T-IPA Biologi IAIN Syekh Nurjati Cirebon ©2019 Universitas Islam Negeri Walisongo 48 Email: yuyunmaryuningsih2014@gmail.com ISSN: 2088-7868, e-ISSN 2502 – 5708

## PENERAPAN LABORATORIUM VIRTUAL ELEKTROFORESIS GEL DAN POLIMERASE CHAIN REACTION
(PCR) SEBAGAI

## PENGGANTI PRAKTIKUM RII L
Yuyun Maryuningsih 1 , Budi Manfaat 2 , Riandi 3
1 Program Studi T-IPA Biologi IAIN Syekh Nurjati Cirebon 2 Program Studi T- Matematika IAIN Syekh Nurjati Cirebon
3 Program studi Pendidikan Biologi Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung

## Abstract
The  purpose  of  learning  Genetics,  especially  in  practical  activities,  one  of which is that the practitioner can understand DNA separation techniques and understand  the  regulation  of  gene  expression,  by  conducting  gel electrophoresis  practicum  activities.  Students'  ability  to  understand  gel electrophoresis  needs  to  be  trained  in  genetic  practicum.  Some  LPTKs  are constrained  not  to  have  a  gel  electrophoresis  practicum  device,  for  this reason,  it  is  necessary  to  seek  a  substitute  practicum  to  meet  the  learning objectives.  Virtual  laboratory  is  one  of  the  solutions  in  an  effort  to  meet learning  objectives  to  be  appropriate.  This  electrophoretic  vitual  lab  and PCR  are  implemented  experimentally  in  the  practice  of  students  who  are taking courses in genetics and practicum. The virtual lab report value data is tested  differently  with  real  practicum  with  the  assumption  of  practicum report  value  with  the  same  variant  and  with  the  hypothesis  of  virlab practicum report value and real practicum is not significantly different. The test  data  on  the  difference in the  value  of  the  practicum  report  between  the real and virtual report value with the t test different test shows that the report value  of  practicum  virlab  and  real  practicum  is  not  significantly  different, this  shows  that  virlab  can  be  used  as  a  substitute  for  real  practicum  on  gel electrophoresis practicum.
Keywords: Virtual Laboratory Electrophoresis gel

## Abstrak
Tujuan  pembelajaran  Genetika  terutama  dalam  kegiatan  praktikum  salah satunya  adalah  praktikan  dapat  memahami  teknik  pemisahan  DNA  dan memahami  regulasi  ekspresi  gen,  dengan  melakukan  kegiatan  praktikum elektroforesis  gel.  Kemampuan  siswa  dalam  memahami  elektroforesis  gel perlu  dilatihkan  pada  praktikum  genetika.  Beberapa  LPTK  terkendala  tidak memiliki perangkat praktikum elektroforesis gel, untuk itu, perlu diupayakan praktikum  pengganti  demi  memenuhi  tujuan  pembelajaran.  Virtual laboratorium  merupakan  salah  satu  solusi  sebagai  upaya  memenuhi  tujuan pembelajaran  agar  sesuai.  Vitual  lab  elektroforesis  dan  PCR  ini dimplementasikan  secara  eksperimental  pada  praktikan  mahasiswa  yang mengampu  mata  kuliah  genetika  dan  praktikum.  Data  nilai  laporan  virtual lab  diuji  beda  dengan  praktikum  real  dengan  amsumsi  nilai  laporan
praktikum  dengan  varian  yang  sama  dan  dengan  hipotesis  nilai  laporan praktikum virlab dan praktikum real tidak berbeda secara signifikan. Data uji perbedaan  nilai  laporan  praktikum  antara  nilai  laporan  real  dan  virtual dengan  uji  beda  t  test  menunjukkan  bahwa  nilai  laporan  praktikum  virlab dan  praktikum  real  tidak  berbeda  signifikan,  hal  ini  menunjukkan  bahwa virlab  dapat  digunakan  sebagai  pengganti  praktikum  real  pada  praktikum elektroforesis gel.
Kata kunci : Laboratorium virtual Elektroforesis gel

## PENDAHULUAN
Dalam pembelajaran genetika dibutuhkan inovasi baik dalam proses pembelajaran atau  dalam  kegiatan  praktikum.  Aktivitas  pembelajaran  yang  dilakukan  mahasiswa dengan  menggunakan  inovasi  pembelajaran  seperti  media-media  pembelajaran,  dapat meningkatkan  aktivitas  pembelajaran  dan  literasi  pada  pembelajaran  sains  (Carver, 2014).  Terdapat  beberapa  manfaat  yang  diperoleh  dengan  menggunakan  laboratorium virtual  adalah:  1)  Mengurangi  keterbatasan  waktu,  jika  tidak  ada  cukup  waktu  untuk mengajari  seluruh  siswa  di  dalam  laboratorium  hingga  mereka  paham.  2)  Mengurangi hambatan geografis, jika terdapat siswa atau mahasiswa yang berlokasi jauh dari pusat pembelajaran (kampus). 3) Ekonomis, tidak membutuhkan bangunan laboratorium, alat- alat dan bahan-bahan seperti pada laboratorium konvensional. 4) Meningkatkan kualitas eksperimen,  karena  memungkinkan  untuk  diulang  untuk  memperjelas  keraguan  dalam pengukuran di lalaboratorium. 5) Meningkatkan efektivitas pembelajaran, karena siswa atau  mahasiswa  semakin  lama  menghabiskan  waktunya  dalam  laboratorium  virtual tersebut  berulang-ulang.  6)  Meningkatkan  keamanan  dan  keselamatan,  karena  tidak berinteraksi dengan alat dan bahan yang nyata.
