7

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Deskripsi Teoretik

1. Media Pembelajaran

a. Pengertian Media Pembelajaran

Media merupakan salah satu komponen penting dalam sebuah

pembelajaran. Media berasal dari bahasa Latin medius yang secara harfiah berarti

‘tengah’, ‘perantara’, atau ‘pengantar’ sementara dalam bahasa Arab yaitu

perantara atau pengantar pesan yang berasal dari pengirim kepada penerima pesan.1

Media merupakan segala sesuatu yang bisa digunakan untuk menyampaikan pesan

dari pengirim kepada penerima sehingga merangsang pikiran, perasaan, perhatian

dan minat, serta perhatian siswa sehingga terjadi proses pembelajaran.2

Proses pembelajaran pada dasarnya merupakan sebuah proses komunikasi,

sehingga media yang digunakan dalam pembelajaran dikatakan media

pembelajaran.3 Hakikatnya pembelajaran merupakan sebuah proses komunikasi

dengan menyampaikan pesan dari sumber melalui media tertentu kepada penerima

pesan.4 Media pembelajaran yaitu sesuatu yang menyalurkan pesan dan

merangsang pikiran, perasaan, serta keinginan siswa sehingga mendorong

terjadinya proses belajar.5 Sehingga dapat disimpulkan bahwa media pembelajaran

yaitu segala sesuatu yang merupakan sarana dalam membantu proses pembelajaran

sehingga memudahkan pencapaian tujuan pembelajaran.

1 Azhar Arsyad, Media Pembelajaran, (Jakarta: PT Raja Grafindo Persada, 2017), h. 3. 2 Arief S. Sadiman, Media Pendidikan: Pengertian, Pengembangan, dan Pemanfaatannya,

(Jakarta: PT Raja Grafindo Persada, 2006), h. 7. 3 Iwan Falahudin, Pemanfaatan Media dalam Pembelajaran, Jurnal Lingkar Widyaiswara,

2014, h. 108. 4 Evi Fatimatur Rusydiyah, Media Pembelajaran, 2018, h. 6,

(http://digilib.uinsby.ac.id/20130/1/Media%20pembelajaran.pdf). 5 Nana Sudjana dan Ahmad Rivai, Media Pengajaran, (Bandung: Sinar Baru Algensindo,

2010), h. 9-10.

8

b. Kegunaan Media Pembelajaran

Media pembelajaran merupakan salah satu media dalam penyelenggaraan

pendidikan. Secara umum media ini memiliki kegunaan sebagai berikut.6

1) Memperjelas penyajian pesan agar tidak terlalu bersifat verbalistis.

2) Mengatasi keterbatasan ruang, waktu, dan daya indera.

3) Penggunaan media pendidikan secara tepat dan bervariasi dapat mengatasi

sikap pasif anak didik.

4) Sifat lingkungan dan siswa yang berbeda, sementara kurikulum dan materi

pendidikan ditentukan sama untuk tiap siswa, maka dapat diatasi dengan

kemampuan media dalam memberikan perangsang yang sama,

mempersamakan pengalaman, dan menimbulkan persepsi yang sama.

2. Augmented Reality

a. Pengertian Augmented Reality

Teknologi Augmented Reality (AR) pertama kali diimplementasikan oleh

Ivan Sutherland pada 1962. AR telah banyak dikembangkan berbagai pihak

sehingga dapat diterapkan ke berbagai perangkat. Penerapan AR tidak

membutuhkan perangkat tambahan khusus yang pada umumnya memakan banyak

dana dan waktu untuk pembelian serta instalasi. Alasan tersebut membuat teknologi

AR banyak dikembangkan para developer pada mobile platform seperti Android

ataupun iOS.7

Augmented reality merupakan teknologi yang memadukan dunia nyata (real

world) dengan dunia maya (virtual world). Secara sederhana AR dapat

didefinisikan sebagai lingkungan nyata yang ditambahkan objek virtual.8

Perpaduan ini mengharapkan pengguna dapat lebih memahami informasi yang

diberikan. Penggunaan teknologi interaksi ini membuat pengguna lebih interaktif

6 Arief S. Sadiman, loc. cit.., h. 17-18. 7 Julio Cristian Young, Marketing Communication Menggunakan Augmented Reality pada

Mobile Platform, Ultimatics, Vol. VII, 2015, h. 14. 8 Rudy Kustijono dan Septian Rahman Hakim, Pengaruh Intensitas Cahaya dan Jarak pada

Sistem Augmented Reality Objek Animasi, Jurnal Pendidikan Fisika dan Aplikasinya, Vol. 4, No.

2, 2014, h. 9.

9

dengan kondisi sekelilingnya.9 Augmented Reality (AR) merupakan cara

mengeksplorasi objek 3D dan data, pengguna dapat melihat dunia nyata di

sekelilingnya dengan penambahan objek virtual.10 Saat ini terdapat lebih dari 1, 91

milyar pengguna smartphone di seluruh dunia (hampir 25% populasi dunia) dan

jumlah ini diperkirakan akan terus bertambah.11

Definisi AR sering disalah artikan sebagai virtual reality (VR). Meskipun

kedua teknologi ini memiliki tujuan yang sama (menjembatani pengguna dengan

objek virtual yang dihasilkan komputer), namun keduanya memiliki pendekatan

yang berbeda. VR merupakan metode membuat suatu dunia virtual dan membuat

user seolah berada di dalam dunia tersebut, sementara AR merupakan metode

menanamkan objek-objek virtual yang diciptakan oleh komputer ke dalam dunia

nyata.12

b. Jenis-jenis AR

Salah satu media pendamping software AR adalah marker. Marker

merupakan pemicu yang akan dideteksi sebagai simbol 3D oleh AR. Terdapat

beberapa metode pada AR, antara lain sebagai berikut.13

1) Marker Based Tracking

Marker Based Tracking merupakan implementasi AR menggunakan sebuah

marker khusus yang telah dikenali oleh perangkat milik user. Marker yang mudah

dikenali perangkat merupakan marker yang baik.14 Marker ini merupakan ilustrasi

hitam dan putih persegi dengan batas hitam tebal dan background putih. Komputer

akan mendeteksi posisi dan orientasi marker dan menciptakan dunia virtual 3D

9 Kurniawan Teguh Martono, Augmented Reality sebagai Metafora Baru dalam Teknologi

Interaksi Manusia dan Komputer, Jurnal Sistem Komputer, Vol. 1, 2011, h. 60. 10 Stephen Cawood and Mark Fiala, Augmented Reality-A Practical Guide, (Texas: The

