## Rancang Bangun Media Pembelajaran Sistem Pernapasan Menggunakan
Marker-Based Augmented Reality
Dewi Tresnawati 1 , Muhamad Firzan Desfriansyah 2
Jurnal Algoritma Sekolah Tinggi Teknologi Garut Jl. Mayor Syamsu No. 1 Jayaraga Garut 44151 Indonesia Email : jurnal@sttgarut.ac.id
1 dewi.tresnawati@sttgarut.ac.id
2 1606022@sttgarut.ac.id
Abstrak – Perkembangan teknologi pada saat ini khususnya pada teknologi augmented reality dapat menunjang media pembelajaran. Teknologi augmented reality yang diterapkan pada media pembelajaran  dapat  meminimalisir  kejenuhan  saat  pembelajaran  yang  dirasakan  oleh  peserta didik  karena  media  belajar  yang  ada masih  berupa  buku  teks  yang  terpaku  pada  gambar  atau tulisan  saja.  Dengan  adanya  media  pembelajaran  sistem  pernapasan  menggunakan  teknologi augmented  reality ini  merupakan  bentuk  inovasi  pembelajaran  sebagai  alternatif  alat  peraga edukatif.  Aplikasi  media  pembelajaran  ini  memiliki  fitur augmented  reality yang  dapat menampilkan sistem pernapasan dengan bentuk 3 dimensi pada layar smartphone dan terdapat teks berupa materi sistem pernapasan, gambar, audio, animasi demi terciptanya antusias peserta didik  serta  meningkatkan  pemahaman  tentang  sistem  pernapasan.  Media  pembelajaran  ini mencakup materi tentang organ sistem pernapasan, mekanisme sistem pernapasan, penyakit pada organ  sistem  pernapasan  dan  cara  menjaga  kesehatan  organ  sistem  pernapasan.  Media pembelajaran  ini  dibangun  dengan  metodologi Research  and  Development yang  terdiri  dari  5 tahapan yaitu analysis , design , development , implement , dan evaluation . Media pembelajaran ini diharapan dapat memudahkan peserta didik dalam pemahaman mata pelajaran ilmu pengetahuan alam tentang sistem pernapasan serta dapat membantu sebagai alternatif alat peraga edukatif yang meningkatkan minat, semangat belajar dan pemahaman peserta didik.
Kata  Kunci  – Augmented  Reality ,  Media  Pembelajaran,  Peserta  Didik,  Sistem  Pernapasan, Smartphone .

## I. PENDAHULUAN
Semakin  canggihnya  perkembangan  teknologi  pada  saat  ini  khususnya  teknologi augmented  reality dapat membantu masyarakat salah satunya dalam bidang pendidikan. Perkembangan teknologi menjadi tantangan tersendiri dalam menemukan inovasi yang tepat dalam bidang pendidikan. Selama ini banyak inovasi pada media  pembelajaran  tetapi  belum  adanya  pemaduan  antara  perbaruan  kurikulum  dengan  perkembangan teknologi terbaru [1]. Adanya teknologi augmented reality dapat membantu peserta didik maupun pendidik dalam  kegiatan  pembelajaran  sebagai salah  satu inovasi  pada  bidang  pendidikan. Augmented  reality dapat menciptakan sebuah interaktivitas dunia nyata dengan dunia maya secara langsung sehingga lingkungan terasa menjadi interaktif dan nyata [2]. Berdasarkan hasil wawancara dengan Wakil Kepala Sekolah selaku bagian Kurikulum di SMPN 1 Samarang, dalam kegiatan pembelajaran pendidik menggunakan peralatan penunjang edukasi seperti media buku teks, diperkenankannya penggunaan smartphone oleh peserta didik, serta proyektor untuk penyampaian materi kepada peserta didik dan dalam penunjang pembelajaran belum tersedianya alat peraga edukatif. Sistem pernapasan merupakan materi yang perlu peserta didik pahami karena bagian dari mata pelajaran IPA. Minimnya alat peraga edukatif menjadi permasalahan yang dapat menghambat penyampaian materi kepada peserta didik. Perlu adanya sebuah alat peraga alternatif untuk membantu memahami materi
Vol. 17; No. 02; 2020; Hal 402-408
dengan baik. Oleh karena itu augmented reality dapat menjadi alat peraga alternatif pada pembelajaran sistem pernapasan kepada peserta didik.