Kegiatan  real  praktikum  di  laborarorium  lebih  baik  dalam  hal  mengfasilitasi keterampilan  aktivitas  laboratorium  pada  siswa,  tetapi  bagaimana  kenyataannya  bila perangkat  elektroforesis  tidak  semua  dimiliki  oleh  LPTK?  Untuk  itu  perlu dikembangkan  Laboratorium  virtual  sebagai  media  pembelajaran  berbasis  komputer sebagai  salah  satu  solusi  untuk  mensimulasikan  kegiatan  percobaan  di  laboratorium. Laboratorium  virtual  sebagai  salah  satu  produk  inovasi  media  pembelajaran  berbasis komputer dan teknologi dapat diterapkan di sekolah atau LPTK yang telah menerapkan teknologi  informasi  (IT)  dalam  proses  pembelajarannya.  Penggunaan  Laboratorium virtual sangat membantu proses pembelajaran sesuai dengan tujuan pembelajaran pada lembaga  Pendidikan  dengan  fasilitas  laboratorium  yang  kurang  memadai  dan  dapat
menuntut siswa mempunyai sikap ilmiah, keterampilan proses sains dalam menemukan konsep  teknik  pemisahan  senyawa  dengan  elektroforesis  gel  tanpa  bekerja  di laboratorium  secara  nyata.  Laboratorium  virtual  lebih  murah  dan  aman  serta  cocok digunakan  oleh  siswa  yang  memiliki  gaya  belajar  visual  karena  siswa  dapat mengeksplorasi pengetahuannya ketika melakukan aktivitas laboratorium virtual secara fleksibel  sesuai  kecepatan  dan  kebutuhannya  (Jian et  al. 2005,  Saleh et  al. 2009, Dobrzanki & Honysz 2010).
Laboratorium  virtual  disampaikan  dengan  bantuan  komputer.  Komputer  dan teknologi  memiliki  dampak  signifikan  dalam  pembelajaran.  Teknologi  memiliki  arti penting  dalam  upaya  peningkatan  hasil  belajar  siswa  dengan  mengoptimalkan penggunaan  teknologi  (Arends  2008).  Praktikum  yang  dilakukan  dengan  media Laboratorium  virtual  menjadi  lebih  menarik  dan  efektif  karena  media  ini  memiliki kelebihan  dalam  beberapa  hal  diantaranya  adalah  penggunaan  teknik  animasi  yang digabungkan dengan program flash dapat membuat konsep yang abstrak menjadi lebih konkret  sehingga  menambah  pemahaman  konsep,  melatih  belajar  mandiri, membiasakan  siswa  berpikir  kritis  dan  kreatif,  menarik  perhatian  dan  motivasi  siswa, dapat  disajikan  melalui  internet  atau  file,  sebagai  alat  simulasi  praktikum  yang  efisien dan efektif  yang melibatkan siswa secara langsung dan siswa lebih memahami konsep sehingga tujuan kegiatan praktikum dapat tercapai.
Kegiatan pendidik yang membelajarkan sains harus seperti seorang saintis (Chen dan  Joshua,  2014),  dimana  siswa  memahami  bagaimana  sains  ditemukan.  Siswa  perlu dilatihkan  beberapa  keterampilan  seorang  ilmuwan,  yaitu  keingintahuan  yang  tinggi, kejujuran,  obyektivitas  dan  penyelidikan  ilmiah  serta  dapat  menyelesaikan  masalah- masalah  secara  ilmiah.  Pembelajaran  genetika  dapat  dilaksanakan  dengan  berbagai pendekatan  untuk  meningkatkan  pemahaman  konssep  genetika  pada  siswa  serta  dapat meningkatkan  kemampuan  bernalar  ilmiah  pada  siswa  (Didem  dan  Necdet,  2014). Penggunaan  virtual  pada  kegiatan  pembelajaran  di  laboratorium  dengan  simulasi dengan  menggunakan  software  (White,  2012),  melalui  kegiatan  virtual  laboratory  ini dapat  meningkatkan  kemampuan  analisis  dan  interpretasi  pada  siswa  dan  siswa  lebih mudah  memahami  genetika.  Keterampilan  abad  21  dapat  ditumbuhkan  pada  siswa dengan melakukan kegiatan praktikum ekstraksi tumbuhan sebagai kegiatan praktikum yang dapat meningkatkan aktivitas laboratorium pada mahasiswa (Alozie, 2012).  Beltz
dkk  (2016)  membandingkan  aktivitas  siswa  dalam  kegiatan  praktikum  baik  praktikum secara  virtual,  praktikum  real  dan  kombinasi  virtual  dan  real.  Didapatkan  bahwa terdapat  perbedaan  yang  mencolok  antara  virtal  lab  dan  real  praktikum  dimana perbedaan  itu  pada  sikap  dan  nilai  siswa.  Perkembangan  dunia  yang  pesat  pada  era teknologi, maka Alozie (2016) merekomendasikan agar kegiatan secara virtual lab dapat diadopsi  unutk  dilakukan  pada  proses  pembelajaran  di  kelas  dan  praktikum  di laboratorium.
Menurut  Sutrisno  (2012)  Laboratorium  virtual  atau  biasa  disebut  dengan  virtual labs adalah serangkaian alat-alat laboratorium yang berbentuk perangkat lunak berbasik multimedia  interaktif,  yang  dioperasikan  dengan  computer  dan  dapat  mensimulasikan kegiatan  dilaboratorium  seolah-olah  pengguna  berada  pada  laboratorium  sebenarnya. Laboratorium  virtual  berpotensi  untuk  memberikan  peningkatan  secara  signifikan  dan pengalaman belajar yang efeketif.

## METODE PENELITIAN
Penelitian dilakukan secara eksperimental pada praktikum genetika dengan subjek penelitian  adalah  mahasiswa  tingkat  tiga  semester  V  yang  mengampu  mata  kuliah genetika  dan  praktikum  yang  berjumlah  105  partisipan  mahasiswa  yang  terbagi  dalam tiga  kelas.  Penelitian  dilakukan  pada  laboratorium  Genetika  Pusat  laboratorium  Tadris IPA  Biologi  IAIN  Syekh  Nurjati  Cirebon.  Penelitian  ini  dilakukan  pada  praktikum genetika  dan  kegiatan  praktikum  dilakukan  secara  eksperimental  dengan  dua  metode praktikum, yaitu praktikum real dan virtual laboratorium. Praktikum real pada dua acara yaitu praktikum  indeks kesamaan tumbuhan dan isolasi  DNA dan virtual  laboratorium pada  praktikum  elektroforesis  gel.  Laporan  kegiatan  praktikum  dinilai  dengan menggunakan  instrumen  penilaian  yang  telah  terstandar  berdasarkan  penilaian  laporan praktikum  yang telah ditetapkan oleh pusat  laboratorium (puslab) Biologi  IAIN Syekh Nurjati Cirebon. Data nilai laporan praktikum dari praktikum real dan virtual kemudian diukur  homogenitas  dan  normalitasnya,  kemudian  dilakukan  analisis  uji  perbedaan rerata nilai laporan praktikum dengan hipotesa tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara rerata nilai laporan praktikum real dan laporan virtual laboratorium.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berikut  adalah  grafik  nilai  laporan  praktikum  pada  tiga  kelas  dengan  tiga  acara praktikum,  yaitu  dua  acara  praktikum  real  (indeks  kesamaan  dan  isolasi  DNA)  dan Laboratorium virtual (Elektroforesis gel).
