Physics Education Research Journal Vol. 3 No. 2 (2021), 95-102 P -ISSN: 2685-6190 e-ISSN: 2714-7746
doi: 10.21580/perj.2021.3.2.8646
https://ejournal.walisongo.ac.id/index.php/perj/index
95

## Pengembangan Buku Ajar Simulasi dan Pemodelan Fisika dengan Unity3D Berbasis Self Regulated Learning
F.R. Pratama 1* dan A. H. Sasmiko 2
1 Program Studi Fisika, Universitas Islam Negeri Walisongo Semarang, Indonesia
2 Program Studi Magister Fisika, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Indonesia * Email: fachrizal.rian.p@walisongo.ac.id
Received: June 19 th , 2021. Accepted: July 26 th , 2021. Published: August 29 th , 2021

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  mengembangkan  buku  ajar  pada matakuliah Simulasi dan Pemodelan Fisika berbantuan software Unity3D  dengan  pendekatan  belajar  mandiri  ( self  regulated learning ). Penelitian ini  menggunakan  metode Development and Research melalui  4D  Model.  Tahap  pendefinisian  ( define ) dilaksanakan dengan menetapkan karakteristik buku ajar yang akan  dikembangkan  melalui  studi  awal.  Tahap  perancangan ( design ),  yaitu  dengan  memilih  format  dan  desain  buku  ajar untuk  menghasilkan  koreksi  ( draft) pertama.  Tahap pengembangan (develop )  dilaksanakan  untuk  menghasilkan koreksi ( draft) ke dua, koreksi ke tiga, dan produk final dari buku ajar. Koreksi ke dua diperoleh melalui hasil revisi validasi ahli yang  telah  direkomendasikan.  Koreksi  ke  tiga  merupakan perolehan hasil uji kelompok kecil dengan pengambilan secara random .  Berdasarkan  hasil  uji  lapangan  pada  mahasiswa  yang sedang menempuh mata kuliah Simulasi dan Pemodelan Fisika diperoleh produk final dari buku ajar tersebut. Salah satu fitur dan perangkat buku ajar yang dikembangkan yaitu fitur tugas proyek dan perangkat video tutorial. Berdasarkan validasi buku ajar  serta  perangkat  pendukungnya  menghasilkan  kriteria sangat layak dan siap untuk digunakan serta dapat menuntun belajar mahasiswa secara mandiri melalui fitur yang ada pada buku  ajar  tersebut.  Pengembangan  buku  ajar  ini  diharapkan dapat  membantu  dalam  mengembangkan  simulasi  dan pemodelan  tidak  hanya  di  ilmu  Fisika,  tetapi  juga  di  lingkup sains yang lain, seperti teknik dan kesehatan.

## Abstract
This study aims to develop a simulation and modeling physics textbook  assisted  by  Unity3D  software  with  a  self-regulated learning  approach.  This  research  uses  Development  and Research  method  through  4D  Model.  The  definition  stage  is carried  out  by  determining  the  characteristics  of  the  textbook that will be developed through the initial study. The design stage is  done  by  choosing  the  format  and  design  of  the  textbook  to produce  the  first  correction  (draft).  The  development  stage  is carried  out  to  have  the  second  draft,  third  correction,  and  the final product of the textbook. The second correction is obtained through  the  revised  expert  validation  results  that  have  been recommended.  The  third  correction  is  the  acquisition  of  small group test results by taking them randomly. Based on the results of field tests on students who are taking Physics Simulation and Modeling courses, the final product of the textbook is obtained. One of the textbook features and tools developed is the project assignment  feature  and  the  video  tutorial  tool.  Based  on  the validation of the textbook and its supporting devices, the criteria are  very  feasible  and  ready  to  be  used  and  can  guide  student learning independently through the features in the textbook. The development of this textbook is expected to assist in developing simulations and modeling in physics and other fields of science, such as engineering and health.@2021PERJ
Keywords : Physics modeling; physics simulation; Unity3D; self-study.

