## SEBUAH KRITIK: ANIMASI FISIKA YANG TIDAK SESUAI FISIKA

## Wahyu Hari Kristiyanto
Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Sains dan Matematika Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga, Jawa Tengah E-mail: whkris@staff.uksw.edu

## INTISARI
Animasi komputer untuk  pembelajaran fisika sangat  diminati  peserta  didik  maupun  pendidik.  Namun demikian, beberapa animasi fisika ternyata mengabaikan kebenaran konsep fisika. Sampel penelitian ini adalah sebuah  animasi  komersial  dan  sebuah  animasi  nonkomersial.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  animasi komersial  pada  waktu  tayang  0:11:26  menampilkan  animasi  gerak roller  coaster yang bergerak  dengan kelajuan tetap ketika  melewati lintasan lingkaran, padahal menurut konsep mekanika semestinya gerak roller coaster tersebut  bertambah  cepat  ketika  bergerak  turun  hingga  mencapai kelajuan maksimum  ketika berada pada  titik  terendah  dan  semakin  lambat  ketika  bergerak ke atas  hingga  mencapai kelajuan minimum  ketika berada di  puncak;  pada animasi waktu  tayang 0:18:26 didapatkan  animasi yang menampilkan  penggambaran komponen-komponen  vektor  gaya  normal  ke  arah sumbu-x  dan  sumbu-y, kemudian ditampilkan penggambaran vektor gaya normal  yang tegak lurus terhadap permukaan bidang  miring, padahal semestinya animasi  menampilkan  penggambaran vektor  gaya normal yang  tegak  lurus terhadap permukaan  bidang, kemudian ditampilkan  penggambaran komponen-komponennya ke  arah  sumbu-x  dan  y.  Pada  animasi nonkomersial  didapatkan  bahwa  benda  jatuh  ke  bawah ditampilkan  memiliki kecepatan  tetap,  semestinya benda  akan  bergerak  dipercepat  sebesar  percepatan  gravitasi. Kesalahan-kesalahan  serupa  masih  banyak ditemukan pada animasi-animasi tersebut. Penelitian ini juga menampilkan contoh langkah-langkah pembuatan animasi fisika agar  sesuai  dengan  konsep fisika melalui Adobe Flash  MX.  Temuan  dari  penelitian  ini diharapkan dapat menjadi acuan untuk animator-animator agar memperhatikan konsep fisika ketika membuat animasi serta untuk pengguna agar mencermati kebenaran konsepnya.
Kata kunci: animasi fisika, konsep fisika, media pembelajaran.

## A CRITICISM: PHYSICS ANIMATIONS WHICH VIOLATE PHYSICS LAWS

## ABSTRACT
Computer  animations as a learning medium  for  physics  are  favourite to  learners  and  educators.  However,  it turns out that some physics animations do not comply with the concepts of physics. A commercial and another, non-commercial animations were taken as samples for study. The observation on the commercial animation at screen time 0:11:26 finds a roller coaster in motion at a constant speed when moving through a circular path; in disagreement with the concept of mechanics  that the roller coaster should accelerate as it moves down until it reaches a maximum speed when it is at the lowest point and moves slower as it moves upwards until it reaches a minimum speed at the peak. In addition, at time  0:18:26 it depicts the components of the normal force vector towards the x-axis and y-axis, followed by a depiction of the normal force vector perpendicular to the surface of the  inclined  plane,  whereas  it  should    show a  normal  force  vector  perpendicular  to  the  surface,  followed by  a depiction of the components along the x- and y-axes. In the noncommercial animation, a freely falling body is shown to have a constant speed, whereas it be should be accelerated at the acceleration of gravity. Similar errors were  still  found  in  many  sections  of  the  animations.  This  study  also gives  an  example  of steps  using  Adobe Flash  MX  to  create  animations  to  be  in  agreement with    concept  of  physics.  The  findings  of  this  study  are expected to be a reference so that animators may pay attention to physics concepts when creating animation and users may be critical about the correctness of the concepts.
Keywords: animation, physics concepts, learning media.

