Walisongo Journal of Information Technology, Vol. 1 No. 2 (2019): 91-100 DOI : http://dx.doi.org/10.21580/wjit.2019.1.2.4531 Copyright © 2019 WJIT: Walisongo Journal of Information Technology

## Pengenalan Deoxyribonucleic Acid (DNA) Dengan

## Marker-Based Augmented Reality
Siti Nur’aini 1 , Arnia Sari Mukaromah 2 , Siti Muhlisoh 3 Universitas Islam Negeri Walisongo Semarang siti_nuraini@walisongo.ac.id , arnia_@walisongo.ac.id , siti.mulishoh@walisongo.ac.id
Abstract
A  good  learning  process  must  contain  aspects  that  are  interactive,  motivating,  fun  and provide  space  for  students  to  be  able  to  develop  creativity  and  independence.  Students sometimes  find  difficulties  when  learning  knowledge  of  concepts  and  procedures.  In biology, material related to the basic concept of structure of Deoxyribonucleic Acid (DNA) is theoretical and abstract material. Understanding concepts such as these requires more realistic depiction and modeling to be easily understood. Visualization of learning resources and existing learning media can already help facilitate understanding of concepts, but the more  tangible,  interesting,  and  contemporary  media  variations  are  expected  to  further enhance student interest. The development of Augmented Reality applications can be an alternative medium for learning DNA. This application was developed by the ADDIE method using Unity3D and Vuforia. Functional test results show all features can run well according to the needs in various versions of the Android operating system. While usability testing shows  86%  student  satisfaction  which  means  this  application  can  help  students  in understanding DNA material.
Keyword   : Augmented Reality, Deoxyribonucleic acid, ADDIE, Unity3D

## Abstrak
Proses belajar yang baik harus memuat aspek interaktif, memotivasi, menyenangkan dan memberikan ruang bagi siswa untuk dapat mengembangkan kreativitas dan kemandirian. Siswa  kadangkala  merasa  kesulitan  pada  saat  mengillustrasikan  isi  pembelajaran  yang berupa pengetahuan konsep dan prosedur. Dalam pelajaran biologi, materi terkait konsep dasar struktur Deoxyribonucleic Acid (DNA) merupakan materi yang bersifat teoritik dan abstrak. Pemahaman konsep seperti ini  memerlukan penggambaran dan modelling yang lebih realistik agar mudah dipahami. Visualisasi dari sumber belajar dan media belajar yang ada sudah dapat membantu  mempermudah pemahaman  konsep, tetapi variasi media yang lebih  nyata,  menarik,  dan  kekinian  diharapkan  dapat  lebih  meningkatkan  minat  siswa. Pengembangan  aplikasi Augmented  Reality dapat  menjadi  salah  satu  alternatif  media pembelajaran  DNA.  Aplikasi  ini  dikembangkan  dengan  metode  ADDIE  menggunakan Unity3D dan Vuforia. Hasil pengujian fungsional menunjukkan semua fitur dapat berjalan dengan baik sesuai dengan kebutuhan di berbagai versi sistem operasi android. Sedangkan pengujian  usability  menunjukkan  kepuasan  mahasiswa  sebanyak    86%  yang  artinya aplikasi ini dapat membantu mahasiswa dalam memahami materi DNA.
Kata Kunci: Augmented Reality, Deoxyribonucleic acid, ADDIE, Unity3D
ISSN 2715-0143 (online) ISSN 2714-9048 (print) http://journal.walisongo.ac.id/index.php/jit/index
Siti Nur’aini 1 , Arnia Sari Mukaromah 2 , Siti Muhlisoh 3