Gambar 1. Grafik rerata nilai laporan praktikum. IK: Indeks kesamaan; IDNA: Isolasi DNA dan EG: Elektroforesis Gel dan PCR, A, B, C: pengelompokan kelas
Dari  gambar  1  terlihat  bahwa  dua  acara  praktikum  real  dan  satu  acara  virtual laboratorium  dengan  nilai  terendah  pada  kelas  C  dengan  nilai  97.05  pada  praktikum isolasi DNA dan nilai tertinggi pada kelas A dengan nilai 91.45 pada praktikum indeks kesamaan. Keduanya merupakan praktikum real. Data nilai praktikum real yang terdiri dari praktikum Indeks kesamaan dan isolasi DNA dibuat rerata sebagai nilai rerata dari praktikum  real,  yang  kemudian  dibandingkan  dengan  nilai  virtual  laboratorium.  Data rerata nilai laporan antara praktikum real dan virtual dijabarkan pada gambar 2 berikut.
Gambar 5. Grafik rerata nilai laporan praktikum antara real praktikum dan virtual praktikum.
Series 1: Praktikum real dan series 2: virtual laboratorium .
IK
IDNA EG A 91,4516129 85,48387097 87,4516129 B 88,65714286 87,22857143 88,62857143
C 85,69230769 79,05128205 85,53846154 50 60 70 80 90 100 Nilai laporan praktikum A B C A B C
Series1 88,46774194 87,94285714 82,37179487
Series2 87,4516129 88,62857143 85,53846154 50 70 90 Acara praktikum Nilai laporan praktikum Series1 Series2
Dari  gambar  2  terlihat  bahwa  nilai  rerata  laporan  praktikum  pada  tiga  acara praktikum,  yaitu  praktikum  real  yang  terdiri  dari  acara  indeks  kesamaan  dan  isolasi DNA  serta  virtual  laboratorium  elektroforesis  gel  tidak  terdpat  perbedaan  nilai  yang jauh  dimana  semuanya  berada  dalam  rentang  nilai  80  –  100.  Hal  ini  menunjukkan bahwa virtual praktikum dapat digunakan sebagai pengganti praktikum secara real. Dari gambar  2  dapat  terlihat  bahwa  rerata  nilai  laporan  praktikum  pada  tiga  kelas  sudah tinggi,  artinya  virtual  laboratorium  elektroforesis  dapat  digunakan  sebagai  pengganti real  praktikum  sehingga  tujuaan  pembelajaran  memahami  teknik  elektroforesis  gel dapat tercapai.
Analisis data secara statstik dilakukan untuk  mengetahui  perbedaan praktikum  real dan  virtual  laboratorium.  Hal  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  apakah  vitual laboratorium  elektroforesis  gel  sebagai  upaya  memenuhi  tujuan  pembelajaran  dapat menggantikan  kegiatan  real  praktikum?  Berikut  adalah  hasil  analisis  statistika  dengan menggunakan  excel  setelah  diketahui  bahwa  kedua  kelompok  data  nilai  laporan praktikum  real  dan  virtual  normal  dan  homogen.  Uji  beda  dilakukan  dengan menggunakan  asumsi  bahwa variasi  dari kedua sampel  yaitu  Laboratorium virtual dan real praktikum sama.
Tabel 1. t-Test: Two-Sample Assuming Equal Variances
Real Practikum Virtual Lab Mean 86,02857143  87,13333333 Variance 110,4895604  66,48205128 Observations 105 105 Pooled Variance 88,48580586 Hypothesized Mean Difference 0 Df 208 t Stat -0,850964684 P(T<=t) one-tail 0,197883772 t Critical one-tail 1,652212377 P(T<=t) two-tail 0,395767544 t Critical two-tail 1,971434611
Dari  tabel  1  diatas  dapat  diketahui  bahwa  nilai  P  (T<=t)  two-tail  sebesar 0,395767544 sehingga dapat disimpulkan bahwa laboratorium virtual sama dengan real praktikum  sehingga  laboratorium  virtual  dapat  digunakan  sebagai  penggaanti  kegiatan
praktikum  real  karena  keterbatasan  peralatan  laboratorium  yang  tersedia  sehingga kegiatan  praktikum  tidak  dapat  digunakan  sebagaimana  mestinya.  Dari  tabel  3  juga ditemukan  bahwa  varians  dari  kedua  sampel  lebih  berviariatif  sehingga  diperlukan  uji yang  lebih  tepat,  yaitu  uji  beda  varian  yang  variatif.  Hasil  uji  dijabarkan  pada  tabel  2 berikut.
Dari  tabel  2  diatas  dapat  diketahui  bahwa  nilai  P  (T<=t)  two-tail  sebesar 0,395827389 sehingga dapat disimpulkan bahwa virtual lab sama dengan real praktikum sehingga  laboratorium  virtual  dapat  digunakan  sebagai  pengganti  kegiatan  praktikum real  karena  keterbatasan  peralatan  laboratorium  yang  tersedia  sehingga  kegiatan praktikum  tidak  dapat  digunakan  sebagaimana  mestinya.  Dengan  asumsi  varian  pada kedua  sampel  berbeda,  didapat  hasil  analisis  yang  lebih  tepat.  Dimana  varian  pada praktikum  real  lebih  variatif  sehingga  sebaran  data  lebih  heterogen  bila  dibandingkan dengan  virtual  lab  yang  lebih  homogen.  Hal  ini  menandakan  bahwa  praktikan  secara utuh  memahami konsep  elektroforesis  gel,  walaupun kegiatan praktikum  ini dilakukan secara  virtual.  Hal  ini  membuktikan  bahwa  laboratorium  virtual  dapat  digunakan sebagai pengganti real praktikum.