## I. PENDAHULUAN
Media pembelajaran animasi untuk pembelajaran fisika sangat diminati peserta didik maupun pendidik. Hal  ini  terlihat  dari  banyaknya  penelitian-penelitian  tentang  pengembangan  media  pembelajaran  animasi. Berbagai  program  pembuatan animasi  yang  digunakan  bermacam-macam,  misalnya  Microsoft  Visual  Basic, Delphi, Matlab, Pascal, Adobe Flash, dan Power Point. Dari hasil uji coba, media pembelajaran animasi tersebut menunjukkan pengaruh yang positif terhadap hasil belajar fisika. Suatu tinjauan pustaka yang menarik diberikan antara lain oleh Su dan Yeh (2015).
Dari  segi  produksi,  animasi fisika tidak  semuanya  dibuat  oleh  programmer  yang  berlatar  belakang fisika. Hal ini memungkinkan adanya penyimpangan animasi yang ada terhadap kebenaran konsep fisika, karena dalam  proses  pembuatannya  mengabaikan  konsep-konsep fisika yang  berkaitan. Mungkin  saja  ketika  uji  coba tidak  didapatkan  kesalahan  konsep  dari  peserta didik  karena  kompetensi  yang  diuji  saat  itu  tidak  pada  konsep tersebut.  Meskipun  begitu, mestinya  animasi  yang  ditujukan  untuk  pembelajaran fisika tetap  harus  mematuhi kaidah fisika pada setiap bagiannya.
Menurut  Pierre  Tchounikine  (2011:136),  animasi  sebaiknya  merupakan  kompilasi  empiris  dari kehidupan  nyata  yang  didesain  dengan  panduan  yang  benar.  Berdasarkan  latar  belakang  masalah  tersebut, dilakukan penelitian  ini  dengan tujuan  untuk  menemukan ketidaksesuaian media  pembelajaran  animasi fisika terhadap konsep fisika.

## II. TINJAUAN TEORI
Penggunaan model animasi simulasi dengan bantuan komputer mengakibatkan siswa lebih tertarik dan merasa  senang  (Hardiati, dkk., 2004),  boleh  jadi karena  peristiwa-peristiwa  fisika  yang  kompleks  dan  tidak terwakili oleh analogi akan lebih mudah dijelaskan dengan animasi simulasi komputer (Kristiyanto, 2004).
Namun  demikian Mulyani  Sumantri  dan  Johar  Permana  (2001:155-156)  menyatakan  bahwa  proses belajar  mengajar  pada  hakekatnya  merupakan  proses  komunikasi.  Dalam  proses  komunikasi  tersebut, penyampaian  pesan  tidak  selamanya  sukses,  karena  ada  beberapa  hambatan  akibat  keterbatasan  dalam komunikasi tersebut. Untuk itu isi pembelajaran dan cara yang digunakan dalam komunikasi ini harus jelas dan bermakna,  sehingga  dapat  menghindari  terjadinya  miskomunikasi. Hasil  penelitian  Kusyanti  (2013) yang bertujuan  mendeskripsikan  pemahaman  konsep  yang  dimiliki  siswa  setelah mengikuti pembelajaran menggunakan media animasi fisika tetapi tidak sesuai fisika ternyata menunjukkan bahwa sebanyak 10% siswa untuk  topik  Gaya  Gesekan  dan  30%  siswa  untuk  topik  Gaya  Sentripetal  mengalami  penurunan pemahaman konsep  setelah  mengikuti  pembelajaran  menggunakan  media  animasi  fisika  yang  tidak  sesuai fisika. Hal  itu berarti  kebenaran  tampilan  media  sangat  penting  terhadap hasil belajar.  Jika  ada  penyimpangan akan  dapat mengakibatkan pencapaian hasil belajar tidak maksimal.

## III. METODE PENELITIAN
Penelitian  dilakukan  terhadap  sebuah  paket  animasi  yang  diproduksi  oleh  lembaga  pengembangan media  komersial  dan  sebuah  paket  animasi  yang  diproduksi  oleh  mahasiswa  sebagai  tugas  akhir. Observasi dilakukan  menggunakan  lembar  observasi  terhadap  isi  tampilan animasi  dengan  membandingkannya terhadap konsep fisika terkait menurut Halliday dan Resnick (1991).

## IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Setelah dilakukan observasi terhadap isi sampel animasi, hasilnya adalah sebagai berikut.