## 1. PENDAHULUAN
Proses  belajar  yang  baik  harus memuat aspek interaktif, menantang, memotivasi, menyenangkan dan memberikan  ruang  yang  lebih  bagi siswa  untuk  dapat  mengembangkan kreativitas dan kemandirian. Pembelajar  atau  siswa  kadangkala merasa kesulitan pada saat mengillustrasikan  isi  pembelajaran yang berupa pengetahuan konsep dan prosedur.  Dalam  pelajaran  biologi, materi  terkait  konsep  dasar  struktur Deoxyribonucleic Acid (DNA) merupakan  pembelajaran  yang  lebih bersifat teoritik dan abstrak. Pemahaman  konsep  yang  bersifat teoritik dan abstrak ini  memerlukan penggambaran  dan  modelling  yang lebih  realistik  agar  mudah  dipahami. Visualisasi  konsep  dilakukan  dalam bentuk penggambaran secara skematik,  penggambaran  struktur  2 dimensi, hingga 3 dimensi.
Penggambaran  tersebut  umumnya diwujudkan  dalam  berbagai  bentuk media berupa gambar pada buku,  alat peraga,  hingga  video. Visualisasi yang sudah  ada  dari  sumber  belajar  dan media  belajar  yang  digunakan sebenarnya  sudah  dapat  membantu mempermudah  pemahaman    konsep, akan  tetapi  variasi  media  yang  lebih nyata, menarik, dan kekinian diharapkan dapat lebih meningkatkan minat mahasiswa sehingga membantu meningkatkan  pemahaman  pada konsep materi DNA. Beberapa tahun terakhir Augmented  Reality  menjadi  bidang yang menarik untuk diteliti. Augmented  Reality  dikembangkan untuk  berbagai  bidang  salah  satunya
adalah bidang  pendidikan. Di bidang pendidikan, Augmented Reality digunakan  untuk  membuat  media pembelajaran  yang  interaktif  dan menarik.  Augmented  Reality  adalah teknologi yang menggabungkan dunia virtual  dan  dunia  nyata  secara  real- time dan interaktif. Penggabungan ini dilakukan dengan melakukan penambahan  informasi  yang  berupa gambar 2 dimensi, gambar 3 dimensi, video,  atau  suara  sehingga  dapat dilihat,  disentuh  dan  didengar. Dengan Augmented Reality, seseorang dapat memperoleh sensasi penjelajahan dan pembelajaran dengan  cara  yang  berbeda  dan  unik karena terlibat  langsung  didalamnya.
Aplikasi Augmented  Reality yang dibuat  ini  dapat  menjadi  salah  satu alternatif  media  pembelajaran  DNA. Dengan adanya aplikasi ini diharapkan  kegiatan  belajar  DNA menjadi lebih menarik bagi siswa.

## 2. METODE
Model  ADDIE  (Analisis,  Desain, Pengembangan,  Implementasi,  dan Evaluasi)  dikembangkan  oleh  Reiser dan  Mollenda  pada  tahun  1990-an. Model  ADDIE  ini  bertujuan  untuk menjadi  acuan  dalam  membangun perangkat dan infrastruktur program pelatihan  program  yang  efektif, dinamis  dan  mendukung  kinerja pelatihan  itu  sendiri  (Dyta,  2012).
Model  ini  sebenarnya  lebih  banyak digunakan  untuk  mengembangkan desain sistem pembelajaran (Morrison et al., 2010), namun secara substansial  dapat  digunakan  pula dalam pengembangan media pembelajaran.
Pengenalan Deoxyribonucleic Acid (DNA) Dengan Marker-Based Augmented Reality
Gambar 1 Tahapan Metode ADDIE Tahapan metode ADDIE ditunjukkan  pada  gambar  1.  Metode ADDIE menggunakan 5 siklus pengembangan  (Molenda,  2003) yaitu:
2.1  Analysis Analisis ini merupakan tahapan pertama  yang  harus  dipelajari  oleh pengguna,  yaitu  melakukan  analisis kebutuhan,
mengidentifikasi
kebutuhan,  dan  melakukan  analisis tugas. Oleh karena itu, keluaran yang dihasilkan  berupa  karakteristik  atau profil  calon  pengguna,  identifikasi kesenjangan,  identifikasi  kebutuhan dan  analisis  tugas  yang  rinci didasarkan atas kebutuhan.
2.2 Design Tahapan yang selanjutnya adalah desain  atau  perancangan,  yaitu pembuatan perancangan desain
sistem  dan  perancangan  purwarupa aplikasi  yang  akan  dibangun. Pada tahap  ini  dilakukan  perancangan antar muka dan pembuatan model 3D DNA.
2.3 Develop
Setelah  melakukan  analisis  dan desain,  maka  tahapan  selanjutnya
yaitu  melakukan  pengembangan aplikasi  dengan  cara  mengumpulkan materi-materi  yang  dibutuhkan  lalu mengembangkan  sebuah  aplikasi yang akan diuji coba.
2.4 Implement
Pada  tahap  ini  memberikan prototype dari  sistem  yang  telah dirancang sebelumnya dengan bentuk keluaran prototype aplikasi.
2.5 Evaluate
Ini  adalah  tahapan  akhir  dari model  ADDIE  yaitu  melakukan evaluasi  atau  pengujian  terhadap kinerja  dan  fungsionalitas  dari prototype aplikasi.
3. KERANGKA TEORI
3.1 Augmented Reality
Augmented  Reality bertujuan untuk  mengembangkan  teknologi yang  memperoleh  penggabungan secara  real-time  terhadap  digital content  yang  dibuat  oleh  komputer dengan  dunia  nyata.  Augmented Reality  memperbolehkan  pengguna melihat objek maya dua dimensi atau tiga  dimensi  yang  diproyeksikan terhadap  dunia  nyata.  Teknologi
Siti Nur’aini 1 , Arnia Sari Mukaromah 2 , Siti Muhlisoh 3
Augmented Reality ini dapat menyisipkan suatu informasi tertentu ke dalam dunia maya dan menampilkannya  di  dunia  nyata dengan bantuan perlengkapan seperti webcam, komputer, handphone android,  maupun  kacamata  khusus. Pengguna  didalam  dunia  nyata  tidak dapat  melihat  objek  maya  dengan mata telanjang, untuk mengidentifikasi  objek  dibutuhkan perantara  berupa  komputer  dan kamera yang nantinya akan menyisipkan  objek  maya  ke  dalam dunia nyata.