Pengalaman praktis  adalah komponen penting dalam pembelajaran  materi-materi sains.  Terkadang,  ada  beberapa  kendala  yang  cukup  mengganggu  seperti  waktu, keamanan  dan  biaya  untuk  mendirikan  laboratorium  ilmiah  berbasis  riset  di  LPTK. Namun,  kendala  ini  dapat  diatasi  dengan  menggunakan  materi  pembelajaran  dengan menggunakan  teknologi  berbasis  komputer  termasuk  situs  web,  paket  pembelajaran
Tabel 2. t-Test: Two-Sample Assuming Unequal Variances
Real Practikum Virtual Lab Mean 86,02857143  87,13333333 Variance 110,4895604  66,48205128 Observations 105 105 Hypothesized Mean Difference 0 Df 196 t Stat - 0,850964684 P(T<=t) one-tail 0,197913694 t Critical one-tail 1,65266506 P(T<=t) two-tail 0,395827389 t Critical two-tail 1,972141177
komputer,  pembelajaran  secara  virtual,  simulasi  computer,  laboratorium  virtual  dan penggunaan  data  sekunder  dari  artikel  yang  telah  terpublis  dari  riset-riset  ilmiah  di laboratorium  riset..  Solusi  untuk  masalah  di  atas  juga  bisa  dapat  ditemukan  dalam adaptasi  laboratorium  virtual,  yang  bisa  dibuktikan  sebagai  alat  pendidikan  penting yang berhubungan dengan kurangnya pengalaman praktis dalam pendidikan dan kurang tersedianya  alat  untuk  dilakukan  praktikum  secara  real.  Virtual  Laboratorium  adalah lingkungan  realitas  yang  dibuat  virtual  dimana  mensimulasikan  dunia  nyata  untuk tujuan  pembelajaran  berbasis  penemuan.  Hal  ini  memungkinkan  seseorang,  untuk mencoba  praktikum  nyata  karena  keterbatasan  waktu,  keselamatan  atau  biaya  di lingkungan  dunia  nyata  dan  biasanya  banyak  digunakan  dalam  pembelajran  sains. Laboratorium  virtual  dikatakan  memiliki  nilai  yang  setara  dengan  belajar  karena  cara belajar  yang  tidak  berbeda  dan  memberi  penawaran  yang  fleksibel  dan  terbuka  untuk lingkungan  belajar  dan  praktikum  yang  baru.  Meskipun  Laboratorium  virtual  tidak identik atau sama dengan laboratorium real, hal ini layak untuk dipertimbangkan untuk diimplementasaikan  pada  beberapa  praktikum  yang  tidak  dapat  terlaksana  karena keterbatasan alat mengingat banyak manfaat yang ditawarkannya. Ada banyak manfaat dari  laboratorium  virtual,  berkenaan  dengan  waktu,  laboratorium  virtual  dianggap nyaman dan fleksibel.
Dengan  menggunakan  laboratorium  virtual  yang  mengandalkan  simulasi computer  daripada  bahan  kimia  dan  gelas  yang  sebenarnya,  ini  akan  memungkinkan siswa  untuk  melakukan  percobaan  dengan  aman  walaupun  mereka  sedang  belajar  di rumah,  bersenang-senang,  siswa  mendapat  pelajaran  sains  pengalaman  tanpa  benar- benar  meletakkan  tangan  mereka  pada  apa  pun  bahan  kimia  berbahaya  dan  juga memungkinkan siswa untuk bereksperimen sendiri, bukannya harus mengikuti instruksi dengan kaku, seperti yang mereka lakukan di lab tradisional.
Pembelajaran dengan memafaatkan teknologi komputerisasi seperti pembelajaran virtual  dan  laboratorium  virtual,  selain  merupakan  inovasi  dalam  proses  pembelajaran dan  aktivitas  lab  juga  dapat  meningkatkan  beberapa  keterampilan  seperti  keterampilan berpikir  kritis,  keterampilan  meneliti  research  skill),  prestasi  belajar,  kreativitas  dan sikap  ilmiah.  Pembelajaran  juga  dapat  meningkatkan  interaksi  antar  siswa,  dapat meningkatkan  literasi  teknologi.  Pembelajaran  virtual  selain  dapat  meningkatkan keterampilan kritis, dalam laboratorium virtual yang berbasis pada penelitian-penelitian
ilmiah,  selain  dapat  mengingkatkan  keterampilan  meneliti  juga  dapat  meningkatkan sikap ilmiah danpemecahan masalah.
Laboratorium  Virtual  adalah  serangkaian  alat-alat  laboratorium  yang  berbentuk perangkat lunak (software) komputer berbasis multimedia interaktif, yang dioperasikan dengan  komputer  dan  dapat  mensimulasikan  kegiatan  di  laboratorium  seakan-akan pengguna  berada  pada  laboratorium  sebenarnya.  Media  dalam  proses  belajar  diartikan sebagai alat-alat grafis, photografis, atau elektronis untuk menangkap, memproses, dan menyusun  kembali  informasi  visual  atau  verbal.  Setiap  sistem  pembelajaran  yang melakukan  peran  mediasi,  mulai  dari  pendidik  sampai  peralatan  paling  canggih merupakan  alat  yangberfungsi  untuk  menyampaikan  pesan  atau  mengantarkan  pesan- pesan pembelajaran.  Pendapat-pendapat  yang diungkapkan oleh para ahli    menyatakan bahwa  media  adalah  sebuah  sarana  yang  mampu  memberikan  sebuah  pesan  atau informasi  kepada  orang  yang  berinteraksi  dengan  media  tersebut.  Jika  diilustrasikan dalam  proses  pembelajaran,  maka  orang  yang  dimaksud  berinteraksi  dengan  media tersebut  adalah  siswa.  Hal  ini  bertujuan  agar  siswa  terbantu  dengan  adanya  alat  bantu yang berupa media pembelajaran dalam hal ini laboratorium virtual.
