Perangkat Lunak Bantu Ajar Sistem Periodik Unsur-Unsur

Perangkat Lunak Bantu Ajar
Sistem Periodik Unsur-Unsur Kimia
Andreas Widjaja, Samudra
Jurusan S1 Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Maranatha
Jl. Prof. Drg. Suria Sumantri 65, Bandung 40164
Email: [email protected], [email protected]
Abstract
We develop a desktop application of periodic table of chemical elements. The application
can be used as a replacement of conventional tables in chemistry textbooks. It has useful
features such as coloring scale based on of elements’ atomic mass, density, melting and
boiling points, as well as coloring based on elements’ states of matter at room temperature
(300K). It also has feature to search for keywords provided by user. The application is
designed for a broad range of users: students, teachers, scientists, engineers, professionals
and anyone who interests on studying elements’ properties. Despite its simplicity, it packs a
lot of useful information of elements including their details, and most importantly: ease of
use. For a special reason, the application is most suitable to be used by high school
students who learn periodic table of elements. It is designed to be attractive to the students,
which is, hopefully can motivate them in learning chemistry and grows their interests on the
subject. This application is developed using Adobe Flash CS3 and coded in Action Script 2
programming language.
Keywords: periodic table of elements, periodic systems, chemical elements, elements
properties, chemistry, learning tools, Adobe Flash animation.
I. Pendahuluan
Kimia adalah salah satu mata pelajaran di sekolah menengah atas (SMA) yang
mempelajari sifat-sifat zat, reaksinya dan tentunya unsur-unsur kimia. Sebagian
besar objek yang dipelajari di dalam ilmu kimia berisi konsep-konsep dan rumusrumus atau persamaan-persamaan yang mendukung konsep-konsep tersebut, oleh
karena itu siswa harus mulai mengembangkan imajinasi agar dapat memahami
konsep yang mendasar pada ilmu kimia.
Pada dasarnya para siswa SMA masih mengalami kesulitan belajar dalam
mempelajari kimia, apalagi minat belajar siswa terhadap pelajaran kimia cukup
rendah, sehingga hasil prestasi belajar siswa SMA untuk pelajaran kimia tidak
maksimal dan cenderung kurang memuaskan. Untuk mencari solusi dari masalah
tersebut diperlukan strategi belajar yang dapat meningkatkan minat belajar siswa
terhadap pelajaran kimia tersebut.
Biasanya proses belajar mengajar yang telah berlangsung cenderung secara
konvensional atau menggunakan strategi pembelajaran tradisional yang artinya
guru mentransformasikan ilmu pengetahuannya dengan menggunakan metode
115
Jurnal Informatika, Vol. 8, No. 2, Desember 2012: 115 – 126
ceramah dan menulis di papan tulis sehingga pembelajaran berpusat pada guru.
Guru harus memiliki kreativitas yang cukup tinggi agar ilmu yang akan ditransfer
lebih bisa diterima secara logis oleh siswa peserta didik. Penggambaran fenomena
yang ada dalam ilmu kimia bisa dilakukan dengan berbagai cara, misalnya dengan
melakukan praktikum, menggunakan alat peraga, komputer ataupun media lainnya
(Oemar, 1990, Muchtardi, 2007)
Dari latar belakang di atas maka masalah yang akan dibahas adalah :
1. Bagaimana cara membantu siswa belajar mengenai Sistem Periodik UnsurUnsur pada pelajaran Kimia?
2. Bagaimana siswa mendapatkan informasi detail tentang suatu unsur pada
tabel periodik?
3. Bagaimana cara membuat aplikasi tentang Sistem Periodik Unsur-Unsur
ini menjadi menarik?
Tujuan yang akan dibahas dalam pembuatan artikel ini adalah :
1. Membuat aplikasi yang dapat memudahkan siswa belajar mengenai Sistem
Periodik Unsur-unsur pada pelajaran Kimia.
2. Dengan menampilkan detail dari suatu tabel unsur-unsur kimia.
3. Membuat aplikasi dengan fitur yang sederhana agar aplikasi tersebut
menjadi menarik.
II. Latar Belakang
Berikut adalah sejarah dan latar belakang sistem periodik unsur-unsur dan
development tool Adobe Flash.
II.1. Sistem Periodik Unsur-Unsur
Sistem periodik unsur-unsur adalah penggologan unsur-unsur berdasarkan
periodanya (periods) dan golongannya (groups). Penyusunan sistem periodik unsur
telah mengalami banyak penyempurnaan. Berdasarkan sejarahnya (Husted, 1999,
Scerri, 2007, McMurry, 2010, Anonymous, 2011, Fresney, 2011) pengelompokan
unsur-unsur pernah diusulkan oleh para ilmuan seperti Antoine Lavoiser (1798),
Johann Wolfgang Dobereiner (1829), J. Newlands (1864), Gustavus Hinrichs
(1867), Dmitri Mendeleev (1869), Julius Lothar Meyer (1870), Henry Moseley
(1914).