Sebelumnya  terdapat  beberapa  penelitian  yang  dibangun  dengan  metode Research  and  Development . Penelitian  pertama  menghasilkan  aplikasi platform desktop  yang  memuat materi  berupa  sistem  pernapasan manusia  [3].  Penelitian  kedua  menghasilkan  aplikasi platform  dekstop pelajaran  IPA  secara  umum  [4]. Penelitian ketiga menghasilkan aplikasi platform android dengan pengenalan sistem tata surya berupa objek planet 3 dimensi [5]. Penelitian keempat menghasilkan aplikasi platform android membahas mengenai game edukasi  pencegahan  nyamuk  demam  berdarah  [6].  Penelitian  kelima  dibangun  dengan  metode Multimedia Development Life Cycle , penelitian tesebut menghasilkan aplikasi platform dekstop yang membahas mengenai media pembelajaran interaktif IPS [7].
Tujuan  penelitian  yaitu  untuk  merancang  bangun  media  pembelajaran  sistem  pernapasan  dengan  metode Research  and  Development pendekatan  model  ADDIE  sampai  tahap  akhir  dan  menerapkan  teknologi augmented reality yang menyediakan fitur 3 dimensi dari sistem pernapasan berbasis android kepada peserta didik.

## II. METODOLOGI
Penelitian dibangun dengan metode Research and Development pendekatan model ADDIE [8] berupa metode kualitatif dan kuantitatif. WBS memuat tujuan penelitian, tahapan metode penelitian serta aktivitas penelitian yang disajikan dalam diagram sebagai berikut.
T uj ua n T aha pa n A kt ivi ta s Phase Rancang Bangun Media Pembelajaran Sistem Pernapasan Menggunakan Marker-Based Augmented Reality 2. Analysis 3. Design 4. Development 2.1. Analisis Kurikulum 3.1. Pembuatan Storyboard 3.2. Perancangan
Struktur Navigasi 3.3. Pembuatan Material 3D
4.1. Pengumpulan bahan materi dan media 4.2. Perancangan Produk 2.2. Analisis Kebutuhan
5. Implement
5.1. Pengodean fungsi lanjutan produk 6. Evaluation 6.1 Pengujian Alpha 1. Identifikasi Awal 1.1  Studi Literatur 1.2. Wawancara 7. Finalisasi Laporan 7.1. Publikasi Jurnal
Gambar 1. Work Breakdown Structure
Berdasarkan diagram Work Breakdown Structure penelitian terdiri atas tahapan-tahapan serta aktivitas yang dilakukan sebagai berikut:
1. Identifkasi Awal dalam penelitian berupa pemahaman konsep dan informasi terkait topik penelitian;
2. Analysis adalah tahap untuk penentuan pengguna, perangkat, dan konsep media pembelajaran;
3. Design merupakan proses pembuatan storyboard , struktur navigasi, objek 3D dan animasi objek;
4. Development berisi aktivitas  berupa  pengumpulan  bahan  materi  dan  media  maupun  perancangan produk;
5. Implement berisi pengodean fungsi lanjutan dengan tujuan pemutakhiran sistem dalam aplikasi;
6. Evaluation dilakukan untuk memperbaiki dan menilai perangkat yang telah dikembangkan;
7. Finalisasi Laporan dilakukan sebagai penyelesaian akhir penelitian berupa publikasi jurnal.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Hasil Penelitian
Hasil  penelitian  berupa  media  pembelajaran  sistem  pernapasan  yang  mencakup  materi  tentang  sistem pernapasan,  mekanisme  sistem  pernapasan,  penyakit  pada  sistem  pernapasan  dan  cara  menjaga  kesehatan organ sistem pernapasan yang memiliki fitur augmented reality yang dapat menampilkan sistem pernapasan berbentuk 3 dimensi pada layar smartphone dan terdapat teks berupa materi sistem pernapasan, gambar, audio , animasi [9]. Hasil penelitian yang telah dibangun dengan tahapan metode R&D sebagai berikut.
1. Identifikasi Awal
Studi  literatur  digunakan  sebagai  landasan  teori  awal  meliputi  jurnal  artikel  yang  memiliki kesenjangan  dengan penelitian  yang  dilakukan. Aktivitas  selanjutnya mewawancarai Wakil  Kepala Sekolah  SMPN  1  Samarang  selaku  bagian  Kurikulum  untuk  mempelajari  kurikulum  pada  mata pelajaran IPA.