Pragmatic Bookshelf, 2007), p. 2. 11 Anon, 2 Billion Consumers Worldwide to Get Smart(phones) by 2016, 2018,

(http:www.emarketer.com/Article/2-Billion-Consumers-Worldwide-Smartphones-by-

2016/1011694). 12 Julio Cristian Young, op.cit.. 13 Senja Lazuardy, Augmented Reality: Masa Depan Interaktivitas, 2018,

(http//tekno.kompas.com/read/2012/04/09/12354384/augmented.reality.masa.depan.interaktivitas). 14 Julio Cristian Young, loc. cit., h. 16.

10

yaitu titik (0, 0, 0) dan tiga sumbu X, Y, Z.15 Beberapa jenis marker based tracking

adalah sebagai berikut.

a) Barcode Standards (2D Barcode)

2D Barcode umumnya berbentuk persegi panjang yang terdiri dari warna

hitam dan putih. Warna putih menyimpan data bit berupa bit 1 dan warna hitam

menyimpan data bit berupa bit 0. Biasanya terdapat penanda berupa garis hitam

dan putih yang lebih tebal dan menggumpal agar mudah dibaca. 2D Barcode lebih

fleksibel pada penerapan ukuran barcode. Contoh marker ini antara lain QR Code,

Data Matrix, dan PDF417.

b) Circular Marker

Circular Marker berbentuk lingkaran pada sisi luarnya, semakin banyak

lingkarannya maka akan semakin tepat posisi objek AR divisualisasikan. Circular

Marker pada umumnya digunakan pada implementasi AR yang membutuhkan

akurasi yang tepat namun memungkinkan pemrosesan informasi offline. Circular

Marker hanya terdiri dari warna hitam dan putih seperti 2D Barcode.

c) Image Marker

Image Marker berbentuk gambar yang menggunakan warna natural. Image

Marker biasanya dikelilingi suatu frame tertentu untuk membantu pendeteksian dan

rotasi marker. Image Marker pada umumya digunakan apabila marker tidak ingin

dihilangkan saat suatu objek AR ditanamkan pada gambar yang telah diproses.

2) Markerless

Melalui metode ini pengguna tidak perlu menggunakan marker untuk

menampilkan objek 3D. Perusahaan yang mengembangkan metode ini merupakan

perusahaan AR terbesar di dunia yaitu Total Immersion, mereka membuat berbagai

15 Senja Lazuardy, loc. cit..

11

macam teknik Markerless Tracking sebagai teknologi andalah mereka, antara lain

sebagai berikut.16

a) Face Tracking

Komputer dapat mengenali wajah manusia secara umum dengan mengenali

posisi mata, hidung, dan mulut menggunakan algoritma pada metode ini. Objek lain

di sekitarnya seperti pohon, rumah, dan benda lain akan diabaikan.

b) 3D Object Tracking

3D Object Tracking mampu mengenali semua bentuk benda yang terdapat

di lingkungan sekitar, seperti mobil, meja, televisi, dan lain-lain.

c) Motion Tracking

Motion Tracking mampu menangkap gerakan. Metode ini telah mulai

digunakan secara ekstensif dalam produksi film-film yang mensimulasikan

gerakan.

d) GPS Based Tracking

Metode ini mulai popular saat ini dan banyak dikembangkan pada aplikasi

smartphone seperti iPhone dan Android. Metode ini memanfaatkan fitur GPS dan

kompas yang terdapat pada smartphone. Aplikasi akan mengambil data GPS dan

kompas kemudian menampilkannya dalam bentuk arah yang diinginkan secara

realtime, bahkan terdapat beberapa aplikasi yang menampilkannya dalam bentuk

3D

e) User Defined Marker

Metode ini menggunakan target berupa objek pada dunia nyata berupa

gambar/tulisan/logo yang dipilih sendiri oleh pengguna.17 User defined marker

16 Auliawati Buchari, Steven R. Sentinuwo, dan Stanley D. S. Karouw, Implementasi

Augmented Reality Warisan Budaya Berwujud di Museum Propinsi Sulawesi Utara, E-Journal

Informatika, Vol. 6, No. 1, 2015, h. 2. 17 Gusti Agung Dewi Wulandari, I Gede Mahendra Darwawiguna, dan Gede Saindra

Santyadiputra, Pengembangan Aplikasi Markerless Augmented Reality Balinese Story “I Cicing

Gudig”, Kumpulan Artikel Mahasiswa Pendidikan Informatika, 2016, h. 3.

12

merupakan marker yang terbentuk saat kamera memindai suatu objek yang

dijadikan target. Target yang dipilih oleh pengguna memungkinkan pengguna

untuk memilih gambar saat runtime.18 Jenis marker ini memungkinkan perangkat

runtime pada banyak kasus penggunaan, misalnya menggunakan pola unik pada

dinding sebagai target.19 Penggunaan metode ini menguntungkan karena aplikasi

dapat dijalankan dimana saja dan kapan saja tanpa perlu marker khusus.

c. Kelebihan Augmented Reality

Sistem AR memiliki beberapa keunggulan dibandingkan sistem VR,

diantaranya20

1) Interaksi terasa begitu nyata

Objek virtual ditampilkan secara nyata ke layar perangkat pengguna, pengguna

dapat berinteraksi dengan objek virtual secara langsung. Tidak seperti VR dimana

pengguna berinteraksi dengan objek di dalamnya melalui kontroler seperti joystick,

keyboard, mouse, atau perangkat input dan output lainnya.