## 3.2 Metode Augmented Reality
Metode yang dikembangkan pada Augmented  Reality  saat  ini  terbagi menjadi  dua  metode,  yaitu  Marker Based  Tracking  dan  Markerless Augmented Reality.
a. Marker Based Tracking Marker Augmented Reality biasanya  merupakan  ilustrasi  hitam dan putih persegi dengan batas hitam tebal  dan  latar  belakang  putih. Komputer akan mengenali posisi dan orientasi  marker  dan  menciptakan dunia virtual 3D yaitu titik (0,0,0) dan tiga sumbu yaitu  X, Y, Z. Marker Based Tracking ini sudah lama dikembangkan  sejak  1980-an  dan pada awal 1990-an mulai dikembangkan  untuk  penggunaan Augmented Reality.
b. Markerless Augmented Reality Salah  satu  metode  Augmented Reality  yang  saat  ini  sedang berkembang adalah metode Markerless Augmented Reality, dengan  metode  ini  pengguna  tidak perlu  lagi  menggunakan  sebuah marker  untuk  menampilkan  elemen- elemen  digital,  dengan  tool  yang disediakan Qualcomm untuk pengembangan  Augmented  Reality berbasis mobile device, mempermudah  pengembang  untuk membuat aplikasi yang markerless. Seperti yang saat ini dikembangkan oleh perusahaan Augmented  Reality  terbesar  di  dunia Total  Immersion  dan  Qualcomm, mereka  telah  membuat  berbagai macam  teknik  Markerless  Tracking sebagai  teknologi  andalan  mereka, seperti  Face  Tracking,  3D  Object Tracking,  Motion  Tracking  dan  GPS Based Tracking.
3.3 Unity3D Unity3D adalah  salah  satu software yang  digunakan  untuk membangun  game multi-platform, atau  disebut  juga game  engine.  Unity menjadi  ranking  teratas  di  deretan Editor  game dikarenakan  Unity3D memiliki user interface yang sederhana  d an  g rafis  Unity3D mengunakan  teknologi OpenGL dan DirectX. Unity3D  juga  memiliki kemampuan  yang  didukung  semua format file . 3.4 Vuforia Vuforia merupakan Library Augmented  Reality untuk  perangkat mobile yang digunakan untuk pembuatan aplikasi Augmented Reality di  Unity3D.  SDK  Vuforia memiliki keunggulan karena mendukung  berbagai  jenis  target  2D dan 3D. Selain itu Vuforia kompatibel dengan  berbagai  perangkat  mobile termasuk iPhone , iPad,  Android dan tablet .  Dengan  teknologi Vuforia dari Qualcomm,  developer  Augmented Reality dapat    menciptakan  beragam
Pengenalan Deoxyribonucleic Acid (DNA) Dengan Marker-Based Augmented Reality
teknologi  yang  memiliki value tinggi mulai  dari game ,  aplikasi,  iklan, presentasi dan lainnya.
3.5 Deoxyribonucleic Acid (DNA) Deoxyribonucleic  acid (DNA) merupakan polinukleotida untai ganda  yang  memiliki  karakteristik komponen penyusun antara lain gula deoksiribosa,  gugus  fosfat  dan  basa nitrogen  (adenin,  guanin,  timin  dan sitosin).  Untai  DNA  tersusun  dari rangkaian nukleotida yang terhubung melalui  ikatan  fosfodiester  yang terbentuk  diantara  gula  pentosa  dan gugus  fosfat.  Sedangkan,  untai  ganda DNA  terhubung  melalui  ikatan hidrogen  yang  terbentuk  diantara pasangan  basa  nitrogen.  Pasangan basa  nitrogen  pada  DNA  meliputi adenin  dan  timin  (dua  ikatan hidrogen)  serta  guanin  dan  sitosin
(tiga  ikatan  hidrogen).  Satu  putaran lengkap  untai  DNA  terdiri  dari sepuluh  bp  ( base  pairs /  pasangan basa)  sepanjang  34Å  atau  setara dengan  3,4  nm.  Pada  tahun  1953, peneliti  James  Watson  dan  Francis Crick  mengajukan  model  DNA berbentuk DNA B. Seiring berajalannya waktu, bentuk DNA lain seperti  DNA  A  dan  DNA  Z  juga diajukan.  Namun,  struktur  DNA  B merupakan  struktur  yang  paling umum ditemukan di dalam sel.  Untai ganda  DNA,  memiliki  orientasi antiparalel  yaitu  terdiri  dari  untai ujung 5’ ke ujung 3’ (5’  3’) dan untai ujung  3’  ke  ujung  5’  (3’  5)  yang berpasangan (Nelson dan Cox, 2008). Struktur  DNA  dapat  dilihat  pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Gambar 2 Struktur untai ganda DNA (Alberts et al ., 2014)
Siti Nur’aini 1 , Arnia Sari Mukaromah 2 , Siti Muhlisoh 3
Gambar 3  Struktur DNA (Anonim 1 , 2016)