2. Analysis
Berdasarkan identifikasi awal selanjutnya tahap analisis terhadap kurikulum yang berlaku, dipilih 1 Kompetensi  Dasar  (KD)  dari  kurikulum  revisi  2013  [10].  Berdasarkan  indikator  pencapaian  yang ditentukan,  materi  yang  diperoleh  yaitu  struktur  dan  fungsi  sistem  pernapasan,  proses  dasar  dalam respirasi, gangguan pada sistem pernapasan dan upaya untuk mencegah atau menanggulanginya.
3. Design
Pada tahapan design terdapat  3  tahap  yaitu  perancangan storyboard ,  perancangan  struktur  navigasi dan perancangan objek 3D dan animasi objek.
a. Perancangan storyboard
Tahap  perancangan storyboard menghasilkan  28 scene sebagai  alur  dalam  media pembelajaran yang disajikan pada Tabel 1 berikut.
Tabel 1. Perancangan Storyboard Scene Keterangan Scene 1 Pembuka/intro berupa animasi. Scene 2 Halaman menu utama. Scene 3 Halaman  konten:  pembelajaran  organ  sistem pernapasan dengan teknologi augmented reality. ... ... ... ... ...
...
Scene 28
Halaman keluar aplikasi.
b. Perancangan Struktur Navigasi
Berikut struktur navigasi dari aplikasi media pembelajaran meliputi halaman pembuka lalu ke menu utama dan halaman menu tampak pada Gambar 2.
Vol. 17; No. 02; 2020; Hal 402-408
Halaman Pembuka

## Menu Utama
Menu Penyakit Pada Sistem Pernapasan
Organ Sistem Pernapasan Menu Mekanisme Sistem Pernapasan Menu Cara Menjaga Sistem Pernapasan Menu AR Sistem Pernapasan Keluar Aplikasi Tentang Organ Hidung Organ Faring Organ Laring Organ Trakea Organ Bronkus Organ Bronkiolus Organ Paru-Paru Organ Alveolus Mekanisme Pernapasan Penyakit Influenza Penyakit Tonsilitis Penyakit Faringitis Penyakit Pneumonia Penyakit Tuberculosis Penyakit Asma Penyakit Kanker Paru Mencuci Tangan Berolahraga Asupan Nutrisi Menjaga Lingkungan Memakai Masker Hindari Rokok Pengturan Pengaturan Tentang Gambar 2. Perancangan Struktur Navigasi
c. Perancangan Objek 3D dan Animasi Objek
Perancangan  objek  3D  dimaksudkan  untuk  memodelkan  sistem  pernapasan  pada  media pembelajaran.  Objek  3D  juga  digunakan  sebagai  alternatif  (APE)  sedangkan  animasi  agar objek  menjadi  lebih  menarik.  Perancangan  menggunakan  perangkat  lunak perancang  3D berupa Blender.
4. Development
Pada  tahap  ini  mulai  mengembangkan  media  pembelajaran  menggunakan  teknologi augmented reality . Terdapat 2 tahap yaitu sebagai berikut:
a. Pengumpulan bahan materi dan media
Proses  pengumpulan  gambar  dimulai  dengan  pembuatan  menggunakan  perangkat  lunak Adobe Illustrator dan tampilan aplikasi berekstensi .png . Audio berformat .mp3 dengan cara mengunduh dari internet. Objek 3D sistem pernapasan berformat .fbx dan .obj dan animasi objek berformat .anim pada perangkat lunak Blender.
b. Perancangan produk
Bahan materi dan media yang telah dikumpulkan selanjutnya diolah pada perangkat lunak Unity.  Berikut marker untuk  target  pindai  dalam  aplikasi  dan  sebagian  tampilan  media pembelajaran [12].
