABSTRACT The development of information and communication technology in Indonesia has been growing rapidly. It can be seen from smartphone users, number of blogger in Indonesia, facebook or other social media and internet users. One of information and communication technologies that began to develop in Indonesia is Virtual Reality. This technology in Indonesia is still not much developed. Virtual Reality technology that goes in Indonesia mostly just a game. Developer Virtual Reality itself in Indonesia has not so much. Indonesian government itself is currently promoting digitization school materials (learning) that one through Electronic Book Series from Ministry of Education and Culture for elementary school children, junior high and senior high school and vocational. Electronic books are still limited series or books digitized material while for the development of Virtual Reality in education in Indonesia is still not much and undeveloped. In Indonesia, Elementary School almost nothing that utilize Virtual Reality technology in learning process and mathematics is one of school materials is greatly feared by students, in addition to English and local language (Java). From above background, researchers has developed a learner application of mathematics to elementary school level based on Virtual Reality technology. Within Virtual Reality technology, a child expected to play and learn so they are able to work on math problems in a fun way. Keywords: Virtual Reality, mathematics, 3D, learning process.
37 | N E R O
Jurnal Ilmiah NERO Vol. 3, No.1
1.
2017
PENDAHULUAN
Indonesia merupakan salah satu negara berkembang yang ada didunia. Perkembangan negara Indonesia ini dalam segala bidang, mulai dari bidang pa riwisata, keamanan, perkantoran, teknologi informasi dan komunikasi, bahkan bidang pendidikan. Salah satu perkembangan dibidang pendidikan yang ada di Indonesia adalah digitalisasi materi sekolah. Melalui Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan, Indonesia mengembangkan materi sekolah berbasiskan elektronik atau yang lebih dikenal dengan nama Buku Seri Elektronik (BSE) . BSE ini diciptakan dengan tujuan agar para siswa dapat belajar kapanpun dan dimanapun serta pengurangan biaya pembelian buku. Rencana Pemerintah Indonesia ini sangatlah tidak salah, hal ini dapat dilihat dari masyarakat Indonesia saat ini telah banyak yang memiliki smartphone [1]. Indonesia merupakan negara dengan pengguna smartphone teraktif didunia [2]. Selain dilihat dari pengguna smartphone, juga dapat dilihat dari jumlah blogger di Indonesia, pengguna facebook [3] dimana pengguna facebook di Indonesia saat ini mencapai 63 juta serta pengguna internet [5] yang dalam satu hari melakukan akses internet setiap hari rata-rata 34 situs perhari. Teknologi Virtual Reality (VR) merupakan salah satu teknologi yang menjanjikan, dimana dengan VR pengguna akan disuguhkan dengan dunia maya seperti aslinya. Saat ini di Indonesia pengembangan virtual reality tidak begitu pesat, padahal di negara maju pengembangan VR sangatlah menjanjikan. Di Indonesia pengembangan materi sekolah dengan VR hampir tidak ada. VR di Indonesia masih didominasi dari pengguna smartphone dengan aplikasi gamenya. Pada penelitian ini, kami mencoba membangun lingkungan pembelajaran berbasiskan VR dimana dalam pengembangannya kami menggunakan Oculus sebagai salah satu perangkat dalam dunia VR. Penelitian kami saat ini masih berfokus pada pengembangan materi matematika untuk Sekolah Dasar. 