## a. Penyimpangan  terhadap  konsep fisika dari  paket  animasi  yang  diproduksi  oleh  lembaga pengembangan media komersial
Gambar  1  menyajikan  potret  sesaat  sebuah  paket  animasi gerak roller  coaster yang  diproduksi  oleh lembaga  pegembangan  media  komersial. Pada  waktu  tayang  0:11:26 roller  coaster terlihat bergerak  dengan kecepatan tetap ketika melewati lintasan lingkaran.

## Gambar 1. Tampilan pada waktu tayang 0:11:26.
Menurut  konsep mekanika, dengan  analisis kekekalan energi  mekanik semestinya  gerak roller  coaster tersebut  bertambah  cepat  ketika  bergerak  turun  hingga  mencapai kelajuan maksimum  ketika  berada  pada  titik terendah  dan  semakin  lambat  ketika  bergerak  ke  atas  hingga  mencapai kelajuan minimum  ketika  berada  di puncak (Halliday dan  Resnick,  1991: 219-223). Tampilan  animasi  ini mungkin tidak  berpengaruh  terhadap pemahaman siswa dalam pembelajaran gaya sentripetal secara umum, namun dapat berpengaruh negatif dalam pembahasan  kecepatan  benda  ketika  melewati  lintasan  lingkaran  seperti  itu.  Daluz  (2011) mengungkapkan bahwa tayangan media audiovisual lebih besar pengaruhnya daripada media audio.
Sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 2, pada waktu tayang 0:18:23 sampai dengan 0:18:26, ditampilkan animasi  pengambaran  komponen-komponen  vektor  gaya normal ke  arah  sumbu-x  dan  sumbu-y, kemudian dilanjutkan penggambaran vektor gaya normal yang tegak lurus terhadap permukaan bidang miring.
Gambar 2. Tampilan pada waktu tayang 0:18:23 sampai 0:18:26.
Menurut Halliday dan Resnik (1991: 144-145), gaya normal merupakan gaya dorong lantai terhadap benda yang  arahnya  tegak  lurus  terhadap  permukaan  bidang.  Untuk  bidang  mendatar,  arah  gaya  normal  adalah vertikal, namun ketika permukaan bidang membentuk sudut terhadap bidang mendatar, maka arah gaya normal menjadi tidak tepat vertikal. Biasanya untuk membantu analisis gerak, gaya normal tersebut diuraikan menjadi komponen  arah  mendatar  (sumbu-x)  dan vertikal (sumbu-y).  Hal  ini  berarti semestinya animasi  tersebut menampilkan  penggambaran vektor  gaya normal yang  tegak  lurus terhadap permukaan  bidang,  kemudian penggambaran komponen-komponennya ke arah sumbu-x dan y.
Animasi  pada  gambar  1  dan  2 ditujukan  untuk  siswa  SMA  sebagai  media  pembelajaran audiovisual di kelas. Mungkin tampilan tersebut tidak nampak mempengaruhi pemahaman konsep yang dimiliki siswa setelah melihat tayangan tersebut karena biasanya soal-soal evaluasi yang ada tidak mengukur kompetensi pada konsep tersebut. Namun  ketika  sudah  memasuki analisis soal-soal  konsep yang  lebih  luas,  boleh  jadi akan  kelihatan kesalahan dalam mengungkapkan konsepnya.

## b. Penyimpangan terhadap konsep fisika dari paket animasi yang diproduksi oleh mahasiswa (nonkomersial)
Pada animasi nonkomersial tentang benda jatuh bebas (Gambar 3), didapatkan bahwa animasi benda jatuh ke  bawah  dengan  kecepatan  tetap,  padahal  menurut  Halliday  dan  Resnik  (1991:  61),  benda  jatuh  di  atas permukaan bumi akan bergerak dengan percepatan tetap sebesar percepatan gravitasi yang nilainya kurang lebih 9,8  m/s 2 . Animasi  tersebut  semestinya  menampilkan  gerak  benda  semakin  ke  bawah  semakin  cepat,  gambar jejak bola setiap waktu bertambah jauh semakin ke bawah, dan panjang vektor kecepatan semakin besar.