## PENDAHULUAN
Simulasi  dan  pemodelan  Fisika bertujuan  untuk  menghubungkan fenomena  fisis  yang  ada  di kehidupan  sehari-hari  dengan  ilmu yang  mendasarinya  menggunakan bantuan  simulasi  dan  pemodelan komputer, sehingga akhirnya
memperdalam  pemahaman  dan meningkatkan  minat  peserta  didik terhadap ilmu Fisika (Raharjo, 2017). Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam membuat simulasi  dan  pemodelan  Fisika adalah sebagai berikut: 1) Berdasar pada metode ilmiah. 2) Simulasi dan pemodelannya interaktif dan menarik.
3) Membuat  sesuatu  yang  sulit terlihat  menjadi  sesuatu  yang dapat diamati.
4) Disertakan  beberapa  representasi (misal diikuti gerakan objek, angka, grafik, dan lain sebagainya)
5) Dihubungkan  dengan  fenomena fisis yang ada dikehidupan sehari- hari.
6) Simulasi  yang  dibuat  dapat digunakan fleksibel dalam banyak situasi pembelajaran.
(Sujanem, Sutarno, & Aris Gunadi, 2019) Pengembangan  bahan  ajar  buku simulasi dan pemodelan fisika  yang dikembangkan menggunakan perangkat  lunak  ( software )  Unity3D; yang merupakan alat pengembangan simulasi  dan  pemodelan  multi- platform  sehingga  memudahkan dalam
pembuatan, serta menawarkan  paket Personal  Edition gratis dengan fitur yang sudah cukup lengkap  (Pamungkas,  Prasetijo,  & Eridani, 2020).
Suatu proses yang dapat membantu seseorang dalam
mengelola  perilaku,  pikiran,  dan emosi,  sehingga  dapat  berhasil menerima suatu proses pembelajaran serta pengalaman disebut sebagai Self Regulated Learning (SRL) (Zumbrunn, 2011). SRL memiliki beberapa aspek kognitif, yaitu sebagai berikut:
1) Perencanaan,  dilakukan  dengan mengatur tahapan, yaitu menentukan tujuan melalui identifikasi  beberapa  tujuan  yang ingin lampaui. 2) Monitoring, yaitu melalui observasi, melaporkan, dan mengukur tingkat kemajuan terhadap  beberapa  tujuan  yang ingin dicapai. 3) Mengevaluasi,  bertujuan  untuk melihat  kemajuan  melalui  suatu hasil evaluasi.
4) Memperkuat  ( reinforming ),  yaitu merupakan  refleksi,  evaluasi  dan pemberian timbal balik yang salah
satunya termasuk  pemberian hadiah ( reward ) bagi peserta didik (Stephanou & Mpiontini, 2017) SRL memerlukan motivasi untuk dapat merangsang tujuan pembelajaran  (Choiriyah,  2017).
Klasifikasi indikator motivasi belajar antara lain: dorongan dan keinginan untuk  berhasil,  kebutuhan  dalam belajar,  cita-cita  dan  harapan  untuk membangun masa
depan, penghargaan  dalam  proses  belajar, kegiataan  yang  menarik  peserta didik  dalam  belajar,  lingkungan belajar yang  terindar dari  gangguan sehingga  memungkinkan  peserta didik  dapat  belajar  dengan  baik (Simatupang,  Islami, & Nasir, 2017). Buku  ajar  dapat  digunakan  sebagai sumber  belajar  yang  menerapkan strategi  SLR  (Novferma,  Effendi,  & Evtita,  2018).  Oleh  karena  itu,  perlu dikembangkan  buku  ajar  simulasi dan permodelan fisika berbasis SLR, yang pada
penelitian ini menggunakan unity3D.

## METODE
Penelitian  pengembangan  ini dilaksanakan  di  Program  Studi Pendidikan Fiska, Fakultas Sains dan Teknologi,  Universitas  Islam  Negeri Walisongo  Semarang.  Penelitian  ini merupakan penelitian dengan model pengembangan  (4D  model).  Model pengembangan ini terdiri atas tahap pendefinisian  ( define ),  perancangan ( design pengembangan ( develop ), dan penyebarluasan
( disseminate )
(Thiagarajan, 1976).