Gambar 3. Marker AR

## Gambar 4. Sebagian Tampilan Media Pembelajaran
5. Implement
Pada tahap ini mulai memasuki dalam pengodean lanjutan berupa penambahan script menggunakan bahasa pemrograman C sharp yang diimplementasikan ke dalam aplikasi:
a. Button manager , digunakan sebagai penghubung antar scene karena menu pada aplikasi dalam pembuatannya perlu dihubungkan satu dengan lainnya;
b. Backsound , digunakan agar audio backsound terus berputar dalam setiap scene selama aplikasi berjalan;
c. Audio  Manager ,  digunakan  untuk  mengonfigurasi audio backsound dan audio materi penjelasan agar volume dapat dibesarkan maupun dikecilkan;
d. Destroysound ,  berfungsi agar suatu  objek  tidak  hancur  atau  berhenti  ketika  berganti scene .
Script tersebut digunakan untuk objek backsound agar terus berjalan disetiap scene ;
e. Menuscript, digunakan untuk menghentikan aplikasi yang berjalan. Script tersebut digunkan pada tombol keluar aplikasi.
6. Evaluation
Pada tahapan ini dilakukan pengujian alpha lalu akan diperbaiki terlebih dahulu jika terjadi kesalahan pada  aplikasi.  Tahap  pengujian alpha dilakukan  menggunakan blackbox terhadap  aplikasi  media pembelajaran dengan uji coba berdasarkan skenario yang dilakukan. Berikut hasil pengujian alpha menggunakan blackbox pada media pembelajaran dengan hasil keberhasilan dari setiap skenario uji coba yang disajikan pada Tabel 2 sebagai berikut.

## Tabel 2. Pengujian Alpha
No. Skenario Uji Hasil yang Diharapkan Jenis Pengujian Hasil Pengujian 1 Menu utama Menampilkan menu utama dan fungsi tombol Black Box Berhasil 2 Menu AR sistem pernapasan Menampilkan halaman organ-organ sistem pernapasan  3D  beserta materi  secara virtual , audio  materi  dan  fungsi Black Box Berhasil
Vol. 17; No. 02; 2020; Hal 402-408
No. Skenario Uji Hasil yang Diharapkan Jenis Pengujian Hasil Pengujian tombol 3 Menu mekanisme pernapasan manusia Menampilkan menu mekanisme pernapasan manusia, audio materi dan fungsi tombol Black Box Berhasil 4 Menu  penyakit  sistem pernapasan Menampilkan menu penyakit sistem pernapasan, audio materi dan fungsi tombol Black Box Berhasil 5 Menu  menjaga  sistem pernapasan Menampilkan menu menjaga sistem pernapasan,  audio  materi dan fungsi tombol Black Box Berhasil 6 Menu tentang Menampilkan menu tentang dan fungsi tombol Black Box Berhasil 7 Menu pengaturan Menampilkan menu pengaturan  dan  fungsi tombol Black Box Berhasil 8 Menu keluar Menampilkan menu keluar dan fungsi tombol Black Box Berhasil
7. Finalisasi Laporan
Pada tahap ini merupakan tahap akhir yaitu publikasi jurnal berupa membagikan hasil ringkasan ke publik dilakukan dengan publikasi jurnal pada jurnal nasional terakreditasi.

## B. Pembahasan Hasil
Penelitian bertujuan untuk memberikan alternatif media pembelajaran sistem pernapasan kepada peserta didik dengan  menghasilkan  aplikasi  media  pembelajaran  sistem  pernapasan  menggunakan augmented  reality dibangun menggunakan perangkat lunak Unity yang bermanfaat bagi pendidikan saat ini baik untuk peserta didik  maupun  pendidik  dalam  kegiatan  pembelajaran.  Aplikasi  media  pembelajaran  sistem  pernapasan bermanfaat bagi pendidik karena materi pembelajaran berdasarkan kurikulum yang berlaku dan diaplikasikan ke  dalam  sebuah  aplikasi  media  pembelajaran  yang  dapat  menjadi  salah  satu  alat  bantu  maupun  media alternatif yang dapat menunjang proses pembelajaran oleh pendidik di sekolah dan di rumah. Aplikasi media pembelajaran sistem pernapasan dapat membantu untuk belajar mengenai sistem pernapasan dengan cara yang menyenangkan karena aplikasi tersebut menggunakan teknologi augmented reality dimana sistem pernapasan dapat ditampilkan secara virtual 3 dimensi dan sebagai alternatif dari alat peraga edukatif (APE) juga sebagai salah satu inovasi dalam pembelajaran pada bidang pendidikan.