Menurut  Sutrisno  (2012)  Laboratorium  virtual  atau  biasa  disebut  dengan  virtual labs adalah serangkaian alat-alat laboratorium yang berbentuk perangkat lunak berbasik multimedia  interaktif,  yang  dioperasikan  dengan  computer  dan  dapat  mensimulasikan kegiatan  dilaboratorium  seolah-olah  pengguna  berada  pada  laboratorium  sebenarnya. Laboratorium  virtual  berpotensi  untuk  memberikan  peningkatan  secara  signifikan  dan pengalaman belajar yang efeketif.
Chen  dan  Joshua  (2014)  bahwa  mengajarkan  sains  harus  seperti  seorang  saintis, dimana siswa memahami bagaimana sains ditemukan. Siswa perlu dilatihkan beberapa keterampilan seorang ilmuwan, yaitu keingintahuan yang tinggi, kejujuran, obyektivitas dan  penyelidikan  ilmiah  serta  dapat  menyelesaikan  masalah-masalah  secara  ilmiah. Didem  dan  Necdet  (2014)  bahwa  pembelajaran  genetika  dapat  dilaksanakan  dengan berbagai  pendekatan  untuk  meningkatkan  pemahaman  konssep  genetika  pada  siswa serta  dapat  meningkatkan  kemampuan  bernalar  ilmiah  pada  siswa,  sementara  White (2012)  mengatakan  bahwa  penggunaan  virtual  pada  kegiatan  pembelajaran  di laboratorium  dengan  cara  simulasi  dengan  menggunakan  software.  Kegiatan  virtual laboratory ini dapat meningkatkan kemampuan analisois dan interpretasi pada siswa dan
siswa lebih mudah memahami genetika.
Dewasa  ini  sesuai  dengan  trend  pembelajaran  millennium  yang  disebut  dengan pembelajaran  abad  21,  dalam  beberapa  pendapat  para  ahli,  pentingnya  suatu  cara, metode  atau  model  untuk  membekalkan  keterampilan  abad  21.  Alozie  (2012) mengatakan bahwa keterampilan literasi abad 21 dapat ditumbuhkan pada siswa dengan melakukan  kegiatan  praktikum  ekstraksi  tumbuhan  sebagai  kegiatan  praktikum  yang dapat  meningkatkan  aktivitas  lab  pada  mahasiswa.  Beltz  dkk  (2016)  membandingkan aktivitas siswa dalam kegiatan praktikum baik praktikum secara virtual, praktikum real dan  kombinasi  virtual  dan  real.  Didapatkan  bahwa  terdapat  perbedaan  yang  mencolok antara virtal  lab dan  real praktikum  diamana perbedaan itu pada sikap dan nilai  siswa. Perkembangan  dunia  yang  pesat  pada  era  teknologi,  maka  Alozie  (2016) merekomendasikan  agar  kegiatan  secara  virtual  laboratorium  dapat  diadopsi  unutk dilakukan pada proses pengajaran di kelas.
Pembelajaran  dan  praktikum  secara  virtual  banyak  direkomdasikan  untuk memenuhi tujuan pembelajaran (Adi dkk, 2016;   Autri et all, 2009; Chandra dkk, 2016, Gunawan, 2015; Ketclhut, 2010), begitu pula halnya pada pembelajaran genetika, yaitu pada  pokok  bahasan  ekspresi  gen,  pembelajaran  dengan  konsep  Elektroforesis  gel (Cunningham,  2006),  dapat  meningkatkan  keterampilan  berpikir  kritis  (Bakti,  2013; Haynes, 2016; Rasyida,  2015),  research skill ( Bortnik, 2017), sikap ilmiah ( Pambudi, 2016; Rasyida, 2015;  penelitian ilmiah ( Nirwana, 2011; Ratih, 2011),  dan pemecahan masalah  (Gunawan,  2015),  sehingga  atas  dasar  ini  penulis  mengembangkan  perangkat praktikum  secara  virtual  dengan  menggunakan  software  adobe  flash  pada  materi elektroforesis  gel  dan  PCR  pada  praktikum  genetika,  untuk  memenuhi  tujuan pembelajaran  memahamkan  siswa  mengetahui  cara  dan  metode  elektroforesis  gel  dan PCR.  Pengembangan  ini  menggunakan  desain  DDR  sesuai  dengan  Ellis  (2010) mengingat  desain  ini  merupakan  desain  yang  tepat  untuk  mengembangkan  alat  ( tool ) dalam suatu pembelajaran.
Menurut  Farreira  (dalam  Stefani,  2012)  ada  beberapa  manfaat  yag  diperoleh dengan  menggunakan  laboratorium  virtual  adalah:  1.  Mengurangi  keterbatasan  waktu, jika  tidak  ada  cukup  waktu  untuk  mengajari  seluruh  siswa  di  dalam  lab  hinga  mereka paham.  2.  Mengurangi  hambatan  geografis,  jika  terdapat  siswa  atau  mahasiswa  yang berlokasi  jauh  dari  pusat  pembelajaran  (kampus).  3.  Ekonomis,  tidak  membutuhkan
bangunan  laboratorium,  alat-alat  dan  bahan-bahan  seperti  pada  laboratorium konvensional.  4.  Meningkatkan  kualitas  eksperimen,  karena  memungkinkan  untuk diulang  untuk  memperjelas  keraguan  dalam  pengukuran  di  lalaboratorium.  5. Meningkatkan  efektivitas  pembelajaran,  karena  siswa  atau  mahasiswa  akan  semakin lama  menghabiskan  waktunya  dalam  laboratorium  virtual  tersebut  berulangulang.  6. Meningkatkan  keamanan  dan  keselamatan,  karena  tidak  berinteraksi  dengan  alat  dan bahan yang nyata.