## Gambar 3. Tampilan animasi benda jatuh bebas.
Animasi pada Gambar 3 ditujukan untuk guru SD sebagai pedoman pengajaran di kelas. Ada kemungkinan guru akan menggambarkan posisi benda setiap saat seperti apa yang ditunjukkan oleh animasi tersebut, jika hal itu  terjadi, maka  animasi  yang  semula  membantu  guru  dalam  mengajar  dapat  menjadi  penyesat  bagi penyampaian kebenaran fisika.

## V. PEMBUATAN ANIMASI DENGAN MENGGUNAKAN FLASH MX
Berikut  ditunjukkan  beberapa  pedoman  ketika  akan  membuat  animasi fisika menggunakan Adobe Flash MX dengan  beberapa  cara, misalnya Frame  to  Frame, Tweening,  dan Action  Script berdasar konsep-konsep fisika. Menurut  Kristiyanto  (2009:11),  gerak  dalam  konsep fisika untuk  pembuatan  animasi didefinisikan sebagai perubahan posisi yang dapat dinyatakan sebagai
. (1)
Jika misalkan x o =50 cm, v o =5 cm/s, dan a=0 cm/s 2 , maka nilai x setiap saat adalah seperti pada Tabel I.
Tabel I. Hasil perhitungan nilai x.
t (s) 0 10 20 30
40 50 60 x (cm) 50 100 150 200 250 300 350
Arti data pada Tabel I ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Perancangan penempatan benda berdasar posisi dan waktu pada Tabel I.
t=0 s 50 100 150 200 250 300 350 400 t=10 s t=20 s t=30 s
t=40 s t=50 s t=60 s

## a. Langkah membuat animasi melalui metode Frame to Frame
Prinsip  pembuatan  animasi  melalui  metode Frame  to  Frame pada Adobe Flash  MX adalah memanfaatkan frame pada timeline sebagai waktu. Menurut data pada Tabel I dan Gambar 4, langkah 1 adalah menggambar obyek pada frame 0 pada posisi 50 (Gambar 5).
Gambar 5. Pembuatan animasi obyek untuk frame 0 pada posisi 50.
Langkah 2 adalah memindah obyek pada frame 10 pada posisi 100 (Gambar 6). Untuk memudahkan lebih baik ditunjukkan gridnya dengan cara menu View > Grid > Show Grid.
Gambar 6. Pembuatan animasi obyek untuk frame 10 pada posisi 100.
Langkah 3 dan seterusnya, memindah obyek pada frame dan posisi sesuai Tabel I, sehingga menjadi Gambar 7.
Gambar 7. Pembuatan animasi obyek untuk frame 60 pada posisi 350.

## b. Langkah membuat animasi melalui metode Tweening
Tweening ada  2 macam, yaitu motion dan shape. Motion digunakan  untuk  animasi  gerak  (perubahan posisi),  tetapi shape digunakan  untuk  animasi  perubahan  bentuk  obyek. Prinsip  pembuatan  animasi  melalui metode Tweening sama dengan Frame to Frame, yaitu memanfaatkan frame pada timeline sebagai waktu, hanya saja pada metode Tweening gerakan akan menjadi lebih halus.
Langkah-langkah  peletakan  obyek  setiap  frame sama  dengan  langkah  pada  metode Frame  to  Frame berdasarkan Tabel  I dan  Gambar 4,  namun  pada  metode Tweening,  pembuatan motion tween untuk frame 1 sampai dengan 10 misalnya, playhead diletakkan pada timeline di antara frame 1 dan 10, misalnya 6, kemudian pilih create motion tween (Gambar 8).
Gambar 8. Pembuatan animasi dengan metode motion tween pada frame 6.
Langkah  tersebut  dapat  diulang  untuk  setiap  sela frame-frame yang  sudah  diisi  oleh  obyek hingga  didapatkan tampilan seperti Gambar 9.
Gambar 9. Hasil akhir pembuatan animasi dengan metode motion tween.