2) Implementasi lebih murah

VR membutuhkan perangkat tambahan virtual reality headset dalam

implementasinya, AR tidak membutuhkan suatu perangkat khusus sehingga

penerapannya lebih murah.

3) Kemungkinan tersendatnya sistem yang ditampilkan lebih sedikit

Tidak seperti VR, dimana dunia virtual harus di-render oleh VGA Card

secara menyeluruh, pada sistem berbasis AR, sistem hanya akan merender sebuah

objek tertentu saat melihat tanda atau berada pada lokasi yang tepat. Hal ini

18 Zwingly Ch Rawis, Virginia Tulenan, dan Brave A. Sugiarso, Penerapan Augmented

Reality Berbasis Android untuk Mengenalkan Pakaian Adat Tountemboan, E-Journal Teknik

Informatika, 2018, h. 31. 19 Pedro Nicolau Machado Carvalho, “Mobile AR for Larger 3D Scenes Using Markers”,

Master Dissertation of Universidade do Minho, 2017, h. 29, unpublished. 20 Ellinda Dwi Fransiska, Tubagus Mohammad Akhriza, dan Liduina Asih Primandari,

Implementasi Teknologi Augmented Reality Sebagai Media Pembelajaran Informatif dan Interaktif

untuk Pengenalan Hewan, Seminar Nasional Sistem Informasi, 2017, h. 638.

13

membuat sistem AR jauh lebih ringan sehingga kemungkinan tersendatnya sistem

lebih kecil.

d. Kekurangan Augmented Reality

Beberapa kekurangan sistem AR dibandingkan sistem VR diantaranya21:

1) User dapat membedakan objek virtual dan objek nyata dengan mudah

User tidak melihat penggabungan objek virtual dan dunia nyata. Seluruh

lingkungan berupa dunia virtual seperti yang ditampilkan pada VR akan dirasa

lebih nyata oleh user, dibandingan dengan AR yang hanya memposisikan sebuah

objek virtual pada dunia nyata.

2) Teknologi yang sedang berkembang saat ini lebih menguntungkan VR

Beberapa teknologi yang berkembang saat ini mudah diimplementasikan

berdampingan dengan sistem berbasis VR. Contoh perangkat tambahannya antara

lain armband, VR headset, dan omni treadmill.

3) Tidak mendukung fasilitas produksi terhadap design lingkungan secara

keseluruhan

AR tidak mendukung penggambaran lingkungan secara menyeluruh dengan

objek virtual seperti pada VR.

3. Materi Gelombang Mekanik

a. Pengertian Gelombang

Gelombang merupakan getaran yang merambat. Getaran adalah gerak maju-

mundur yang berulang.22 Gelombang dapat bergerak melintasi jarak yang jauh,

namun mediumnya hanya dapat bergerak terbatas. Gelombang membawa energi

dari satu posisi ke posisi lain.23

21 Ibid., h. 639. 22 Bill W. Tillery, Physics Science, (New York: McGraw-Hill, 2005), p. 116. 23 Douglas C. Giancoli, Fisika Jilid 1, (Jakarta: Erlangga, 2001), h. 381.

14

b. Gelombang Berdasarkan Arah Getar dan Arah Rambatnya

1) Gelombang Transversal

Gelombang transversal merupakan gelombang yang arah getarnya tegak

lurus dengan arah rambatnya. Gelombang transversal merupakan gelombang

dimana setiap bagian kecil dari gelombang bergetar sepanjang garis tegak lurus

dengan arah rambat dan semua bagian bergetar di bidang yang sama.24 Contoh

gelombang transversal antara lain gelombang tali, riak air, dan cahaya.25 Bagian-

bagian dari gelombang transversal digambarkan pada Gambar 2.1 berikut ini.

Gambar 2. 1 Bagian-bagian Gelombang Transversal26

Keterangan gambar bagian-bagian gelombang transversal:

aa’, cc’ = amplitudo

oab dan def = bukit gelombang

bcd dan fgh = lembah gelombang

a dan e = titik puncak gelombang

c dan g = titik dasar gelombang

oabcd, abcde, cdefg, defgh = satu gelombang

24 Francis A. Jenkins and Harvey E. White, Fundamentals of Optics, (Singapore:

McGraw-Hill Book Co, 1957), p. 11. 25 Iwan Permana Suwarna, Teori dan Aplikasi: Getaran dan Gelombang, (Jakarta: UIN

Syarif Hidayatullah, 2014), h. 59. 26 Ibid., h. 61.

o

a

b

c

d

e

f

g

h

a’

c’

e’

g’ A

λ

λ

Jarak sepanjang

tali

Perpindahan

15

Titik tertinggi gelombang merupakan titik puncak gelombang yang disebut

dengan bukit gelombang. Titik terendah gelombang merupakan titik dasar

gelombang yang disebut dengan lembah gelombang. Amplitudo gelombang

menunjukkan seberapa besar atau kecilnya energi yang dibawa oleh gelombang.

Amplitudo diukur dari titik setimbangnya ke puncak gelombang atau dasar

gelombang. Satu panjang gelombang merupakan jarak antara satu bukit dan satu

lembah atau jarak antara dua titik tertinggi atau titik terendah yang berdekatan.

2) Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal merupakan gelombang yang arah getarnya sejajar

dengan arah rambatnya. Gelombang longitudinal adalah gangguan yang

menyebabkan partikel bergerak lebih dekat atau lebih jauh bersama kearah yang

sama dengan gelombang yang bergerak.27 Contoh gelombang longitudinal antara

lain gelombang slinki, senar gitar, dan gelombang bunyi. Apabila slinki digetarkan

maju-mundur maka akan terbentuk rapatan dan renggangan. Bagian-bagian

gelombang longitudinal digambarkan seperti pada gambar berikut.28

Gambar 2. 2 Gelombang Longitudinal pada Slinki29

Rapatan terjadi saat kumparan slinki saling berdekatan dan merapat,

sementara regangan terjadi saat kumparan slinki saling berjauhan dan meregang.

Regangan memiliki panjang yang lebih besar dibandingkan rapatan. Satu gelombag

27 Bill W. Tillery, op. cit., p. 118. 28 Iwan Permana Suwarna, op.cit., h. 61. 29 Ibid., h. 62.

Panjang gelombang (λ) Rapatan

Renggangan

16

merupakan jarak antara satu rapatan dan satu renggangan atau jarak antara dua titik

rapatan atau renggangan yang saling berdekatan.30

c. Gelombang Berdasarkan Mediumnya

1) Gelombang Mekanik

Gelombang mekanik membutuhkan suatu medium untuk merambat.

Medium ini berfungsi sebagai perantara untuk memindahkan energi yang dibawa

gelombang ke tujuan tanpa memindahkan partikel medium tersebut. Contoh

gelombang mekanik yaitu gelombang tali dan gelombang bunyi.

2) Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik tidak membutuhkan medium sebagai perantara

rambatnya.31 Contoh gelombang elektromagnetik adalah cahaya matahari.

d. Gelombang Berdasarkan Amplitudo

1) Gelombang Berjalan

Gelombang berjalan memiliki amplitudo tetap pada tiap titik yang dilalui

gelombang saat merambat.32 Contoh gelombang berjalan yaitu gelombang

gelombang tali yang dihubungkan dengan getaran pegas. Gelombang berjalan dapat

digambarkan seperti pada Gambar 2. 3 berikut ini.

30 Ibid. 31 Ibid. 32 Ibid.

17

Gambar 2. 3 Gelombang Berjalan33

a) Persamaan Gelombang Berjalan Fungsi Sinus

Persamaan umum untuk gelombang berjalan pada t = 0 s tidak memiliki

simpangan adalah34:

𝑦𝑝 = ±𝐴 sin (𝜔𝑡 ± 𝑘𝑥) (2.1)

Keterangan:

𝑦𝑝 = simpangan (m)

A = amplitudo (m)

k = bilangan gelombang = 2π/λ

v = cepat rambat gelombang (m/s)

λ = panjang gelombang (m)

t = waktu (s)

x = jarak (m)

Arah getaran dan posisi simpangan pada keadaan awal menentukan bentuk

persamaan gelombang yang akan digunakan. Terdapat beberapa kondisi yang dapat

menunjukkan bentuk persamaan yang berbeda˗beda, diantaranya35:

33 Ibid. 34 Ibid, h. 75. 35 Ibid.

y

o x

A

18

(1) Jika gelombang pada saat t = 0 s tidak memiliki simpangan dan digetarkan

pertama kali ke atas, dan gelombang bergerak ke kanan, maka persamaannya

akan menjadi:

𝑦𝑝 = 𝐴 sin (𝜔𝑡 − 𝑘𝑥) (2.2)

(2) Jika gelombang pada saat t = 0 s tidak memiliki simpangan dan digetarkan

pertama kali ke bawah, dan gelombang bergerak ke kanan, maka persamaannya

akan menjadi:

𝑦𝑝 = −𝐴 sin (𝜔𝑡 − 𝑘𝑥) (2.3)

(3) Jika gelombang pada saat t = 0 s tidak memiliki simpangan dan digetarkan

pertama kali ke atas, dan gelombang bergerak ke kiri, maka persamaannya akan

menjadi:

𝑦𝑝 = 𝐴 sin (𝜔𝑡 + 𝑘𝑥) (2.4)

(4) Jika gelombang pada saat t = 0 s tidak memiliki simpangan dan digetarkan

pertama kali ke bawah, dan gelombang bergerak ke kiri, maka persamaannya

akan menjadi:

𝑦𝑝 = −𝐴 sin (𝜔𝑡 + 𝑘𝑥) (2.5)

b) Persamaan Gelombang Berjalan Fungsi Cosinus

Persamaan umum untuk gelombang berjalan pada t = 0 s tidak memiliki

simpangan adalah:

𝑦𝑝 = ±𝐴 cos (𝜔𝑡 ± 𝑘𝑥) (2.6)

Terdapat beberapa keadaan yang dapat dinyatakan oleh persamaan tersebut,

diantaranya36:

(1) Jika gelombang pada saat t = 0 s sudah memiliki simpangan sebesar A dan

digetarkan pertama kali ke atas, dan gelombang bergerak ke kanan, maka

persamaannya akan menjadi:

𝑦𝑝 = 𝐴 cos (𝜔𝑡 − 𝑘𝑥) (2.7)

36 Ibid, h. 76-77.

19

(2) Jika gelombang pada saat t = 0 s sudah memiliki simpangan sebesar A dan

digetarkan pertama kali ke bawah, dan gelombang bergerak ke kanan, maka

persamaannya akan menjadi:

𝑦𝑝 = −𝐴 cos (𝜔𝑡 − 𝑘𝑥) (2.8)

(3) Jika gelombang pada saat t = 0 s sudah memiliki simpangan sebesar A dan

digetarkan pertama kali ke atas, dan gelombang bergerak ke kiri, maka

persamaannya akan menjadi:

𝑦𝑝 = 𝐴 cos (𝜔𝑡 + 𝑘𝑥) (2.9)

(4) Jika gelombang pada saat t = 0 s sudah memiliki simpangan sebesar A dan

digetarkan pertama kali ke bawah, dan gelombang bergerak ke kiri, maka

persamaannya akan menjadi:

𝑦𝑝 = −𝐴 cos (𝜔𝑡 + 𝑘𝑥) (2.10)

2) Gelombang Diam/Berdiri

Gelombang diam atau berdiri juga disebut sebagai gelombang stasioner.