Kelebihan menggunakan media laboratorium virtual antara lain: 1) Keselamatan, dengan  pembelajaran  menggunakan  laboratorium  virtual  keselamatan  siswa  terjamin karena tidak bereksperimen secara langsung. Hal ini menguntungkan apabila dilakukan penelitian dengan zat yang berbahaya. 2) Dapat memperluas pengalaman siswa, karena memberikan kesempatan untuk menjelajah tempat di dunia yang tidak mungkin di dunia nyata.  Misalnya  pembuatan  nuklir,  proses  gunung  meledak,  dan  kehidupan  di  ruang angkasa.  3)  Kesempatan  untuk  menyelidiki,  memberikan  kesempatan  siswa  untuk bereksperimen  dengan  simulasi  pada  lingkungan  sekitar.  Keterbatasan  penggunaan media  virtual:  1)  Siswa  kurang  dapat  dinilai  aspek  psikimotornya,  misalnya  apakah mereka  dapat  memegang  atau  menggunakanpipet  tetes  dengan  benar.  2)  Belum  bisa digunakan pada daerah yang minim teknologi / akses internet.
Berbagai  literatur dan pengalaman telah  menunjukkan bahwa metode pengajaran yang mempromosikan agar siswa aktif belajar, seperti pendekatan berbasis inkuiri, lebih efektif daripada yang bergantung pada pasif belajar. Gel elektroforesis, salah satu teknik laboratorium  yang  paling  umum  dalam  molekul  biologi,  memiliki  berbagai  aplikasi dalam  ilmu  kehidupan.  Karena  itu,  kami  memilihnya  sebagai  platform  untuk mengekspos  mahasiswa  sarjana  untuk  proses  aktif  penyelidikan  ilmiah  yang  telah dilakukan  di  Indonesia,  sementara  secara  khusus  tujuan  dari  pembelajaran  dengan praktikum  secara  virtual  ini  adalah  mengajarkan  elektroforesis  dan  PCR.  Mahasiswa praktikan  belajar  dasar  dan  prinsip-prinsip  praktis  elektroforesis,  sambil  mengalami proses  berbasis  penyelidikan  penting  mengoptimalkan  teknik,  dan  mereka  juga menikmatinya.  Temuan  kami  menyediakan  akses  mudah,  murah,  dan  teknik  yang menarik  untuk  mengajarkan  elektroforesis  dan  optimalisasi  progresif  dari  teknik laboratorium.  Pada  penelitian  ini  masih  terdapat  kelemahan,  dimana  data  hasil elektroforesis merupakan data sekunder  yang didapatkan dari artikel  ilmiah  yang telah
terpublish,  untuk  itu  perlu  dilakukan  pengembangan  dan  revisi  kembali  yaitu  dengan menggunakan  data  primer  yang  didapatkan  peneliti  secara  pribadi  dengan  melakukan elektroforesis gel secara real praktikum di laaboratorium.
Melalui pembelajaran multimedia dalam bentuk laboratoium virtual, secara umum mempunyai  manfaat  yang  dapat  diperoleh  adalah  proses  pembelajaran  menjadi  lebih menarik,  lebih  interaktif,  jumlah  waktu  belajar  dapat  dikurangi,  kualitas  belajar  dapat ditingkatkan dan proses belajar mengajar dapat dilakukan di mana saja dan kapan saja. Selain  itu,  melalui  laboratorium  virtual,  bisa  dilakukan  penghematan  biaya  riset,  serta riset-riset  yang  dahulu  tidak  mungkin  dilakukan,  karena  keterbatasan  pengkondisian sistem,  saat  ini  telah  bisa  dilakukan  (Reismeiyanto,  2008).  Pada  proses  pembelajaran dengan  laboratorium  virtuil,  banyak  siswa  yang  kurang  memahami  tujuan  yang  harus dicapai karena hanya main tombol saja. Pada saat melakukan praktikum.
Dari hasil penelitian yang didapatkan oleh penulis, sejalan dengan pendapat bahwa pembelajaran  secara  virtual  (Adi,  2016;  Aubrie,  2009;  Bakti,  2013;  Bakti.  2013; Bortnik,  2017;  Chandra.  2016;  Fitriyana.  2013;  Gunawan,.  2015;  Hamida.  2013; Jacobson.  2015;  Ketelhut,  2010;  Kusdiastuti  2016;  Murniza,  2010;  Pambudi.  2016; Ratih.  2011;  Ratri.  2013;  Smith.  2008,  Totiana.  2012,  Simbolon.  2015)  merupakan pembelajaran yang dapat dilakukan untuk konsep yang abstrak, seperti yang dipilih oleh penulis  yaitu  elektroforesis  gel  yang  merupakan  turunan  dari    konsep  utama  regulasi ekspresi  gen,  dilakukan  dengan terlebih  dahulu  dengan mengembangkan  perangkat vir lab  sesuai  dengan  tujuan  pembelajaran  (Chandra.  2016,  Gunawan,  2015,  Jime´nez. 2012,  Mthethwa.  2015,  Twyla,  2014)  dimana  hal  ini  bertujuan  pula  untuk  dapat memudahkan  mahasiswa  dalam  melakukan  aktivitas  lab  (Alozie  2012,  Ceylan.  2016) seperti mahasiswa praktikan dapat bekerja dan berpikir layaknya seorang saintis (Chen. 2014), sehingga pengembangan program virlab elektroforesis gel (Cunningham, 20061) dalam  pembelajaran  dan  praktikum  genetika  (White.  2012).  Hal  ini  dilakukan  untuk mencapai  tujuan  pembelajaran  genetika  (Didem.  2014,  Klein.  2014)  sehingga diperlukan  desain  program  dalam  pembelajaran  genetika  (Liu.  2014)  dimana  dalam pembelajaran genetika ditemukan berbagai  kesulitan belajar  genetika (Jacobson. 2015) diantaranya adalah mengkonkretkan beberapa konsep yang abstrak salah satunya adalah konsep  regulasi  ekspresi  gen.  Dengan  pembelajaran  dan  praktikum  secara  virtual, diharapkan dan didapatkan mahasiswa memiliki kemampuan literasi teknologi (Ejikeme
2016), keterampilan berpikir kritis (Bakti. 2013,  Hamida. 2013, Kusdiastuti 2016,  Lai, 2011, Rasyida, 2015  dan Ratih. 2011), research skill  ( (Bortnik,  2017;  Bortnik. 2017), prestasi  belajar  (Fitriyana.  2013,  Simbolon.  2015),  pemecahan  masalah  (Gunawan, 2015),  kreativitas  (Hamida.  2013;  Haynes,  2016),  interaktif  (Haynes,  2016),  sikap ilmiah  (Pambudi.  2016;  Rasyida,  2015;  Ratih.  201),  penelitian  ilmiah  (Murniza,  2010, Ratih. 2011).

