PELATIHAN PROGRAM MATLAB UNTUK BELAJAR MATEMATIKA ALJABAR DI SMA NEGERI I BANDONGAN DAN SMA EL SHADAI MAGELANG

Transkripsi

1 PELATIHAN PROGRAM MATLAB UNTUK BELAJAR MATEMATIKA ALJABAR DI SMA NEGERI I BANDONGAN DAN SMA EL SHADAI MAGELANG Wijaya Widjanarka Natasaputra*, Sukris Sutiyatno Manajemen Informatika STMIK Bina Patria Magelang Jl. Raden Saleh No.2 Magelang * wijaya_widjanarka@yahoo.co.id ABSTRAK Masalah kesenjangan keunggulan sains ini salah satunya ditentukan oleh Sumber Daya Manusia. Dampak ini terasa bagi dunia pendidikan, terutama di sekolah menengah. Terbatasnya informasi sains, langkanya prasarana pendidikan dan kurangnya informasi sains adalah penyebab yang utama rendahnya mutu pendidikan.penulis mendapatkan bahwa kondisi siswa atau pelajar di negara berkembang yang berminat untuk belajar ilmu pengetahuan dan teknologi masih sangat memprihatinkan, sehingga penulis merasa tergugah dan terpanggil untuk membantu memecahkan masalah yang terjadi di atas. Di Indonesia, pengunaan Matlab sebagai alat bantu untuk menyelesaikan masalah matematika, kebanyakan digunakan di level universitas. Setelah melakukan survey, pemecahan masalahnya yaitu diadakan program pelatihan inovasi, berupa penguasaan Matlab untuk bidang studi matematika, dan aljabar. Setelah itu, dilanjutkan dengan memberikan pelatihan ketrampilan dan keahlian, tentang pendayagunaan Matlab. Siswa sekolah menengah yang dijadikan contoh model pembelajaran, adalah SMA Negeri 1 Bandongan Kabupaten Magelang dan SMA El Shadai, Magelang. Target dan Luaran berupa pelatihan Matlab bagi siswa selama bebrapa bulan, pemodelan pembelajaran inovatif dan interaktif, buku ajar tentang Matlab, berupa penyelesaian persoalan dan hitungan matematika aljabar hasil perhitungan berupa grafik 2D atau 3D. Keywords: Pelatihan Matlab, grafik 2D/3D, matematika aljabar. SMA Negeri I Bandongan Kabupaten Magelang, SMA El Shadai Magelang. PENDAHULUAN Masalah kesenjangan keunggulan sains ini ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu Sumber daya Manusia (SDM), keberhasilan pendidikan, jumlah buku referensi di perpustakaan, dukungan finansial dan sebagainya. Dampak ini sangat terasa bagi dunia pendidikan, terutama di sekolah menengah. Yang hingga saat ini masih perlu dicari pemecahan metode penyelesaian. Bahkan sering terjadi siswa sulit menganalisa permasalahan pelajaran secara optimal, terutama dibidang eksakta atau teknik, seperti persamaan matematika dan aljabar. Terbatasnya informasi sains dan langkanya prasarana (fasilitas) pendidikan dan kurangnya informasi sains adalah penyebab yang utama rendahnya mutu pendidikan. Penulis mendapatkan bahwa kondisi siswa atau pelajar bahkan masyarakat di negara berkembang yang berminat untuk belajar ilmu pengetahuan dan teknologi masih sangat memprihatinkan, sehingga penulis merasa tergugah dan terpanggil untuk membantu memecahkan masalah yang terjadi di atas [Wijaya, 2006]. MATLAB (Mathematic Laboratory / Matrix Laboratory) adalah sistem perangkat lunak (software) interaktif untuk komputasi numerik dan grafik. Sesuai dengan namanya, Matlab secara khusus dirancang untuk komputasi numerik, kalkulus, matematika, aljabar linear, aljabar ruang, fisika, mekanika, elektro, pemecahan persamaan-persamaan sistem linier, komputasi vektor dan matriks, grafik 2D dan 3D. Perangkat lunak Matlab adalah program interaktif, untuk melakukan perhitungan dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknik rekayasa (Hanselman, D. dan B. Littlefield. 1998, Shoichiro Nakamura. 2002). 157