https://ejournal.walisongo.ac.id/index.php/perj/index
Gambar  1. Diagram  Alir  Penelitian
Pengembangan dengan Model 4D (Kurniawan et al., 2017). Tahap pendefinisian ( define ) dilaksanakan  dengan  menetapkan karakteristik  buku  ajar  yang  akan dikembangkan  melalui  studi  awal. Tahap  perancangan  ( design ),  yaitu dengan  memilih  format  buku  ajar untuk  menghasilkan  koreksi  ( draft) pertama.  Tahap  pengembangan (develop ) dilaksanakan untuk menghasilkan  koreksi  ke  dua, koreksi ke tiga, dan produk final dari buku ajar. Koreksi ke dua didapatkan melalui revisi validasi ahli yang telah direkomendasikan.  Koreksi  ke  tiga merupakan  perolehan  hasil  dari  uji kelompok kecil dengan pengambilan
secara random (Amir  &  Parumbuan, 2019). Uji  lapangan  dilakukan terhadap mahasiswa yang mengikuti mata kuliah Simulasi dan Pemodelan Fisika untuk memeroleh produk final dari  buku  ajar  yang  dikembangkan. Diagram  alir  proses  pengembangan buku ajar ditunjukkan pada Gambar 1.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Materi yang disusun dan dikembangkan pada tahap pendefinisian  merupakan  hasil  dari studi  pustaka  dan  disesuaikan dengan silabus serta capaian pembelajaran  yang  secara  umum digunakan  di  perguruan  tinggi.
Materi  yang  telah  disusun  tersebut kemudian  didiskusikan  dengan dosen serumpun bidang Pendidikan Fisika dan dosen rekan sejawat, serta dibagikan kuisioner kepada mahasiswa sebelumnya telah selesai menempuh matakuliah sebagai bahan  evaluasi  untuk  memperkuat materi  yang  dikembangkan.  Materi yang telah disusun dan dikembangkan  berdasarkan  hasil tahap  pendefinisian  ditunjukkan pada Tabel 1. Berdasarkan validasi ahli
diperoleh  hasil  dengan  skor  rerata untuk  aspek  kelayakan  isi  3,55 dengan  kategori    “sangat  baik”; aspek  kebahasaan  3,78  dengan kategori  “sangat  baik”;  aspek penyajian  3,80  berkategori  “sangat baik”; dan aspek kegrafikan dengan skor  3,83  berkategori  “sangat  baik”. Validasi  yang  diperoleh  diharapkan dapat  menghasilkan  kualitas  buku
ajar  yang  baik  sehingga  dapat diujicobakan pada tahap selanjutnya.
Tabel 1. Daftar Materi yang Disusun.
Materi Pokok  Pokok Bahasan
Pendahuluan - Pendahuluan Unity3D - Fisika dalam Unity3D Aplikasi  Dua Dimensi (2D) - Pendahuluan Unity2D - Fungsi Dasar Unity2D - Implementasi Proyek Unity 2D Aplikasi Tiga Dimensi (3D) - Pendahuluan Unity3D - Fungsi Dasar Unity3D - Komponen Audio di Unity3D
- Sistem Partikel
- Playmaker Augment Reality (AR) - Pendaftaran Vuforia - Membuat Tampilan AR Virtual Reality (VR) - Aplikasi VR - Memanfaatkan Google Daydream Aplikasi Android dengan Unity3D - Membangun Aplikasi Android - Instalasi  Aplikasi di Android Pada koreksi ( draft ) ke tiga dalam buku
ajar disediakan fitur Troubleshooting sebagai  fitur  segala kendala yang terjadi saat pembelajaran  serta  fitur  Video Tutorial  sebagai  penuntun  belajar berbasis video. Penerapan multimedia video tutorial dilakukan karena dianggap mampu
meningkatkan  SRL  (Priyambodo, 2020). Tata letak serta fitur yang telah dikembangkan  dapat  ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar  2. Hasil  Tata  Letak  Buku  Ajar, Disertai  Fitur  Video  Tutorial  Sebagai Fasilitas untuk Belajar Mandiri (Pratama, 2020)
Hasil  penelitian  menunjukkan mahasiswa  dengan  kemampuan rendah ternyata memiliki
kemampuan  untuk  mengatur  pola belajarnya sendiri (SRL) yang rendah pula. Hal tersebut berdasarkan hasil kuisioner  SRL  yang  diberikan sebelum penggunaan buku ajar serta hasil tes kemampuan awal mahasiswa  yang  dilakukan,  seperti pada Gambar 3.