## SIMPULAN
Laboratorium  virtual  Elektroforesis  gel  dapat  digunakan  sebagai  pengganti praktikum  real  dan  laboratorium  virtual  ini  dapat  meningkatkan  rerata  nilai  laporan praktikum  siswa  sehingga  siswa  memahami  secara  utuh  bagaimana  teknik  pemisahan DNA dan pengukuran fragmen DNA seperti praktikum real pada lab riset.

## DAFTAR PUSTAKA
Adi Widi Cahya, Suratno, Mochammad Iqbal. 2016. Pengembangan Virtual Laboratory Sistem  Ekskresi  dalam Meningkatkan Motivasi  Belajar  Mahasiswa SMA. Jurnal Pendidikan Sains Vol. 4, No. 4
Alozie N.M., David J. G. and Mary  O. D. 2012.  Promoting 21st-Century  Skills  in  the Science  Classroom  by  Adapting  Cookbook  Lab  Activities:  The  Case  of  DNA Extraction  of  Wheat  Germ. The  American  Biology  Teacher ,  Vol.  74,  No.  7  (pp. 485-489)
Aubrie  E.  Swan  &  Angela  M.  O’Donnell.  2009.The  contribution  of  a  virtual  biology laboratory  to  college  students’  learning, Innovations  in  Education  and  Teaching International , 46:4, 405-419, DOI: 10.1080/14703290903301735
Bakti Ena Marsutji Setia, Suparmi, Widha Sunarno. 2013. Pembelajaran biologi melalui metode eksperimen dengan laboratorium riil dan laboratorium virtual ditinjau dari kemampuan berpikir kritis dan gaya belajar mahasiswa. Jurnal Inkuir i. Vol 2, No 3
Beltz, D., Desharnais, R., Narguizian, P., & Son, J. 2016. Comparing Physical, Virtual, and Hybrid Flipped Labs for General Education Biology. Online Learning 20 (3) 228 - 243.
Bortnik  Boris,  Natalia  Stozhko,  Irina  Pervukhina,  Albina  Tchernysheva  and  Galina Belysheva.  2017.  Effect  of  virtual  analytical  chemistry  laboratory  on  enhancing student research skills and practices. Journal of Research in Learning Technology Vol. 25
Bortnik  Boris,  Natalia  Stozhko,  Irina  Pervukhina,  Albina  Tchernysheva  and  Galina Belysheva.  2017.  Effect  of  virtual  analytical  chemistry  laboratory  on  enhancing student research skills and practices. Research in Learning Technology Vol. 25.
Ceylan ŞEN, Gülşah SEZEN VEKLİ. 2016. The Impact of Inquiry Based Instruction on Science  Process  Skills  and  Self-efficacy  Perceptions  of  Pre-service  Science Teachers  at  a  University  Level  Biology  Laboratory. Universal  Journal  of Educational Research 4(3)
Chandra  Adi  Prabowo,  Ibrohim,  Murni  Saptasari.  2016.  Pengembangan  modul pembelajaran  inkuiri  berbasis  laboratorium  virtual. Jurnal  Pendidikan : Teori, Penelitian, dan Pengembangan. Volume: 1 Nomor: 6
Chen  Y.C.  Joshua  S.  2014. Arguing  Like  a  Scientist:  Engaging  Students  in  Core Scientific  Practices.  Journal  of  The  American  Biology  Teacher ,  76(4):231-237. Published by: National Association of Biology Teachers.
Cunningham Steven C., Brad McNear, Rebecca S. Pearlman, and Scott E. Kern. 2006. Beverage-Agarose  Gel  Electrophoresis:  An  Inquiry-based  Laboratory  Exercise
with Virtual Adaptation. CBE—Life Sciences Education . Vol. 5, 281–286.
Didem K. & Necdet S. 2014. Students’ understanding of genetics concepts: the effect of reasoning ability and learning approaches, Journal of Biological Education , 48:2, 63-70.
Ejikeme  A.N.    dan  Helen  N.  Okpala.  2016.  Promoting  Children’s  learning  through technology  literacy:  challenges  to  school  librarians  in  the  21st  century. Journal Educ Inf Technol
Fitriyana  Dyah  Nur,  Sri  Retno  Dwi  Ariani  dan  Bakti  Mulyani.  2013.  Pengaruh pembelajaran  kimia  denagn  metode  student  team  achievement  division  (STAD) yang dilengkapi eksperimen laboratorium riil dan virtual terhadap prestasi belajar pada  materi  pokok  koloid  ditinjau  dari  kemampuan  memori  mahasiswa  kelas  XI SMAN 8 Surakarta. Jurnal Pendidikan Kimia (JPK), Vol. 2 No. 3
Gunawan, Ahmad Harjono, Hairunnisyah Sahidu. 2015. Studi pendahuluan pada upaya pengembangan  laboratorium  virtual  bagi  calon  guru  fisika. Jurnal  Pendidikan Fisika dan Teknologi (ISSN. 2407-6902) Volume I No 2
Hamida  Naba,  Bakti  Mulyani,  dan  Budi  Utami.  2013.  Studi  komparasi  penggunaan laboratorium  virtual  dan  laboratorium  riil  dalam  pembelajaran  student  team achievement  division  (STAD)  terhadap  prestasi  belajar  ditinjau  dari  kreativitas mahasiswa  pada  materi  pokok  system  koloid  kelas  XI  semester  genap  SMAN  1 Banyudono . Jurnal Pendidikan Kimia (JPK) , Vol. 2 No. 2
Haynes  A,  Elizabeth  L,  Michele  G,  Barry  S.  and  Kevin  H.  2016.  Moving  Beyond Assessment  to  Improving  Students’  Critical  Thinking  Skills:  A  Model  for Implementing Change. Journal of the Scholarship of Teaching and Learning, Vol. 16, No. 4, August 2016, pp.44-61 .