Gelombang stasioner memiliki amplitudo yang berubah-ubah (tidak tetap) pada tiap

titik yang dilewatinya.37

a) Persamaan Gelombang Stasioner Ujung Bebas (Terbuka)

Berikut merupakan gambar gelombang stasioner ujung bebas.

37 Ibid, h. 63.

s s s s s

p p p p p

𝑌𝑑

𝑌𝑝

Gelombang datang

Gelombang pantul

20

Gambar 2. 4 Gelombang Stasioner Ujung Bebas (Terbuka)38

Persamaan yang dapat mendeskripsikan gerak gelombang pada Gambar 2.4

adalah sebagai berikut:

Gelombang datang (Yd), gelombang bergerak kearah kanan:

𝑦𝑑 = 𝐴 sin (𝜔𝑡 − 𝑘𝑥) (2.11)

Gelombang pantul (Yp), gelombang bergerak kearah kiri:

𝑦𝑝 = 𝐴 sin (𝜔𝑡 + 𝑘𝑥) (2.12)

Gelombang stasioner adalah gelombang interferensi/perpaduan antara

gelombang datang dan gelombang pantul, sehingga gelombang yang terbentuk

adalah:

𝑦𝑐 = 2𝐴 cos 𝑘𝑥 sin 𝜔𝑡 (2.13)

(a) Simpul Pada Gelombang Stasioner Ujung Bebas (Terbuka)

Simpul pada gelombang stasioner ujung bebas dapat dinyatakan polanya

sebagai berikut39:

𝑥 =(2𝑛−1)

4𝜆 (2.14)

Keterangan:

x = jarak simpul dari ujung bebas

n = 1, 2, 3,... dan seterusnya (orde simpul ke...)

λ = panjang gelombang stasioner

38 Ibid., h. 78. 39 Ibid., h. 79.

s s s s s

p p p p p 𝑌𝑝

𝑌𝑑

21

(b) Perut Pada Gelombang Stasioner Ujung Bebas (Terbuka)

Perut gelombang stasioner dari ujung bebas dapat dinyatakan dalam

persamaan40:

𝑥 =(𝑛−1)

2𝜆 (2.15)

Keterangan:

x = jarak perut gelombang dari ujung bebas

n = 1, 2, 3,... dan seterusnya (orde perut)

b) Persamaan Gelombang Stasioner Ujung Tetap (Terikat)

Untuk memahami bagaimana persamaan gelombang stasioner ujung terikat,

disajikan Gambar 2.4 berikut.

Gambar 2. 5 Gelombang Stasionel Ujung Tetap41

40 Ibid., h. 80. 41 Ibid., h. 81.

s s s s s s

p p p p p

𝑌𝑑

𝑌𝑝

s s s s s

p p p p p

Gelombang datang

Gelombang pantul

𝑌𝑑

𝑌𝑝

22

Persamaan yang dapat mendeskripsikan gerak gelombang pada gambar di

atas adalah sebagai berikut:

Gelombang datang (Yd), gelombang bergerak kearah kanan:

𝑌𝑑 = 𝐴 sin(𝜔𝑡 − 𝑘𝑥) (2.16)

Gelombang pantul (Yp), gelombang bergerak kearah kiri:

𝑌𝑝 = −𝐴 sin(𝜔𝑡 + 𝑘𝑥) (2.17)

Gelombang stasioner merupakan gelombang hasil perpaduan antara

gelombang datang dan gelombang pantul, sehingga gelombang yang terbentuk

adalah:

𝑦𝑐 = 2𝐴 sin 𝑘𝑥 cos 𝜔𝑡 (2.18)

(a) Simpul Pada Gelombang Stasioner Ujung Terikat

Simpul pada gelombang stasioner ujung terikat dapat dinyatakan polanya

sebagai berikut42:

𝑥 =(𝑛−1)

2𝜆 (2.19)

Keterangan:

x = jarak simpul dari ujung bebas

n = 1, 2, 3,... dan seterusnya (orde simpul ke...)

λ = panjang gelombang stasioner

(b) Perut Pada Gelombang Stasioner Ujung Terikat

Perut gelombang stasioner dari ujung terikat dapat dinyatakan dalam

persamaan43:

𝑥 =(2𝑛−1)

4𝜆 (2.20)

Keterangan:

x = jarak perut gelombang dari ujung bebas

n = 1, 2, 3,... dan seterusnya (orde perut)

42 Ibid, h. 82. 43 Ibid, h. 83.

23

e. Karakteristik Gelombang Mekanik

1) Pemantulan (Refleksi)

Pemantulan gelombang adalah terpantulnya kembali gelombang karena

mengenai suatu penghalang. Pemantulan gelombang berlaku hukum pemantulan

gelombang yaitu sudut datang gelombang sama dengan sudut pantul gelombang,

serta gelombang datang, garis normal dan gelombang pantul berada pada satu

bidang datar.44 Gelombang yang dipantulkan terletak pada sisi bidang yang

berlawanan dari sisi bidang gelombang datang yang dipisahkan oleh garis normal.45

Hukum pemantulan gelombang dapat digambarkan seperti pada Gambar 2.5

berikut.