https://ejournal.walisongo.ac.id/index.php/perj/index
Gambar  3. Grafik  Hubungan  SRL dengan N-Gain Berdasarkan Kemampuan Awal
Gambar 3 menunjukkan hasil dari buku ajar berbasis SRL memengaruhi proses  belajar  mahasiswa  secara mandiri.  Mahasiswa  yang  memiliki kemampuan  awal  dan  SRL  tinggi mendapatkan peningkatan nilai yang tidak  terlalu  tinggi.  Hal  tersebut dikarenakan  selisih  nilai  awal dengan  akhir  dari  tes  kemampuan yang dilakukan tidak terlalu besar.
Uji  coba  pada  skala  besar dilakukan pada mahasiswa Pendidikan  Fisika,  Fakultas  Sains dan  Teknologi  yang  dibagi  menjadi dua  kelas.  Mahasiswa  diberikan kuisioner sebagai
evaluasi kedalaman  materi  yang  dianggap kurang  (Dewa  Putu  Yudhi  Ardiana, 2021). Kuesioner pada uji coba skala besar menunjukkan hasil yang cukup memuaskan, yang dapat dilihat pada Tabel  2.  Penyempurnaan  di  tahap akhir terdapat pada segi kebahasaan, kesalahan  ketik,  penambahan  soal kuis  dan  tugas,  serta  penambahan konten dari fitur Troubleshooting .
Tabel 2. Hasil Kuesioner Uji Coba Skala
Besar Pertanyaan Persepsi Mahasiswa Persentase (%) Materi  pada  buku  yang paling mudah dikuasai: 1. Pendahuluan 2. Aplikasi 2D 3. Aplikasi 3D 4. Augment Reality 5. Virtual Reality 6. Aplikasi Android 46 24 10 5 7 8 Dosen  telah  menyam- paikan  semua  materi yang disusun. - Sangat setuju - Setuju 36 64 Penyampaian materi oleh  Dosen  menggu- nakan bahasa yang mudah dipahami - Sangat setuju - Setuju 56 44 Dosen  tidak  pernah memberikan waktu untuk bertanya. - Kurang setuju - Sangat tidak setuju 26 74 Dosen menjelaskan penerapan materi dalam kehidupan sehari-hari. - Sangat setuju - Setuju 16 84 Dosen memberikan kuis dan tugas diakhir materi bab. - Sangat setuju - Setuju - Kurang setuju 46 40 14 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Kemampuan Awal N-Gain SRL Tinggi SRL Rendah

## KESIMPULAN
Hasil  pengembangan  produk buku  ajar  Simulasi  dan  Pemodelan Fisika  diperoleh  enam  materi  bab yang telah disetujui untuk
diterapkan  dalam  isi  buku  yang dikembangkan,  yaitu;  Pendahuluan, Aplikasi Dua Dimensi (2D), Aplikasi Tiga  Dimensi  (3D), Augment  Reality (AR), Virtual  Reality (VR),  dan Aplikasi  Android  dengan  Unity3D. Buku  ajar  tersebut  memiliki  fitur Troubleshooting , Kuis dan Tugas, serta Video  Tutorial  sebagai  pendukung pembelajaran secara mandiri. Berdasarkan hasil uji coba lapangan, didapatkan  buku  ajar  Simulasi  dan Pemodelan  Fisika  dengan  Unity3D berbasis  SRL  mampu  memberikan peningkatan  terhadap  kemampuan belajar mandiri pada mahasiswa.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih disampaikan kepada  Program  Studi  Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi serta LP2M Universitas Islam Negeri Walisongo  Semarang  sebagai  pihak yang  telah  menyediakan  tempat penelitian dan membiayai penelitian ini melalui hibah bantuan penerbitan buku berISBN.