Jacobson M.J., Taylor C. E. & Richards D. 2015.  Computational scientific inquiry with virtual  worlds  and  agent-based  models:  new  ways  of  doing  science  to  learn science, Interactive Learning Environments.
Jime´nez  M.  P,  Aleixandre.  2012. Determinism  and  Underdetermination  in  Genetics: Implications for Students’ Engagement in Argumentation and Epistemic practices . Journal Sci & Educ .
Ketelhut D J. & Nelson B.C. 2010. Designing for real-world scientific inquiry in virtual environments, Educational Research , 52:2, 151-167
Knippels M. Christine P J, Arend J. W. and Kerst Th Boersma. 2005. Design criteria for learning and teaching genetics. Journal of Biological Education 39(3)
Kusdiastuti Mahesti, Ahmad Harjono, Hairunnisyah Sahidu, Gunawan. 2016. Pengaruh Model  Pembelajaran  Inkuiri  Berbantuan  Laboratorium  Virtual  Terhadap Penguasaan Konsep Fisika Peserta Didik . Jurnal Pendidikan Fisika dan Teknologi
(ISSN. 2407-6902) Volume II No 3
Lai  Emily  R.  2011.  Critical  Thinking:  A  Literature  Review,  Research  Report. http://www.pearson assessments.com/
Liu  O.L,  Lois  F.  &  Katrina  C.  R.  2014.  Assessing  Critical  Thinking  in  Higher Education:  Current  State  and  Directions  for  Next-Generation  Assessment.
Educational Testing Service .ETS Research Report No. RR-14-10.
McElhinny  Teresa  L,  Michael  J.  Dougherty,  Bethany  V.  Bowling,  Julie  C.  Libarkin. 2012.  The  Status  of  Genetics  Curriculum  in  Higher  Education  in  the  United States: Goals and Assessment. Sci & Educ .
Mthethwa  E  K..  Gilbert  O.  O.  &  Rian  de  Villiers.  2015.  Exploring  Biology  Teachers’ Pedagogical  Content  Knowledge  in  the  Teaching  of  Genetics  in  Swaziland Science  Classrooms, International  Journal  of  Science  Education ,  37:7,  1140- 1165.
Murniza  Muhamad,  Halimah  Badioze  Zaman  and  Azlina  Ahmad.  2010.  Virtual Laboratory for Learning Biology – A Preliminary Investigation, World Academy of  Science,  Engineering  and  Technology, International  Journal  of  Social, Behavioral,  Educational,  Economic,  Business  and  Industrial  Engineering Vol:4, No:11.
Nirwana R. R. 2011, Pemanfaatan laboratoroum virtual dan E-Reference dalam proses Pembelajaran  dan  penelitian  ilmu  kimia, Jurnal  Phenomenon ,  Volume  1  Nomor 1.
Pambudi  Teguh,  Sri  Mulyani,  dan  Agung  Nugroho  C.  2016.  Pengaruh  Pembelajaran Kimia  dengan  model  learning  cycle  5E  menggunakan  laboratorium  real  dan virtual ditinjau dari sikap ilmiah terhadap prestasi belajar mahasiswa pada materi pokok  hidrolisis  garam  kelas  XI  MIPA  SMA  negeri  3  Surakarta. Jurnal Pendidikan Kimia (JPK), Vol. 5 No. 1
Rasyida  Nisa,  Fransisca  S  T,  Didik  P.  2015.  Efektivitas  Pengembangan  praktikum virtual  untuk  meningkatkan  kemampuan  berpoikir  kritis  dan  sikap  ilmiah mahasiswa SMA pada konsep Metagenesis tumbuhan lumut dan paku. Prosiding Seminar  Nasional  Pendidikan  Biologi  2015,  yang  diselenggarakan  oleh  Prodi Pendidikan  Biologi  FKIP  Universitas  Muhammadiyah  Malang,  tema:  “Peran Biologi  dan  Pendidikan  Biologi  dalam  Menyiapkan  Generasi  Unggul  dan Berdaya Saing Global”.
Ratih  Rizqi  Nirwana.  2011.  Pemanfaatan  laboratorium  virtual  dan  e-reference  dalam proses pembelajaran dan penelitian ilmu kimia. Jurnal PHENOMENON , Volume 1 Nomor 1.
Ratri Argandi, Kus Sri Martini, dan Agung Nugroho Catur Saputro. 2013. Pembelajaran kimia dengan metode inquiry terbimbing dilengkapi dengan kegiatan laboratorium
real  dan  virtual  pada  pokok  bahasan  pemisahan  campuran. Jurnal  Pendidikan Kimia (JPK) , Vol. 2 No. 2
Salm  Twyla.  2014.    Action  research  to  improve  collaboration  among  Student  Support Services teams. Journal Educational Action Research , Vol. 22, No. 1, 93–108
Simbolon  D.H.  2015.  Pengaruh  model  Pembelajaran  inkuiri  terbimbing  berbasis eksperimen  riil  laboratorium  virtual  terhadap  hasil  belajar  fisika. Jurnal Pendidikan dan Kebudayaan, Vol. 21, Nomor 3.
Smith  Michelle  K.,  William  B.  Wood,  and  Jennifer  K.  Knight.  2008.  The  Genetics Concept  Assessment:  A  New  Concept  Inventory  for  Gauging  Student Understanding of Genetics. CBE— Life Sciences Education . Vol. 7, 422–430.
Timchalk  Charles,  Nigel  J.  Walker,  Reinhold  C.  Mann,  and  F.  Blaine  Metting.  2001. The Virtual Body Workshop: Current and Future Application of Human Biology Models  in  Environmental  Health  Research. Environmental  Health  Perspectives . Vol 109
Totiana  Fian,  Elfi  Susanti  VH,  Tri  Redjeki.  2012.  Efektivitas  model  pembelajaran creative problem solving (CPS) yang dilengkapi media pembelajaran laboratorium virtual  terhadap  prestasi  belajar  mahasiswa  pada  materi  pokok  koloid  kelas  XI IPA SMAN 1 Karanganyar. Jurnal Pendidikan Kimia (JPK), Vol. 1 No. 1