2 Di Indonesia, pengunaan program komputer Matlab sebagai alat bantu untuk menyelesaikan masalah matematika, kebanyakan hanya digunakan di level perguruan tinggi atau universitas. Setelah melakukan survey, pengusul menemukan pemecahan masalah yaitu diadakan program pendidikan inovasi, berupa penguasaan program komputer Matlab untuk bidang studi matematika, dan aljabar, meliputi pewujudan teori berupa grafik, pemecahan soal-soal dan penerapannya. Setelah itu, dilanjutkan dengan merancang model pembelajaran, yaitu memberikan pelatihan ketrampilan dan keahlian, tentang pendayagunaan program Matlab, terutama penerapannya di dalam menganalisa persoalan dan hitungan di bidang matematika dan aljabar yang sukar dan berderet panjang. Hasilnya berupa grafik interaktif. Dalam pengabdian ini akan digunakan software program aplikasi Matlab. Dengan materi Matematika, kalkulus, aljabar. Siswa sekolah yang dijadikan contoh model pembelajaran, adalah SMA Negeri I Bandongan Kabupaten Magelang dan SMA EL SHADAI, Magelang, dengan jumlah siswa 60 siswa. Lamanya pelatihan 6 bulan. Target dan Luaran yang akan dihasilkan dari program IbM (Ipteks bagi Masyarakat) berupa: pelatihan program komputer Matlab bagi siswa sekolah menengah, pemodelan pembelajaran inovatif dan interaktif, buku ajar tentang penyelesaian secara grafis persamaan matematika dan aljabar, dan penerapannya dengan program Matlab dan teraplikasikannya teknologi yang dimiliki oleh STMIK Bina Patria Magelang pada siswa sekolah. Metode pembelajaran tersebut belum pernah dilakukan oleh pengusul yang lain. METODE Metode kajiannya menggunakan metode Studi Kasus dan pelaksanaannya menggunakan metode Pelatihan tutorial. Pelaksanaannya dilakukan secara bertahap (Shoichiro Nakamura, 2002): 2.1 Pengenalan program Matlab, 2.2 Pengenalan perintah dan fungsi-fungsi Matlab. 2.3 Pengenalan fungsi grafik pada Matlab. 2.4 Pemanfaatan fungsi grafik pada Matlab. 2.5 Pembelajaran program Matlab untuk persamaan Matematika dan Aljabar. 2.6 Penggunaan Handle Graphics dan Simulink Matlab. Dengan metode dan tahapan pelaksanaan ini maka setiap hasil pengabdian yang potensial langsung dapat diterapkan pada siswa sekolah yang menjadi binaan. Pada setiap tahapan kegiatan senatiasa akan melibatkan mahasiswa sebagai tenaga pelaksana sekaligus sebagai sarana pembelajaran mahasiswa. Proses penerapan teknologi ini pada dasarnya adalah melengkapi dan mendukung cara pembelajaran konvensional yang selama ini sudah dimiliki oleh sekolah tersebut, khususnya dalam bidang matematika dan aljabar. Karena pengabdian terhadap instansi sekolah mitra sebenarnya sudah dilaksanakan sebelumnya, maka pada kegiatan pengabdian ini fokus pada masalah pembelajaran program Matlab untuk menyelesaikan persamaan Matematika dan Aljabar. Dilengkapi dengan buku ajar. 158

3 Gambar 1. Pelaksanaan pelatihan Matlab. Gambar 2. Proses pelatihan di SMA Negeri 1 Bandongan, Kabupaten Magelang. 159

4 Gambar 3. Proses pelatihan di SMA El Shadai Magelang. HASIL DAN PEMBAHASAN Dengan Matlab, persamaan matematika dan aljabar dapat diwujudkan dengan mudah, dibandingkan dengan bahasa pemrograman yang lain, seperti sejenis Pascal, BASIC, dan sebagainya. Siswa dapat lebih mudah cepat dan efisien dalam memecahkan masalah atau soal. List baris programnya jauh lebih singkat, dibandingkan dengan program pada umunmya. Hasilnya lebih presentatatif, menarik, interaktif, dan disertai dengan grafik 2 Dimensi atau 3 Dimensi ssuai yang diperlukan. Berikut contoh kelebihan program Matlab, Contoh 1. Membuat Vektor dan Matriks. untuk membuat matriks dalam MATLAB, yaitu : Dari prompt:» A= [ ; ; ] A = Perbandingan Matlab dengan software yang lain. Hanya diperlukan satu baris perintah saja, Matlab dapat membuat Matriks ukuran 3x3. Jika dengan bahasa pemrograman yang lain, dapat mencapai puluhan baris, minimal 2 halaman buku. Contoh 2. Fungsi Trigonometri Contoh yang lain adalah membuat grafik fungsi trigonometri sinus, dengan program Pascal dan Matlab. Tabel 1. Perbandingan Hasil Antara Pascal dan Matlab. List Pascal Uses Graph, CRT; Var DriverGrafik, ModeGrafik : Integer; X, Ysin, Ycos : Integer; Begin DriverGrafik := CGA; ModeGrafik := CGAHi; InitGraph(DriverGrafik, ModeGrafik, ''); List» ezplot('sin(x)') Matlab 160