2. DASAR TEORI Virtual Reality untuk selanjutnya dalam penelitian ini disingkat dengan VR. VR adalah teknologi berbasiskan komputer yang mengkombinasikan perangkat khusus input dan output agar pengguna dapat berinteraksi secara mendalam dengan lingkungan maya seolah-olah berada pada dunia nyata [6]. VR memungkinkan pengembang dalam membuat lingkungan virtual dengan cara potensial sebagai simulasi [7]. Visualisasi-visualisasi yang terjadi pada dunia maya (virtual world) pada saat menggunaakan VR terdiri dari secara pandangan (visual), secara pendengaran (auditory) ataupun rangsangan-rangsangan lainnya [8]. Sistem koordinat 3D pada VR menganut sistem koordinat kartesian, hal ini dikarenakan pengguna dapat melihat obyek dalam dunia maya dalam segala penjuru mulai dari atas, bawah, kiri, kanan, belakang ataupun depan [9]. Untuk melihat obyek dari sisi kiri atau kanan digunakan sumbu X, untuk melihat obyek dari atas atau bawah digunakan sumbu Y dan untuk melihat obyek dari jauh atau dekat digunakan sumbu Z. Pada penelitian sebelumnya didapatkan bahwa pada dunia VR terdapat lima hal yang dirasakan pada pengguna VR, yaitu 70% pada penglihatan, 20% pendengaran, 5% penciuman, 4% sentuhan dan 1% adalah rasa. Lima faktor ini yang sering menjadipenelitian para pengembang. VR menawarkan potensi bagi program pelatihan untuk mengurangi potensi kecelakaan dan kematian, dibidang pembelajaran VR menawarkan pembelajaran kognitif bagi peserta dalam menentukan tindakan yang harus diambil pada lingkungan maya [10]. Penggunaan VR dapat digunakan dalam berbagai hal diantaranya : VR untuk proses bedah, Panduan gambar operasi, pendidikan dan pelatihan, Perencanaan kegiatan pra- operasi, pengobatan jarak jauh dan kolaborasi, gambaran tentang kekinian ilmu, kesehatan fisik dan mental serta rehabilitasi [11]. Perangkat keras VR yang dibutuhkan pada saat pengembangan lingkungan VR antara lain adalah Head Mounted Display (HMD), Force Feedback Data Glove (FFDG), Force Feedback Joystick and Controls (FFJC), Liquid Crystal Display (LCD)/Light Emitting Diode 38 | N E R O
Jurnal Ilmiah NERO Vol. 3, No.1
2017
(LED) [12]. Lingkungan VR terbagi menjadi tiga jenis utama, yaitu : non-immerse, semiimmerse, full-immerse. 2.2. Model ADDIE Model ADDIE merupakan suatu model pengembangan yang berbasiskan instruksi. Model ini dikenalkan peratama kali oleh Dick and Carry tahun 1978 dan direvisi oleh Russel Watson tahun 1981. Model ini merupakan model yang ditujukan bagi pengembangan program pendidikan dan program pelatihan [13]. Model ini dapat diimplementasikan pada berbagai jenis solusi pembelajaran. Model ADDIE sendiri sebenarnya merupakan singkatan dari Analysis,Design, Development, Implementation dan Evaluations [14]. Model Model ADDIE dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Model ADDIE dalam pengembangan materi pembelajaran matematika 2.3. Pendekatan User-Centered Design Pendekatan User-Centered Design untuk selanjutnya dalam penelitian ini disingkat dengan UCD, merupakan pendekatan yang bertujuan untuk menjembatani perbedaan yang terjadi antara pengembang dan pengguna aplikasi. Pendekatan UCD ini dapat melakukan proses tersebut karena dalam pengerjaannya pengguna aplikasi akan ditemukan dengan pengembang dan diajak melakukan proses desain aplikasi yang diinginkan [15], seperti pada Gambar 2.
Gambar 2. Model Pendekatan Berbasiskan Pengguna Pendekatan ini menghubungkan kebutuhan pengguna, tujuan pengguna dan tugas-tugas pengguna (user tasks) sedini mungkin kedalam sistem yang akan dibangun. Pendekatan UCD ini berfokus pada kebutuhan, keinginan dan batasan pengguna. Sejumlah metode pada pendekatan ini dapat digunakan untuk menopang keberhasilan UCD, diantaranya daftar cek dan pedoman, observasi, interview, analisis tugas, dan penilaian beban fisik dan mental. Aktivitas UCD terdiri dari empat kegiatan selama proses pengembangan [16] : 1. Proses Pemahaman dan Penentuan Konteks Penggunaan 2. Penentuan Pengguna dan kebutuhan organisasi 3. Solusi desain produk 4. Desain evaluasi kebutuhan pengguna Sehubungan dengan hasil yang didapatkan menjadi maksimal, pendekatan UCD memberikan solusinya yaitu yang dikenal dengan Eight Golden Rules (EGR). Sebuah aplikasi supaya dapat berhasil maka konsep pada desain antarmuka yang dibangun harus mengikuti aturan EGR. Adapun aturan EGR antara lain [17] : 39 | N E R O
Jurnal Ilmiah NERO Vol. 3, No.1
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
3.