Gambar 2. 6 Hukum Pemantulan

2) Pembiasan (Refraksi)

Pembiasan merupakan gejala terbeloknya gelombang karena melewati

medium yang berbeda. Setiap gelombang yang datang pada dua medium yang

berbeda, gelombang akan dipantulkan kembali dan sisanya dibiaskan ketika

memasuki medium kedua.46 Gelombang yang mengalami pembiasan akan

mengalami perubahan cepat rambat, panjang gelombang, dan arah rambat

gelombang.47 Pembiasan gelombang dapat digambarkan seperti pada Gambar 2.6

dan 2.7 berikut.

44 Ibid, h. 149. 45 Francis A. Jenkins and Harvey E. White, op. cit., p. 11. 46 Ibid. 47 Iwan Permana Suwarna op. cit., h. 150.

Bidang pantul

Garis normal

Sinar datang Sinar pantul

i r

24

Gambar 2. 7 Pembiasan Sinar Datang dari Medium Renggang ke Medium yang

Lebih Rapat

Gambar 2. 8 Pembiasan Sinar Datang dari Medium yang Lebih Rapat ke Medium

Renggang

Garis normal

Sinar datang

Sinar bias

Bidang batas Medium renggang

Medium lebih rapat

i

r

Bidang batas

Garis normal

Sinar datang

Sinar bias

Medium lebih rapat

Medium renggang

i

r

25

3) Pembelokan (Difraksi)

Pembelokan merupakan gejala melenturnya gelombang saat melalui celah

kecil. Semakin kecil celahnya cemakin jelas gejala pembelokannya.48 Gejala

difraksi dapat digambarkan seperti pada Gambar 2. 8 berikut.

Gambar 2. 9 (a) Difraksi 1 Celah Sempit, (b) Difraksi 1 Celah Lebar, dan (c)

Difraksi 2 Celah Sempit

4) Penggabungan (Interferensi)

Inteferensi merupakan gejala bergabungnya dua gelombang atau lebih.

Penggabungan gelombang ini dapat saling menguatkan dan melemahkan. Apabila

terdapat puncak gelombang atau dasar gelombang tiba di tempat yang sama pada

saat yang sama, kedua gelombang tersebut dikatakan sefase.49 Sementara apabila

puncak gelombang dan dasar gelombang tiba di tempat dan waktu yang sama,

kedua gelombang tersebut dikatakan tidak sefase. Interferesi konstruktif adalah

interferensi yang saling menguatkan karena terjadi jika sumber gelombang sefase.

Interferensi destruktif adalah interferensi yang saling melemahkan karena terjadi

jika sumber gelombang berlawanan fase.50 Gejala interferensi dapat digambarkan

seperti pada Gambar 2. 9 berikut.

48 Ibid, h. 151. 49 Bill W. Tillery, op. cit., p. 127. 50 Iwan Permana Suwarna, loc. cit.

(c) (b) (a)

26

Gambar 2. 10 (a) Interferensi Konstruktif dan (b) Interferensi Destruktif

B. Teori Pengembangan Media Pembelajaran

Penelitian pengembangan merupakan penelitian yang memiliki susunan

sistematis mulai dari mendesain, mengembangkan, mengevaluasi, memroses, dan

produk program.51 Penulis menggunakan model development studies yang

bertujuan menghasilkan produk media yang dapat memecahkan masalah

pembelajaran. Produk yang dikembangkan yaitu media pembelajaran Augmented

Reality (AR) berbasis Android pada materi gelombang mekanik. Media

pembelajaran AR yang dihasikan harus memenuhi pertanyaan penelitian sebagai

berikut.

51 Jan van den Akker, Koeno Gravemeijer, Susan McKenney, and Nienke Nieveen,

Educational Design Research, (New York: Routledge, 2006), h. 122.

(a)

(b)

1

2

1

2

1 2 +

1 + 2

27

a. Kelayakan: Apakah media pembelajaran AR berbasis Android dikatakan layak

oleh para ahli pada bidangnya?

b. Keefektifan: Apakah media pembelajaran AR berbasis Android dapat

dikatakan efektif dalam pemakainnya baik bagi guru maupun siswa?

c. Kepraktisan: Apakah media pembelajaran AR berbasis Android dapat

dikatakan praktis dalam pemakaiannya baik bagi guru maupun siswa?

Karakteristik dari penelitian pengembangan dijabarkan sebagai berikut.

a. Interventionist: penelitian dilakukan dengan tujuan merancang sebuah

intervensi pada dunia nyata.

b. Iterative: penelitian dilakukan dengan menggabungkan pendekatan siklikal

(daur) berupa tahap perancangan, evaluasi, dan revisi.

c. Process oriented: model kotak hitam pada input-output diabaikan serta lebih

fokus pada pemahaman dan peningkatan dari intervensi.

d. Utility oriented: manfaat suatu desain diukur kepraktisannya bagi pengguna

dalam konteks nyata.

e. Theory oriented: rancangan dibangun berlandaskan pada preposisi teoritis yang

selanjutnya dilakukan uji lapangan untuk memberi kontribusi untuk teori.52

Penelitian pengembangan yang dilakukan penulis menggunakan tahap

pengembangan dari Jan van den Akker yaitu model development study yang

memiliki tahapan sebagai berikut.

a. Preliminary research: tahap menganalisis konteks serta masalah dalam

pengembangan landasan kerangka konseptual dengan review literatur.

b. Prototyping stage: tahap merancang, petunjuk desain, mengoptimalkan

prototype dengan rancangan daur, evaluasi formatif, serta revisi.

c. Summative evaluation: tahap mengevaluasi efektivitas pelaksanaan dan

penggunaan dari prototipe.