Sistem periodik modern disusun berdasarkan kebaikan nomor atom dan kemiripan
sifat (Silberberg, 2009, Hein, 2011). Lajur-lajur horizontal, yang disebut periode,
disusun berdasarkan kenaikan nomor atom; sedangkan lajur-lajur vertikal, yang
disebut golongan, disusun berdasarkan kemiripan sifat. Sistem periodik modern
116
Perangkat Lunak Bantu Ajar Sistem Periodik Unsur-Unsur Kimia
(Andreas Widjaja, Samudra)
terdriri atas 7 periode dan 8 golongan. Setiap golongan dibagi lagi menjadi 8
golongan A( IA-VIIIA ) dan 8 golongan B (IB – VIIIB). Unsur-unsur golongan A
disebut golongan utama, sedangkan golongan B disebut golongan transisi.
Golongan-golongan juga dapat ditandai dengn bilangan 1 sampai dengan 18 secara
berurutan dari kiri ke kanan. Dengan cara ini maka unsur transisi terletak pada
golongan 3 sampai golongan 12. Pada periode 6 dan 7 terdapat masing-masing 14
unsur yang disebut unsur - unsur transisi dalam, yaitu unsur-unsur antanida dan
aktinida. Unsur - unsur transisi dalam semua termasuk golongan IIIB. Unsur unsur lantanida pada periode 6 golongan IIIB, dan unsur - unsur aktinida pada
periode 7 golongan IIIB. Penempatan unsur - unsur tersebut di bagian bawah tabel
periodik adalah untuk alasan teknis, sehingga daftar tidak terlalu panjang.
II.2. Adobe Flash
Adobe Flash yang dahulu bernama Macromedia Flash adalah salah satu perangkat
lunak komputer yang merupakan produk Adobe Systems. Adobe Flash digunakan
untuk membuat gambar vektor maupun animasi. Berkas yang dihasilkan dari
perangkat lunak ini mempunyai file extension .swf dan dapat diputar di browser
web yang telah diinstall Adobe Flash Player. Flash menggunakan bahasa
pemrograman bernama Action Script (Madcoms, 2008).
Adobe Flash merupakan sebuah program yang didesain khusus oleh Adobe dan
program aplikasi standar authoring tool professional yang digunakan untuk
membuat animasi yang sangat menarik untuk keperluan pembangunan situs web
yang interaktif dan dinamis. Flash memiliki kemampuan untuk membuat animasi
dua dimensi yang cukup bagus dan ringan sehingga Flash banyak digunakan untuk
membangun dan memberikan efek animasi pada website, CD/DVD Interaktif dan
yang lainnya. Selain itu aplikasi ini juga dapat digunakan untuk membuat animasi
logo, movie, game, pembuatan navigasi pada situs web, tombol animasi, banner,
menu interaktif, interaktif form isian, e-card, screen saver dan pembuatan aplikasiaplikasi web lainnya. Dalam Flash, terdapat teknik-teknik membuat animasi,
fasilitas Action Script, filter, custom easing dan dapat memasukkan video lengkap
dengan fasilitas playback FLV. Keunggulan yang dimiliki oleh Flash ini adalah ia
mampu diberikan sedikit kode pemograman baik yang berjalan sendiri untuk
mengatur animasi yang ada didalamnya atau digunakan untuk berkomunikasi
dengan program lain seperti HTML, PHP, dan database dengan pendekatan XML,
dapat dikolaborasikan dengan web, karena mempunyai keunggulan antara lain kecil
dalam ukuran file outputnya.
III. Analisis
Untuk melihat manfaat aplikasi ini, kami melakukan studi kasus penggunaan
aplikasi ini oleh siswa-siswa SMA. Aplikasi ini diharapkan dapat membantu proses
pembelajaran siswa terhadap pemahaman konsep dan perolehan informasi tentang
117
Jurnal Informatika, Vol. 8, No. 2, Desember 2012: 115 – 126
unsur-unsur kimia. Sebagai perbandingan pembelajaran siswa tanpa dan dengan
aplikasi ini dapat dilihat pada flowchart pada gambar 1 dan 2.
III.1. Flowchart
Proses Pembelajaran
Guru
Murid
Mulai
Murid
Mendegarkan
Guru Memberi
Pelajaran
Murid – murid
bertanya pada
guru
Murid Mengerti
tidak
Guru menjelaskan
pada murid
Guru memberikan
contoh soal
ya
Murid
Mengerjakan Soal
Guru Membahas
Soal
Selesai
Gambar 1 Flowchart Pembelajaran Secara Manual
118
Perangkat Lunak Bantu Ajar Sistem Periodik Unsur-Unsur Kimia
(Andreas Widjaja, Samudra)
Proses Pembelajaran
Pengguna
Sistem
Mulai
Menampilkan
Tabel Sistem
Periodik Unsur unsur
Memilih Unsur yang mau
ditampilkan
Memilih
tidak
ya
Menampilkan
penjelasan unsur unsur
Selesai
Gambar 2 Flowchart Pembelajaran Menggunakan Aplikasi
III.2.