5 75); 75); End. For X := 0 To 1000 Do Begin YSin := 100-Round(Sin(X/100) * YCos := 100-Round(Cos(X/100) * PutPixel(X,YSin,1); PutPixel(X,YCos,3); End; Grafik : Grafik : 2D 2D ini gambar sinus Nilai Y Nilai X Jumlah list program : 20 listing 3D Jumlah list program: 1 listing Contoh 3. Grafik 3D Contoh yang lain adalah membuat grafik fungsi 3D, dengan program Matlab, adalah sebagai berikut Gambar 4. Grafik hasil perhitungan sinus-cosinus dan persamaan pangkat 3 161

6 Gambar 5. Grafik kerucut dan batang 3D (Bar 3D) Gambar 6. Grafik irisan 3D. KESIMPULAN Setelah melakukan survey, ditemukan pemecahan masalah yaitu diadakan program pendidikan inovasi, berupa penguasaan program komputer Matlab untuk bidang studi matematika, dan aljabar, meliputi pewujudan teori berupa grafik, pemecahan soal-soal dan penerapannya. Setelah itu, dilanjutkan dengan merancang model pembelajaran, yaitu memberikan pelatihan ketrampilan dan keahlian, tentang pendayagunaan program Matlab di bidang matematika dan aljabar. Proses pembelajaran dilakukan langkah demi langkah, dan disertai dengan tanya-jawab. Dilanjutkan dengan penerapannya di dalam menganalisa persoalan dan hitungan yang lebih rumit dan berderet panjang. Hasilnya berupa grafik interaktif. Dalam pengabdian ini akan disertai 2 mahasiswa sebagai asisten dan laboran. Siswa sekolah yang dijadikan contoh model pembelajaran, adalah SMA Negeri I Bandongan Kabupaten Magelang dan SMA El Shadai, Magelang. Dengan jumlah siswa 60 siswa. Lamanya pelatihan 6 bulan. Kontribusi Target dan Luaran yang akan dihasilkan dari program IbM dapat berupa: 1). pelatihan program komputer Matlab bagi siswa sekolah menengah selama 6 bulan, 2). pemodelan pembelajaran inovatif dan interaktif, 3). buku ajar tentang program Matlab, berupa penyelesaian matematika dan aljabar secara grafis dan penerapannya dengan program Matlab, 4). Pelatihan program Matlab bagi siswa di sekolah menengah tersebut, yaitu dapat menyelesaikan persoalan dan hitungan matematika, aljabar hasil perhitungan berupa grafik 2D atau 3D secara interaktif, 5). teraplikasikannya teknologi dari perguruan tinggi ke siswa sekolah. DAFTAR PUSTAKA Halliday D., Resnick R., (1984). Fisika, 3ed. Penerbit Erlangga. Jakarta. Hanselman, D. dan B. Littlefield. (1998). Masteri ng Matlab 5. Prentice-Hall, Inc. Englewoods Cliffs, New Jersey. K.A. Stroud, Dexter J. Booth. (2003). Matematika Teknik (Engineering Mathematics). 5ed. Penerbit Erlangga. Moh. Nazir. (1989). Metode Penelitian. Penerbit Ghalia Indonesia. Jakarta. Shoichiro Nakamura. (2002). Numerical Analysis and Graphics Visualization with MATLAB. 2ed. Prentice Hall PTR. New Jersey. Wijaya Widjanarka N. (2013). Diktat Praktikum MATLAB. Diktat Kuliah STMIK Bina Patria Magelang. Wijaya Widjanarka N. (2006). Teknik Digital. Penerbit Erlangga Jakarta. 162