52 Ibid, h. 5.

28

d. Systematic reflection: tahap menggambarkan keseluruhan studi yang berfungsi

mendukung analisis, selanjutnya dilakukan spesifikasi prinsip desain yang

mengartikulasikan hubungannya dengan kerangka berpikir yang telah

ditetapkan.53

C. Hasil Penelitian yang Relevan

Beberapa penelitian yang berhubungan dengan media pembelajaran

Augmented Reality adalah sebagai berikut.

1. Penelitian yang dilakukan oleh Yussi Anggraini dan Ina Sunaryatiningsih

(2018) berjudul Pengembangan Media Pembelajaran Pengukuran Listrik

Berbasis “Augmented Reality” pada Mahasiswa Teknik Elektro UNIPMA.

Media pembelajaran AR mampu merangsang pola pikir mahasiswa bahwa

pembelajaran tidak selalu dilakukan secara konvensional, namun pembelajaran

dapat menyenangkan dan tidak membosankan dengan menampilkan animasi

3D berbasis simulasi. Selain itu media pembelajaran AR mampu meningkatkan

keterampilan mahasiswa dalam berkreasi, meningkatkan kognitif untuk

berpikir kritis, serta memudahkan memahami materi abstrak dan kompleks.54

2. Penelitan yang dilakukan oleh Cholilah (2017) berjudul Pengembangan Media

Pembelajaran Sistem Bilangan Menggunakan Augmented Reality Berbasis

Android untuk SMK. Media AR memiliki nilai efektivitas, efisiensi, dan daya

tarik dalam proses pembelajaran. Media pembelajaran AR dapat membantu

pendidik menyampaikan materi pembelajaran dan membantu siswa memahami

materi tersebut.55

3. Penelitian yang ditulis Oriza Nurwanti (2017) berjudul Pengembangan Media

Pembelajaran Augmented Reality (AR) Berbasis Android pada Materi Alat

Optik untuk Siswa SMA. Media pembelajaran AR yang dihasilkan memenuhi

nilai kelayakan, keefektifan, dan kepraktisan. Media pembelajaran AR yang

53 Ibid, h. 154. 54 Yussi Anggraini dan Ina Sunartiningsih, Pengembangan Media Pembelajaran

Pengukuran Listrik Berbasis “Augmented Reality” pada Mahasiswa Teknik Elektro UNIPMA,

Jurnal Pendidikan Teknik Elektro, Vol. 03, No. 1, 2018, h. 41. 55 Cholilah, Pengembangan Media Pembelajaran Sistem Bilangan Menggunakan

Augmented Reality Berbasis Android untuk SMK, Jurnal Ilmiah Edutic, Vol. 4, No. 1, 2017, h. 48.

29

dihasilkan dapat membantu pencapaian tujuan pembelajaran dan

meningkatkan ketuntasan belajar siswa.56

4. Penelitian yang ditulis Feby Zulham Adami dan Cahyani Budihartanti (2016)

berjudul Penerapan Teknologi Augmented Reality pada Media Pembelajaran

Sistem Pencernaan Berbasis Android. Aplikasi AR memudahkan

pembelajaran dan menarik minat siswa karena interaktif serta mudah

digunakan.57

5. Penelitian yang ditulis Parman Abdullah (2016) yang berjudul Pengaruh

Lembar Kerja Siswa (LKS) Berbantuan Augmented Reality terhadap Hasil

Belajar Siswa pada Konsep Fluida Statis. LKS berbantuan AR memiliki

pengaruh pada hasil belajar siswa pada konsep fluida statis berdasarkan hasil

uji hipotesis. Nilai rata-rata hasil belajar siswa di kelas eksperimen sebesar

71,11, sementara kelas kontrol sebesar 67,11. LKS berbantuan AR ini

menunjukkan kategori baik berdasarkan respon siswa.58

6. Penelitian yang dilakukan oleh Sergey Sannikov, Fedor Zhdanov Pavel

Chebotarev, dan Pavel Rabinovich (2015) yang berjudul Interactive

Educational Content Based on Augmented Reality and 3D Visualization.

Penggunaan AR dan teknologi 3D memfasilitasi kegiatan pembelajaran yang

aktif dan implementasinya menjadi salah satu instrumen efektif dalam

pembelajaran.59

7. Penelitian yang ditulis Maulina Fitria Ningsih (2015) yang berjudul Pengaruh

Media Pembelajaran Augmented Reality terhadap Hasil Belajar Siswa pada

Konsep Gelombang. Media pembelajaran AR memiliki pengaruh pada hasil

56 Oriza Nurwanti, “Pengembangan Media Pembelajaran Augmented Reality (AR)

Berbasis Android pada Materi Alat Optik untuk Siswa SMA”, Skripsi pada UIN Syarif Hidayatullah

Jakarta, Jakarta, 2017, h. 134, tidak dipublikasikan. 57 Feby Zulham Adami dan Cahyani Budihartanti, Penerapan Teknologi Augmented

Reality pada Media Pembelajaran Sistem Pencernaan Berbasis Android, Jurnal Teknik Komputer

AMIK BSI, Vol. II, No. 1, 2016, h. 131. 58 Parman Abdullah, “Pengaruh Lembar Kerja Siswa (LKS) Berbantuan Augmented

Reality terhadap Hasil Belajar Siswa pada Konsep Fluida Statis”, Skripsi pada UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta, Jakarta, 2016, h. 60, tidak dipublikasikan. 59 Sergey Sannikov, Fedor Zhdanov, Pavel Chebotarev, and Pavel Rabinovich, Interactive

Educational Content Based on Augmented Reality and 3D Visualization, Procedia Computer

Science, Elsevier, Vol. 66, 2015, p. 720.