## DAFTAR PUSTAKA
Amir, A., & Parumbuan, M. D. (2019). The  Development  of  Teaching
Media Video Instructional Book at The Student Courses Technology  Education,  Faculty of  Education,  University  State
Makassar. Indonesian  Journal  of Educational  Studies , 21 (2),  154– 162. https://doi.org/10.26858/ijes.v 21i2.8646 Choiriyah,  M.  (2017).  Peningkatan Self  Regulated  Learning  Dan Pemecahan Masalah. Ekuivalen - Pendidikan  Matematika , 30 (2), 116–121. https://doi.org/10.37729 Dewa Putu Yudhi Ardiana, D. (2021).
Metodologi  Penelitian  Bidang Pendidikan (R. Watrianthos, ed.). Yayasan Kita Menulis. Kurniawan,  D.,  Dewi,  S.  V.,
Pendidikan,  J.,  Fakultas,  M., Dan,  K.,  Pendidikan,  I.,  & Siliwangi, U. (2017). Pengembangan Perangkat Pembelajaran  Dengan  Media Screencast- O-Matic Mata Kuliah Kalkulus 2 Menggunakan Model 4-D Thiagarajan. Jurnal  Siliwangi ,
3 (1).
Novferma, N., Effendi, Z., & Evtita, E. (2018).  Pengembangan  Buku Ajar Matematika Ekonomi Berbasis Problem Based Learning  yang  Mendukung Kemampuan HOTS Mahasiswa. EDUMATICA | Jurnal Pendidikan  Matematika , 8 (2),  45– 54. https://doi.org/10.22437/edu matica.v8i2.5496 Pamungkas, A. T., Prasetijo, A. B., & Eridani,  D.  (2020).  Pembuatan Game Puzzle Wayang Pandhawa Lima berbasis
Android menggunakan Unity3D. Jurnal Sistem Komputer ,
10 (2), 58–62. Pratama,  F.  R.  (2020).  Simulasi  Dan Pemodelan Fisika dengan Unity3D. Penerbit NEM, Pekalongan . Priyambodo,  E.  (2020).  Penerapan
Multimedia  Based  Learning (Mbl)  Pada  Mata  Pelajaran Kimia  Untuk  Meningkatkan Self-Regulated  Learning  (Srl) Siswa  Sma  N  1  Sleman. Jurnal Inovasi  Pendidikan  Kimia , 14 (1),
2460–2467. Raharjo, S. (2017). Pengaruh Metode
SDEP  (Simulasi,  Demonstrasi, Eksperimen,  Presentasi)  dan Kemampuan Awal Siswa Terhadap  Hasil  Belajar  Fisika. Jurnal  Penelitian  Pembelajaran Fisika , 8 (1), 51–56. https://doi.org/10.26877/jp2f. v8i1.1337 Simatupang,  S.  N.  B.,  Islami,  N.,  &
Nasir,  M.  (2017).  Correlation  of Learning  Motivation  dan  Self- Regulated Learning with Physisc Learning Result of Class XI  SMA  Negeri  4  Pekanbaru Lesson  Year  2016/2017. Journal Online  Mahasiswa  Bidang  MIPA ,
2017 (2), 1–13.
Stephanou,  G.,  &  Mpiontini,  M.-H.
(2017).
Metacognitive
Knowledge  and  Metacognitive Regulation  in  Self-Regulatory
Learning Style, and in Its Effects on Performance Expectation and Subsequent  Performance  across Diverse School Subjects. Psychology , 08 (12),  1941–1975. https://doi.org/10.4236/psych. 2017.812125 Sujanem,  R.,  Sutarno,  E.,  &  Aris Gunadi,  I.  G.  (2019).  Pelatihan dan  Pendampingan  Pembuatan Media  Simulasi  Praktikum  IPA SMP  dengan  Program  Simulasi Phet. International  Journal  of Community Service Learning , 3 (1), 11. https://doi.org/10.23887/ijcsl. v3i1.17485 Thiagarajan,  S.  A.  O.  (1976). Instructional  development  for training  teachers  of  exceptional children:  A  sourcebook. Journal of  School  Psychology , 14 (1),  75. https://doi.org/10.1016/0022- 4405(76)90066-2
Zumbrunn, S. (2011). Encourage self regulated  learning  in  the classroom. Journal Virginia Commonwealth  University ,  278– 299. Retrieved from http://scholarscompass.vcu.ed u/merc_pubs/18