Data Flow Diagram
Gambar 3 DFD Level 0
119
Jurnal Informatika, Vol. 8, No. 2, Desember 2012: 115 – 126
Gambar 4 DFD Level 1
III.3.
Kamus Data
Tabel 1 Kamus Data
III.4.
120
No
1
Nama
Search
Tipe Karakter
[A-Z |a-z| 0-9|]
2
Quiz
[A-Z |a-z| 0-9|]
3
Keyword
[A-Z |a-z| 0-9|]
4
Jawab
[a-d]
Process Specification (PSPEC)
Keterangan
Fitur untuk mencari keyword
yang ada pada system.
Mengerjakan soal dan
kemudian mendapatkan
hasilnya.
Menginput text atau karakter.
Hasil jawaban dari pertanyaanpertanyaan quiz.
Perangkat Lunak Bantu Ajar Sistem Periodik Unsur-Unsur Kimia
(Andreas Widjaja, Samudra)
Tabel 2 PSPEC Search
Nomor
Nama
Deskripsi
Input
Output
Logika
1
Search
Proses mencari detail unsur periodik
Nama unsur periodik
Berhasil/Gagal
1. Pengguna memasukkan nama unsur periodik.
2. Sistem memeriksa data input user.
3. Jika salah, maka akan tampil pesan nama unsur
tidak ada.
4. Jika benar, maka sistem akan menampilkan data
input user.
Tabel 3 PSPEC Quiz
Nomor
Nama
Deskripsi
Input
Output
Logika
2
Quiz
Proses mengerjakan soal – soal
Jawaban soal
Nilai
1. Pengguna melihat soal.
2. Sistem menampilkan 10 soal secara random.
3. Pengguna menjawab soal- soal.
4. Sistem menampilkan nilai.
Tabel 4 PSPEC Keyword
Nomor
Nama
Deskripsi
Input
Output
Logika
3
Keyword
Kata Kunci
Karakter
Detail dari periodik unsur-unsur
1. Pengguna mengetikan keyword di textbox yang
telah disediakan.
2. Sistem menampilkan hasil dari keyword yang telah
diketikan..
3. Pengguna memilih apa yang ingin dibaca atau
dilihat.
121
Jurnal Informatika, Vol. 8, No. 2, Desember 2012: 115 – 126
Tabel 5 PSPEC Jawab
Nomor
Nama
Deskripsi
Input
Output
Logika
IV.
4
Jawab
Jawaban
Karakter
Jawaban benar atau jawaban salah
1. Sistem menampilkan soal–soal quiz.
2. Pengguna menjawab soal–soal quiz.
3. Sistem menampilkan nilai.
Hasil Penelitian
Kami tampilkan tampilan aplikasi yang telah dibuat, serta hasil survei kepada
siswa-siswa SMA mengenai efek penggunaan aplikasi ini terhadap pemahaman
siswa pada pemahaman dan perolehan informasi megnenai unsur-unsur kimia.
IV.1. Tampilan Tabel Sistem Periodik Unsur-unsur
Gambar 6 Tampilan jendela tabel periodik unsur–unsur. Pewarnaan
didasarkan pada wujud unsur pada suhu kamar (300K) dan unsur buatan.
122
Perangkat Lunak Bantu Ajar Sistem Periodik Unsur-Unsur Kimia
(Andreas Widjaja, Samudra)
Gambar 7 Tampilan tabel periodik berdasarkan massa jenis unsur.
Pewarnaan menggunakan gradient pelangi. Warna putih mengindikasikan
tidak adanya data.
Gambar 8 Tampilan jendela informasi detail unsur.
123
Jurnal Informatika, Vol. 8, No. 2, Desember 2012: 115 – 126
Gambar 9 Tampilan quiz
Pada menu ini user dapat melihat tabel semua unsur–unsur kimia. Pewarnaan dapat
dipilih berdasarkan empat wujud unsur pada suhu kamar (Gas, Cair, Padat) dan
unsur buatan (Gambar 6). User juga dapat memilih modus pewarnaan secara
gradien warna pelangi/spectrum cahaya (merah ke ungu) yang didasarkan pada
massa jenis (Gambar 7), massa atom, tidik didih atau titik leleh. Pada menu ini juga
user dapat melihat detail (inset) dari setiap unsur kimia dengan cara medekatkan
mouse pada unsur yang ingin dilihat. Inset berisi informasi: nama dan simbol
unsur, nomor atom, massa atom, massa jenis, titik didih, titik leleh dan tingkat
oksidasi. Gambar 8 memperlihatkan bahwa user dapat melihat seluruh detail dari
unsur yang telah dipilih oleh user. Informasi yang tersedia adalah: sejarah, datadata detail, gambar serta struktur elektron dari unsur.