## 4. PEMBAHASAN
Penentuan  marker  dan  obyek Augmented  Reality dilakukan  pada tahap analisis. Marker   yang digunakan pada  aplikasi  ini  adalah  struktur  DNA seperti  yang  ditunjukkan  gambar  3. Sedangkan  obyek Augmented  Reality yang  ditambahkan  ada  2  yaitu  video struktur  DNA  yang  diambil  dari https://www.youtube.com/watch?v=o _-6JXLYS-k&t=283s dan model 3D DNA. Pada  tahap  desain  dibuat interface aplikasi dan desain  3D  DNA.  Desain  3D DNA  dibuat  menggunakan  blender 2.79.    Pemodelan  obyek  3D  dilakukan secara  representatif  dengan  bentuk struktur  DNA  yanga  ada.  Gambar  4 menunjukkan  tahap  pengembangan Augmented Reality .
Pengujian aplikasi dilakukan
dengan  metode Blackbox  Testing (pengujian  fungsional)  dan  pengujian nonfungsional (pengujian compatibility ,
dan  pengujian usability )  (Naik,  2008). Pengujian Blackbox dilakukan  untuk mengetahui  aplikasi  yang  dibuat  sudah berjalan  dengan  baik,  benar  dan  dapat digunakan oleh orang lain. Pengujian ini juga sekaligus bertujuan untuk menguji kompabilitas sistem terhadap beragamnya  sistem  operasi  Android yang dipakai pada smartphone mahasiswa. Pengujian dilakukan kepada 10  mahasiswa  yang  dipilih  secara  acak yang semuanya
menggunakan
smartphone yang  berbeda  versi  sistem operasi android yaitu versi 4.3, versi 5.1, dan  versi  6.0 . Berdasarkan  hasil pengujian  pada  kasus  uji  kebenaran proses,  bahwa  semua  fitur  di  dalam aplikasi  dari  mulai  pertama  dijalankan sampai  dengan  selesai  dapat  berfungsi dengan baik sesuai dengan kebutuhan. Pengujian usability bertujuan  untuk melihat seberapa mudah penggunaan aplikasi  oleh  pengguna.  Pengujian dijalankan dengan menggunakan SUS
Pengenalan Deoxyribonucleic Acid (DNA) Dengan Marker-Based Augmented Reality
( System  Usability  Scale) kuesioner yang terdiri dari 10 pertanyaan serta pilihan  jawaban  dengan  nilai  0  –  4 yang dimulai dari sangat tidak setuju (STS),  tidak  setuju  (TS)  ,  netral  (N), setuju  (S)  serta  sampai  sangat setuju(SS) pada masing-masing pertanyaan (Lewis, 2009). Kuesioner dibagikan kepada 30 responden  yang  terdiri  mahasiswa pendidikan  biologi.  Jumlah  responden
yang digunakan pada pengujian fungsional  dan  pengujian usability diambil  berdasarkan  data  dari  Nielsen yang  menyatakan  jumlah  tersebut sudah lebih dari batas minimal untuk melakukan pengujian secara efektif dan efisien  (Nielsen,  2017).  Dari  hasil kuisioner, didapatkan rata-rata nilai SUS sebesar 86 yang berarti termasuk dalam klasifikasi diatas rata-rata (Sauro, 2011).
Gambar 4 Pembuatan Augmented Reality model 3D DNA
Siti Nur’aini 1 , Arnia Sari Mukaromah 2 , Siti Muhlisoh 3