2017
Konsistensi harus dijaga. Setiap aplikasi yang dibangun diusahakan ada Shortcutnya. Adanya umpan balik setiap tindakan pengguna. Desain dialog yang memberikan informasi selesainya pekerjaan (dialog ditutup dan lainlain). Mencegah munculnya kesalahan dan penanganan kesalahan pada aplikasi yang dibangun. Memberikan kemudahan dalam menjalankan aplikasi sehingga pengguna akan dapat mengurangi kecemasan dan mendorong keinginan eksplorasi pada aplikasi. Dukungan terhadap kontrol internal pengguna sehingga pengguna dapat mengontrol sistem yang ada sesuai dengan tindakannya. Mengurangi penggunaan memori jangka pendek dengan cara menjaga tampilan sesederhana mungkin.
METODOLOGI PENELITIAN
Data Metodologi merupakan cara yang dilakukan oleh peneliti untuk memecahkan permasalahan yang diajukan. Untuk memecahkan masalah yang ada metode pemecahan masalah yang dilakukan adalah seperti pada gambar 3.
Gambar 3. Metode Penelitian yang digunakan oleh peneliti. Pengembangan materi pembelajaran matematika menggunakan model ADDIE, dimana peneliti berhubungan dengan guru dan siswa. Guru berperan sebagai fasilitator pembelajaran matematikan secara umumnya. Dari wawancara bersama guru tentang materi matematika yang akan difokuskan pada penelitian, maka guru menyarankan untuk berfokus pada kelas 1 Sekolah Dasar, dengan alasan bahwa di kelas 1 SD masih banyak siswa yang belum dapat melakukan perhitungan ataupun menulis dengan baik hal ini. Selain itu disarankan oleh guru agar melihat buku-buku yang dikeluarkan oleh pemerintah, yaitu Buku Seri Elektronik agar lebih memantapkan materi yang ada. Pengembangan Lingkunan Virtual Reality dilakukan dengan menggunakan pendekatan berbasiskan Pengguna. Dimana fokus dari penelitian ini adalah ke anak SD kelas 1. Oleh karena 40 | N E R O
Jurnal Ilmiah NERO Vol. 3, No.1
2017
itu kami membangun aplikasi dengan corak dan desain yang sesuai dengan karakteristik anak SD. Dalam mengembangkan aplikasi ini kami membangun dua buah aplikasi dengan perbedaan teknologi 3D. Produk pertama adalah menggunakan teknologi LEAP MOTION dan produk kedua adalah dengan menggunakan teknologi VR GLASSES 3D. Desain Aplikasi dengan menggunakan Leap Motion akan berbentuk seperti pada Gambar 4, dimana fokus pengembangan game pada efek penggunaan jari-jemari yang terlihat pada layar monitor komputer. Konsep pengembangan aplikasi ini adalah siswa diajak untuk memasukkan benda-benda yang berbentuk kotak, silinder, bola dan kerucut. Dengan latihan ini diharapkan anak bisa belajar dasar-dasar berhitung.
Gambar 4. Desain aplikasi berbasiskan LEAP MOTION Untuk pengembangan Aplikasi VR 3D dengan memanfaatkan VR GLASSES 3D, peneliti menggunakan konsep labirin. Disini pemain akan diajak untuk belajar matematika dasar mulai mengenal angka, penjumlahan dan pengurangan dasar dengan cara mencari jalan keluar dari suatu ruangan yang ada. Pemain harus mencari jawaban yan benar dari soal yang ada. Jawaban yang benar akan membawa pemain untuk keluar dari labirin yang membingungkan, seperti pada Gambar 5.
Gambar 5. Konsep labirin yang digunakan pada game VR MATH MAZE Sedangkan kebutuhan perangkat keras yang mendukung pada game VR MATH MAZE dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Kebutuhan perangkat keras game VR MATH MAZE 4.
PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN Proses ini merupakan kegiatan implementasi dari apa yang telah peneliti rancang. Implementasi dilaksanakan kepada anak-anak Sekolah Dasar kelas 1. Adapun hasil aplikasi dari penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4. 41 | N E R O
Jurnal Ilmiah NERO Vol. 3, No.1
2017
Gambar 4. Aplikasi VR MATH MAZE Aplikasi ini telah diuji pada tiga kegiatan yang berbeda, yaitu : UN Habitat Precom 3 tahun 2016, Indonesia Shari’a Economic Festival (ISEF) tahun 2016 dan GDG PRIME Surabaya tahun 2016. Total Responden yang mencoba aplikasi MATH MAZE sejumlah 308 orang responden, dengan total kepuasan pengguna pada aplikasi ini mencapai 93.59% dan total kepuasan pada materi pembelajaran aplikasi MATH MAZE sebesar 80.84%. 5. KESIMPULAN Berdasarkan Dari penelitian yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan antara lain : 1. Peneliti telah mampu membangun dua aplikasi pembelajar matematika, yang pertama berbasiskan leap motion dan yan kedua berbasiskan VR Glasses 3D 2. Total kepuasan pengguna pada aplikasi ini mencapai 93.59% dan total kepuasan pada materi pembelajaran aplikasi MATH MAZE sebesar 80.84%. 3. Aplikasi telah didownload sebanyak 28 kali download selama 1 hari proses upload. DAFTAR PUSTAKA [1] Ketut Krisna Wijaya, 2015, Android dan Browser Opera Dominasi Pengguna Mobile Indonesia Selama 2014, id.techinasia.com. [2] Amal Nur Ngazis, 2015, RI Masuk Pengguna Smartphone Teraktif di Dunia, teknologi.news.viva.co.id. [3] Lina Noviandari, 22 Januari 2015, 63 Juta Penduduk Indonesia Akses Facebook melalui Handphone di Tahun 2015, Penetrasi Tertinggi di dunia, id.techinasia.com [4] Siti Sarifah Alia, 9 April 2015, Pengguna Internet Indonesia Jelajahi 34 Situs per hari, teknologi.news.viva.co.id [5] Che Ku Nuraini, Che Ku Mohd, Faaizah Shahbodin, Ahmad Naim Che Pee and Che Hanapi, 2014, Personalized Learning Environment (PLE): Developing a Framework Using ADDIE Approach, Journal of Applied Science and Agriculture, ISSN: 1816-9112. [6] Deepak Chandel and Akshit Chauhan, 2014, Virtual Reality, International Journal of Science and Research, Volume 13, Issue 10, ISSN (Online) : 2319-7064 [7] Jianzhong Mo, Qiong Zhang and Rajit Gadh, 2002, Virtual Disassemblyb, International Journal of CAD/CAM, Vol.2, No.1, pp. 29-37. [8] Hatem Abdul-Kader, 2011, e-Learning Systems in Virtual Environment, International Arab Journal of Information Technology, Vol.8, No. 1. 42 | N E R O
Jurnal Ilmiah NERO Vol. 3, No.1
2017
[9] Dea-Jea Cho, 2015, Watermarking Scheme of MPEG-4 LASeR Object for Mobile Device, International Journal of Security and Its Application, Vol.9, No. 1, pp.305-312, ISSN : 1738-9976. [10] Jason Lucas and Walid Thabet, 2007, Benchmarking User Performance by Using Virtual Reality for Task-Based Training, 7th International Conference on Construction Applications of Virtual Reality. [11] Ruci Gupta, 2014, Safety Training Using Virtual Reality for Scientific Visualization, International Journal of Informative & Futuristic Research, Volume-1, Issue-5, ISSN : 2347-1697. [12] Mei-Tsen Chen, Cheng-Wei Fan, and Jan-Jung Li, 2008, The Application of Image-Based Virtual Reality Technologies in Digital Exhibitions of Museums, Fifth International Conference on e-Learning for Knowledge-Based Society, December 11-12 2008, Bangkok, Thailand. [13] G. Muruganantham, 2015, Developing of E-Content Package by Using ADDIE Model, International Journall of Applied Research, pp.52-54, ISSN: 2394-5869. [14] Steven Parker, 2014, 'Role-Based Design' An Evaluation of a 'schediogogigacal' (ski.dio.gogical) Appraoch for Developing Systemic eLearning Capacity by Leading and Facilitating Agile co-Design Process, International Journal of instructional Technology and Distance learning, Vol.11, No.8, ISSN : 1550-6908. [15] Chaoyun Liang, Wen-Shou Chou, Yu-Ling Hsu, and Chien-Chien Yang, 2009, A UserCentered Design Approach to Develop a Web-Based Instructional Resource System for Homeland Education, Knowledge Management & E- Learning: An International Journal, Vol.1, No. 1, pp.67-80. [16] Juhani Viitaniemi, Susanna Aromaa, Simo-Pekka Leino, Sauli Kiviranta and Kaj Helin, 2010, Integration of User-Centered Design and Product Development Process Within a Virtual Environment, VTT Working Papers, JULKAISIJA-UTGIVARE-PUBLISHER. [17] Reena Saini, 2013, Graphical User Interface Design Essentials & Process, International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering, Volume 3, Issue 9,ISSN : 2277 1128X.
43 | N E R O
Jurnal Ilmiah NERO Vol. 3, No.1
44 | N E R O
2017