## c. Langkah membuat animasi melalui metode Action Script
Obyek  yang  dapat  dikendalikan  oleh Action  Script adalah  simbol Movie  Clip. Pengendalian  gerakan obyek  didasarkan  pada  posisi  obyek  setiap  saat sesuai  fungsinya.  Jika  misalkan  benda  bergerak  dari  posisi  50 cm hingga 350  cm dengan  kecepatan  tetap 5  cm/s, maka  sesuai  dengan  perhitungan  posisi  dengan  persamaan x=x o +vt didapat hasil seperti pada Tabel II.
Tabel II. Hasil perhitungan nilai x.
t (s) 0 1 2 3 4
5 ... 60 x (cm) 50 55 60 65 70 75 ...
350
Terlihat bahwa posisi benda bertambah sebesar v = 5 untuk setiap detiknya (  t = t = 1), sehingga posisi benda sesuai konsep gerak x=x o +vt dapat ditulis menurut syntax action script Adobe Flash sebagai
_x=_x+(v*t) ,
(2)
di mana _x pada ruas  kiri berarti posisi  saat  ini, _x pada ruas  kanan berarti posisi  sebelumnya, v berarti besar perubahan  posisi  setiap  saat  (kecepatan  gerak),  dan t adalah  perubahan  waktu  yang  ditentukan. Sesuai syntax, pada panel Action Script ditulis seperti pada Gambar 10. Arti syntax ditampilkan pada Tabel III.
Gambar 10. Pembuatan animasi dengan metode action script.
Tabel III. Pengartian isi syntax pada panel action script.
Tertulis Arti onClipEvent (load) {v=+5, t=1;} Pengisian konstanta awal v=5, dan  t=1 onClipEvent (enterFrame) {_x=_x+(v*t); if ((_x<50) or (_x>350)) {_x=350;} } Meletakkan obyek pada frame _x=_x+(v+t) atau posisi benda  berubah-ubah  sesuai  dengan  nilai _x yang terhitung,  tetapi  jika  obyek  berada  pada  posisi kurang dari 50  atau  lebih  dari  350  maka  obyek  harus diletakkan pada posisi 350.
Dengan  demikian,  pembuatan animasi dengan  berdasar  konsep fisika dapat  dipastikan  akan  menghasilkan animasi yang tidak menyimpang dari kebenaran konsep fisika.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Dapat  disimpulkan  bahwa  tidak  semua  isi  animasi fisika sesuai  dengan  kebenaran  konsep fisika, dan beberapa  bagian  dari  isi  animasi  didapati  menyimpang  dari  kebenaran  konsep fisika.  Untuk  mendapatkan animasi fisika yang tidak menyimpang dari kebenaran konsep fisika, semestinya pembuatannya didasarkan pada konsep fisika yang benar.
Disarankan para pembuat animasi fisika untuk memperhatikan konsep fisika ketika membuat animasi, dan para pengguna  animasi-animasi fisika untuk  memperhatikan  kebenaran  konsep fisika dalam animasi  yang ada.

## DAFTAR PUSTAKA
Daluz,  C. J. T. ,  2011,  “The effect  of  interactive  media  on  elementary  school  childrens’  story  memory” , International Journal of Research and Review, 6 (1), 108.
Halliday, D., dan Resnick, R., 1991, “Fisika Jilid 1” , Jakarta: Penerbit Erlangga.
Hardiati, N., Suparmi, Cari, dan Sunarno, W., 2004, ”Penggunaan animasi simulasi komputer dan modul LKS ditinjau  dari  motivasi  berpre stasi  dan  kemampuan  awal  siswa”, Prosiding  Seminar  Nasional Universitas Negeri Yogyakarta,  F-305-F-311.
Kristiyanto, W.H., 2004, ”Visual Basic dan desain animasi untuk pembelajaran fisika”, Jurnal Satya Widya, 17 (1), 118.
Kristiyanto,  W.H.,  2009,  ”Perancangan  animasi  gerak  berbasis  konsep  fisika  mekanika  dengan  menggunakan Microsoft Visual Basic 6.0”, Salatiga: Penerbit Widya Sari.
Kusyanti , R. N. T., 2013, “ Pemahaman konsep siswa setelah menggunakan media pembelajaran animasi fisika yang tidak sesuai fisika ”, Berkala Fisika Indonesia, 5(1), 20-24.
Su, K.-D., dan Yeh,  S.-C.,  2015, “ Effective  assessments  of  integrated  animations  to  explore  college students’ physics learning performances ” , Procedia - Social and Behavioral Sciences, 176, 588 – 595.
Sumantri, M., dan Permana, J., 2001, ”Strategi belajar mengajar ” , Bandung: CV. Maulana.
Tchounikine, P., 2011, ”Computer science and educational software design” , London: Springer.