## Gambar 5 Tampilan Augmented Reality video struktur DNA

## 5. PENUTUP
Berdasarkan  pengembangan  aplikasi  yang telah  dilakukan,  dapat  diambil  kesimpulan bahwa  pengenalan  DNA  dengan  marker- based  Augmented  Reality  telah  sesuai dengan  analisis  kebutuhan.  Berdasarkan pengujian fungsional, semua fitur yang ada pada  aplikasi  dapat  berjalan  dengan  baik sesuai dengan kebutuhan di berbagai versi
sistem operasi Andorid yaitu versi 4.3, versi 5.1 dan versi 6.0. Pengujian usability melalui kuisioner  yang  telah  diberikan  kepada mahasiswa pendidikan biologi menghasilkan kesimpulan bahwa kepuasan mahasiswa  mendapat  angka  86%  yang artinya bahwa aplikasi ini dapat membantu mahasiswa memahami materi DNA.
Pengenalan Deoxyribonucleic Acid (DNA) Dengan Marker-Based Augmented Reality

## REFERENCES
Alberts,  B.,  Johnson,  A.,  Lewis,  J.,  Morgan,  D.,  Raff,  M.,  Roberts,  K.,  &  Walter,  P.  (2015). Molecular Biology of The Cell (sixth). Garland Science, Taylor & Francis Group, New York.
Azuma, R. T. (1997). A Survey of Augmented Reality. Presence: Teleoperators and Virtual Environments , 355–385.
Budi,  D.  S.,  Siswa,  T.  A.  Y.,  &  Abijono,  H.  (2017).  Analisis  Pemilihan  Penerapan  Proyek Metodologi  Pengembangan  Rekayasa  Perangkat  Lunak. Teknika , 5 (1),  24–31. https://doi.org/10.34148/teknika.v5i1.48
Budiyatno, S. (2012). Implementasi Sistem Pengenalan Wajah sebagai Penghubung Jejaring Sosial: Penerapan Augmented Reality sebagai Penampil Informasi Hasil Pengenalan Wajah Pada PErangkat Android .
Candra, K., Hendra, A., & Pramana, Y. A. (2018). Pengembangan Aplikasi Mobile Augmented Reality Untuk Mendukung Pengenalan Koleksi Museum. Jurnal Teknologi Informasi Dan Ilmu Komputer , 5 .
Dyta,
A. (2012). Makalah model ADDIE. Retrieved from http://www.academia.edu/5152425/Makalah_model_ADDIE Fowler, M. (2003). UML Distilled: A Brief Guide to the Standart Object Modelling Language . Addison Wesley.
Haryani, P., & Triyono, J. (2017). Augmented Reality (Ar) Sebagai Teknologi Interaktif Dalam
Pengenalan  Benda  Cagar  Budaya  Kepada  Masyarakat. Simetris :  Jurnal  Teknik Mesin, Elektro Dan Ilmu Komputer , 8 (2), 807. https://doi.org/10.24176/simet.v8i2.1614 Hermantolle, Unity3D-Game engine, 2013.
Kim,  Y.,  &  Jun,  H.  (2011). Implementation  of  Augmented  Reality  System  for  Smartphone Advertisements . (IEEE The 6th International Forum on Strategis Technology).
Lazuardi, S. (2012). Masa Lalu, Kini, dan Masa Depan Teknologi “Augmented Reality.” Molenda, M. (2003). In search of the elusive ADDIE model. Performance improvement , 42(5),
34-37.
Morrison, G. R., Ross, S. M., Kemp, J. E., & Kalman, H. (2010). Designing effective instruction .
Nugraha, L. S., Satoto, K. I., & Martono, K. T. (2014). Pemanfaatan Augmented Reality untuk pembelajaran pengenalan alat musik piano. Jurnal Teknologi Dan Sistem Komputer ,
62–70.
Ratnawati.  (2016). Pengembangan  Aplikasi  Profil  Sekolah  Berbasis  Augmented  Reality sebagai Media Informasi Profil Sekolah di SMA Negeri 1 Wonogiri .
Siti Nur’aini 1 , Arnia Sari Mukaromah 2 , Siti Muhlisoh 3
Silva, J. C., Oliveira, G. A., & Giraldi. (2003). Introduction to Augmented reality. In National Laboratory of Scientific Computation .
Zainuddin, Z., Areni, I. S., & Wirawan, R. (2016). Aplikasi Augmented Reality pada Sistem Informasi Smart Building. JNTETI , 5 .