## IV. KESIMPULAN
Aplikasi media pembelajaran sistem pernapasan menyediakan materi mengenai sistem pernapasan yang terdiri dari materi tentang organ sistem pernapasan, mekanisme pernapasan, penyakit pada sistem pernapasan dan cara menjaga sistem pernapasan sesuai dengan kurikulum revisi 2013. Aplikasi media pembelajaran sistem pernapasan dibangun menggunakan teknologi augmented reality berupa objek model 3 dimensi dari sistem pernapasan  sebagai  alternatif  alat  peraga  edukatif  (APE).  Saran  untuk  pengembangan  selanjutnya pengoptimalan objek-objek 3D sistem pernapasan agar lebih mirip dengan objek pernapasan sesungguhnya serta  menambahkan  penjelasan  yang  lebih  rinci  dari  materi,  audio  dan  animasi  pada  model  3D  sistem pernapasan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Sekolah Tinggi Teknologi Garut atas dukungan dan ikut serta dalam pembuatan skripsi. Penulis megucapkan terima kasih kepada SMP Negeri 1 Samarang yang telah memberikan dukungan berupa pemberian izin sebagai tempat penelitian.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  U. Of et al. , “Pemanfaatan Augmented Reality Sebagai Media Pembelajaran Pengenalan Buah-Buahan,” vol. 3, no. 1, pp. 54–68, 2019.
[2]  L. Hakim, “Pengembangan Media Pembelajaran Pai Berbasis Augmented Reality,” Lentera Pendidik.  J.
Ilmu Tarb. dan Kegur. , vol. 21, no. 1, pp. 59–72, 2018, doi: 10.24252/lp.2018v21n1i6.
[3]  T.  Akbar,  “PENGEMBANGAN  MULTIMEDIA  INTERAKTIF  IPA  BERORIENTASI  GUIDED INQUIRY  PADA  MATERI  SISTEM  PERNAPASAN  MANUSIA  KELAS  V  SDN  KEBONSARI  3 MALANG,” J. Pendidik. - Teor. Penelitian, dan Pengemb. , 2016, doi: 10.17977/jp.v1i6.6456.
[4]  E.  Sulis,  “Perancangan  Aplikasi  Media  Pembelajaran  Ilmu  Pengetahuan  Alam  Berbasis  Adobe  Flash Profesional CS6,” Issn , vol. 8, no. 1, pp. 2407–3903, 2018.
[5]  D.  Tresnawati,  D.  D.  S.  Fatimah,  and  S.  Rayahu,  “The  introduction  of  solar  system  using  augmented reality technology,” J. Phys. Conf. Ser. , vol. 1402, no. 7, 2019, doi: 10.1088/1742-6596/1402/7/077003.
[6]  D.  Tresnawati  and  I.  Maulana,  “Perancangan  Dan  Pembuatan  Game  Edukasi  Pencegahan  Nyamuk Demam  Berdarah  Berbasis  Android,” J.  Algoritm. ,  vol.  14,  no.  2,  pp.  358–367,  2015,  doi: 10.33364/algoritma/v.14-2.358.
[7]  E.  Ramdani  and  D.  Tresnawati,  “Pengembangan  Media  Pembelajaran  Interaktif  (Studi  Kasus  Mata Pelajaran  Ilmu  Pengetahuan  Sosial)  Sebagai  Pendukung  Pembelajaran  di  Sekolah  Luar  Biasa,” J. Algoritm. , vol. 13, no. 2, pp. 232–238, 2017, doi: 10.33364/algoritma/v.13-2.232.
[8]  E. Mulyatiningsih, “Riset Terapan Bidang Pendidikan dan Teknik,” p. 183, 2011.
[9]  R. A. Setyawan and A. Dzikri, “Analisis Penggunaan Metode Marker Tracking Pada Augmented Reality Alat Musik Tradisional Jawa Tengah,” Simetris  J. Tek. Mesin, Elektro dan Ilmu Komput. , vol. 7, no. 1, p. 295, 2016, doi: 10.24176/simet.v7i1.517.
[10] B. Guru, ILMU PENGETAHUAN ALAM Buku Guru . .
[11] B. Satria and Prihandoko, “Implementasi Metode Marker Based Tracking Pada Aplikasi Bangun Ruang Berbasis Augmented Reality,” Univ. AMIKOM Yogyakarta , pp. 1–5, 2018.