30

belajar siswa pada konsep gelombang dilihat berdasarkan nilai 𝑡ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔 lebih

tinggi dibandingkan dengan nilai 𝑡𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙 . Didapatkan pula nilai rata-rata hasil

belajar siswa yang menggunakan media pembelajaran AR lebih tinggi

dibandingkan dengan siswa yang tidak menggunakannya. Media pembelajaran

AR ini mendapatkan respon dalam kategori baik.60

8. Penelitian yang ditulis Lia Kamelia (2015) berjudul Perkembangan Teknologi

Augmented Reality Sebagai Media Pembelajaran Interaktif pada Mata Kuliah

Kimia Dasar. Teknologi AR merupakan teknologi yang menguntungkan dalam

proses belajar mengajar. Penggunaan AR diharapkan dapat membantu baik

pendidik maupun siswa lebih berinteraksi secara nyata dan interaktif dengan

media virtual. AR dapat dikembangkan untuk menggantikan praktikum yang

dianggap menghabiskan banyak biaya dan waktu.61

9. Penelitian yang ditulis Mustika, Ceppi Gustia Rampengan, Rheno Sanjaya, dan

Sofyan (2015) berujudul Implementasi Augmented Reality Sebagai Media

Pembelajaran Interaktif. Media pembelajaran virtual menggunakan AR dapat

menjadi sarana alternatif pengganti media pembelajaran buku teks, gambar,

dan slide presentasi sehingga menjadi media pembelajaran interaktif.

Didapatkan hasil bahwa mahasiswa menyatakan AR dapat meningkatkan

pengetahuan, tertarik dengan penggunaan AR, media pembelajaran AR

interaktif, AR mudah diaplikasikan, dan bermanfaat.62

10. Penelitian yang ditulis David Perez-Lopez dan Manuel Contero (2013)

berjudul Delivering Educational Multimedia Contents Through an Augmented

Reality Application: A Case Study on its Impact on Knowledge Acquisition and

Retention. Siswa lebih suka menggunakan alat baru (AR) dibandingkan dengan

bahan ajar tradisional. Siswa menunjukkan minat dan berinteraksi dengan

60 Maulina Fitria Ningsih, “Pengaruh Media Pembelajaran Augmented Reality terhadap

Hasil Belajar Siswa pada Konsep Gelombang”, Skripsi pada UIN Syarif Hidayatullah Jakarta,

Jakarta, 2015, h. 66, tidak dipublikasikan. 61 Lia Kamelia, Perkembangan Teknologi Augmented Reality Sebagai Media Pembelajaran

Interaktif pada Mata Kuliah Kimia Dasar, Paper, Vol. IX, 2015, h. 252. 62 Mustika, Ceppi Gustiar Rampengan, Rheno Sanjaya, dan Sofyan, Implementasi

Augmented Reality Sebagai Media Pembelajaran Interaktif, Citec Journal, Vol. 2, No. 4, 2015, h.

290-291.

31

cepat karena terdapat koordinasi antara mata dan tangan. Melalui AR,

pembelajar dapat mengeksplor informasi sesuai dengan waktu yang mereka

butuhkan.63

D. Kerangka Berpikir

Pembelajaran yang umum digunakan di Indonesia adalah pembelajaran

konvensional yang berpusat pada guru dengan menggunakan media sebatas papan

tulis dan buku cetak dibuktikan dengan hasil wawancara terhadap guru dan hasil

studi pendahuluan terhadap siswa. Media ini termasuk media 2D yang memiliki

beberapa keterbatasan dalam memvisualisasikan konsep pembelajaran contohnya

pada materi gelombang mekanik yang merupakan konsep fisika yang memerlukan

visualisasi. Media pembelajaran 3D dapat menjadi alternatif dalam mengatasi

kekurangan media 2D.

Media pembelajaran yang memvisualisasikan fenomena gelombang

mekanik saat ini masih dalam jumlah yang sedikit dan masih memiliki keterbatasan.

Salah satu bentuk media visual yang telah memanfaatkan sistem teknologi adalah

augmented reality (AR). Teknologi AR menambahkan fenomena 3D ke dalam

lingkungan nyata secara real-time. AR memiliki banyak potensi bagi pendidikan

dan membuat pembelajaran lebih aktif, efektif, dan bermakna. Media pembelajaran

AR yang sebelumnya masih memiliki beberapa kekurangan sehingga perlu

dilakukan pengembangan terhadap media tersebut. Media AR diharapkan menjadi

media pembelajaran alternatif yang membuat siswa tertarik dan termotivasi dalam

pembelajaran sehingga siswa dapat memahami materi gelombang mekanik lebih

mudah.

63 David Perez and Manuel Contero, Delivering Educational Multimedia Contents through

an Augmented Reality Application: A Case Study on its Impact on Knowledge Acquisition and

Retention, The Turkish Online Journal of Educational Technology, Vol. 12, 2013, p. 26.

32

Gambar 2. 11 Kerangka Berpikir

E. Pertanyaan Penelitian

Berdasarkan kajian teori yang telah dijabarkan maka pertanyaan penelitian ini

yaitu, “Apakah media Augmented Reality berbasis Android pada materi gelombang

mekanik merupakan media 3D yang memenuhi aspek kelayakan, keefektifan,

kepraktisan, dan meningkatkan hasil belajar?”

Terdapat beberapa kekurangan media 2D

menggambarkan fenomena abstrak

Siswa sulit memahami materi gelombang

mekanik

Perlu media 3D untuk mengatasi

kekurangan media 2D

Penggunaan Media Augmented Reality

(AR) berbasis Android

Siswa lebih memahami materi gelombang

mekanik melalui AR berbasis Android

sebagai media yang efektif dan praktis

Kelebihan: objek 3D, animasi

3D, audio penjelasan, materi,

formulasi, contoh soal dan

pembahasan, link video,

simulasi, soal latihan serta

pembahasannya, teks

kompetensi inti, teks

kompetensi dasar, teks indikator

pembelajaran, teks tujuan

pembelajaran, berbasis Android,

dan menggunakan metode user

defined marker