Aplikasi ini juga menyediakan fitur quiz (Gambar 9), yaitu soal-soal terkait unsurunsur kima yang ditanyakan pada user sebagai bahan latihan (trivia) sehingga user
dapat menilai tingkat pemahamannya. Soal-soal ditampilkan secara acak (random)
pada user.
IV.2. Survei
Survei dilakukan kepada beberapa siswa SMA di dua SMA swasta di Bandung
dengan memberikan kesempatan mereka untuk mencoba dan menggunakan
aplikasi ini. Dari sekian banyak siswa, hanya terdapat responden yang terdiri dari
17 orang siswa yang mengisi lembaran survei (polling). Polling dilakukan dengan
124
Perangkat Lunak Bantu Ajar Sistem Periodik Unsur-Unsur Kimia
(Andreas Widjaja, Samudra)
meminta siswa mengisi sebuah pertanyaan berikut yang memiliki pilihan jawaban
yang di-enumerasi:
Menurut Anda, apakah Anda setuju bahwa aplikasi ini membantu
memudahkan Anda untuk memahami serta memperoleh informasi
tentang unsur-unsur kimia? Berilah tanda silang (X) pada salah satu
angka (1) s.d. (5) yang Anda anggap paling benar bagi Anda:
(1) Sangat tidak setuju
(2) Tidak setuju
(3) Tidak berpendapat
(4) Setuju
(5) Sangat setuju
Hasil survey yang didapat dari 17 responden: Sepuluh orang siswa menjawab (5),
dua orang siswa menjawab (4), tiga orang siswa menjawab (3), seorang siswa
menjawab (2) dan seorang lagi menjawab (1). Dengan demikian rata-rata jawaban
siswa adalah 4,12 dengan standar deviasi sampel 1,27. Dapat disimpulkan bahwa
secara rata-rata responden menyatakan bahwa aplikasi ini lebih memudahkan
pemahaman mereka tentang unsur kimia.
V.
Kesimpulan
Dari pembuatan aplikasi periodik unsur-unsur dapat ditarik kesimpulan:
1. Dengan membuat aplikasi periodik unsur–unsur lebih memudahkan dalam
memperoleh informasi tentang unsur tertentu.
2. Dengan membuat aplikasi yang memiliki tampilan sangat sederhana agar
siswa dapat memahami kegunaan dari aplikasi secara menyeluruh.
3. Fitur yang ada pada aplikasi ini adalah detail dari setiap unsur-unsur dan
pembagian skala warna yang berbeda-beda berdasarkan wujud, massa
atom, titik didih dan titik leleh.
VI.
Saran
Aplikasi ini dapat lebih baik bila suatu saat di masa depan dapat
dikembangkan dengan:
1.
Menambahkan fitur kalkulator untuk menghitung rumus-rumus kimia.
125
Jurnal Informatika, Vol. 8, No. 2, Desember 2012: 115 – 126
2.
VII.
Aplikasi dapat dijalankan tidak hanya di komputer/PC, namun dapat
dikembangkan untuk perangkat mobile sehingga bisa dijalankan di
smartphone ataupun di komputer tablet.
Daftar Pustaka
Oemar, H. (1990). Metode Belajar dan Kesulitan-kesulitan Belajar. Bandung: Tarsito.
Husted,
Robert. (1999). A Complete
http://periodic.lanl.gov/naming.html.
Book
On
Periodic
Table,
from
Muchtardi, Apt., M.Si. (2007). Kimia 1 untuk SMA. Indonesia: Quadra.
Screrri, Eric. R. (2007). The Periodic Table: Its Story and Its Significance. Oxford, New
York: Oxford University Press.
Madcoms. (2008). Panduan Lengkap
Yogyakarta:Penerbit Andi.
Adobe
Flash
CS3
Profesional,
Silberberg, Martin S. (2009). Chemistry: The Molecular Nature of Matter And Change,
5th edition. Boston: McGraw-Hill.
McMurry, John. (2010). Fundamentals of General, Organic, and Biological Chemistry,
6th edition. New York: Prentice Hall, Pearson Education.
Anonymous. (2011). Sorting the Elements: The Story of The Periodic Table. New York:
Physical Science. Rourke Publishing.
Fresney, Paul Alan. (2011). Periodic Table, from www.fresney.org.
Hein, Morris. (2011). Foundations of College Chemistry, 13th edition. Hoboken, New
Jersey: John Wiley & Sons, Inc..
126