BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pendidikan mempunyai prioritas tinggi dalam kehidupan. Salah satu tingkat kemajuan suatu negara ditentukan oleh kualitas pendidikan masyarakatnya. Faktor keberhasilan suatu pendidikan tidak hanya ditentukan oleh guru atau pengajar sebagai pihak yang memberi pendidikan maupun siswa sebagai peserta didik. Sarana dan prasarana sangat penting pengaruhnya. Rendahnya kualitas pendidikan secara garis besar dapat disebabkan oleh kinerja pengajar yang kurang memadai, minat dan motivasi siswa, sarana dan prasarana maupun metode pembelajaran yang digunakan kurang tepat. Salah satu pelajaran yang dinilai masih kurang adalah pelajaran matematika. Terlihat dari lebih kecilnya rata-rata nilai ujian matematika dibanding mata pelajaran lainnya yang cenderung hafalan. Pendidikan matematika masih merupakan pelajaran yang dianggap sulit bagi anak-anak. Padahal jika motivasi anak yang tinggi untuk mau belajar, kesulitan tersebut lebih akan dijadikan tantangan, bukan hambatan. Dalam hal ini bagaimana cara untuk meningkatkan motivasi anak-anak untuk belajar matematika sehingga pelajaran ini bukan lagi menjadi pelajaran yang ditakuti, sehingga konsep-konsep dasar dalam matematika ini dapat menjadi sumber konsep baru yang lebih berguna. Banyak cara untuk mengembangkan pendidikan matematika bagi anak, salah satunya melalui permainan. Banyak anak sekolah yang kurang menyukai pelajaran matematika karena dianggap sulit. Padahal jika cara yang diterapkan dalam pembelajaran menarik, anak-anak akan termotivasi untuk mempelajarinya. Salah satunya dengan memberikan soal dalam bentuk cerita atau kasus serta dengan menggunakan alat bantu komputer. 1

2 2 Dalam matematika diskrit terdapat satu cabang ilmu yang khusus mempelajari tentang bahasa, yaitu Teori Bahasa Formal. Bahasa yang dibahas pada Teori Bahasa Formal adalah bahasa tulisan. Keuntungan dari penggunaan Teori Bahasa Formal adalah kita bisa memodelkan soal (dalam bentuk cerita) menggunakan Finite State Automata, yaitu suatu mesin abstrak yang dapat mengenali bahasa. 1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah dapat menerjemahkan kalimat dalam bahasa Indonesia ke dalam notasi matematika yang valid. Dengan proses analisa kalimat dilakukan sampai tahap sintaksis. Manfaat dengan adanya aplikasi ini diharapkan anak-anak (usia 8-10 tahun) mampu belajar secara mandiri maupun dengan bimbingan pengajar atau orang tua. Selain itu, dengan memberikan soal dalam bentuk soal cerita anak-anak tidak hanya memahami operasi penjumlahan, pengurangan, perkalian maupun pembagian. Tetapi juga dapat memahami kasus yang diberikan dalam bentuk cerita, dan mampu menyelesaikannya dengan ekspresi matematika yang benar. 1.3 Metodologi Perangkat Lunak Metodologi yang akan dilakukan untuk membangun sistem ini adalah metode Incremental model. Incremental model merupakan metodologi pengembangan perangkat lunak di mana analisa, perancangan, implementasi dan pengujian dilakukan secara incremental (bertahap). Metode ini mengkombinasikan elemen-elemen dari waterfall model dengan filosofi iterative. Terdapat empat aktivitas dasar dalam proses pengembangan perangkat lunak, yaitu analisa, perancangan, coding/implementasi dan testing atau pengujian.

3 3 1. Analysis Analisa dilakukan terhadap pengetahuan sebelumnya, yaitu pembelajaran matematika dan konsep automata. Untuk tahap analisa ini, dibagi menjadi: 1) Analisa pembelajaran matematika dasar. Bagaimana mengerjakan soal-soal matematika dari level paling dasar sampai beberapa level di atasnya. 2) Analisa konsep automata dalam penerapannya dalam penalaran kalimat secara leksikal sehingga dapat diterjemahkan ke dalam notasi matematika. 2. Design/Perancangan Secara sederhana, dapat dikatakan bahwa dalam pengembangan sistem tidak ada kebutuhan lain selain coding, testing, dan listening. Jika semua aktivitas berjalan dengan lancar, seharusnya sistem juga dapat berjalan dengan lancar. Namun dalam kenyataannya tidak seperti itu. Tanpa adanya perancangan, ketika suatu saat diperlukan perubahan terhadap program, sistem akan menjadi sangat kompleks dan dependency dalam sistem sulit dipahami. Untuk mencegahnya, perlu dibuat struktur rancangan yang menggambarkan logic dari sistem, dan perancangan yang baik, akan mengurangi dependencies dalam sistem; dengan kata lain perubahan pada satu bagian sistem tidak akan berpengaruh terhadap bagian lain. Tahap-tahap pada perancangan ini meliputi: 1) Perancangan Proses, dari mulai proses upload aturan atau data kontrol FSC(Finite State Controller), upload soal yang memenuhi kaidah FSC. Serta perancangan proses dalam menentukan statestate yang valid dalam menyelesaikan kasus atau soal. 2) Perancangan data. Pada perancangan data ini, merupakan perancangan data yang sifatnya persistent, yakni data yang sifatnya statis, tersimpan di

4 4 dalam HardDisk komputer dan tetap ada walaupun komputer telah dimatikan. Misalnya basis data. 3) Perancangan user interface saat mengerjakan atau menyelesaikan soal, maupun untuk aplikasi admin (pihak pengajar) untuk mengupload data aturan dan soal serta menampilkan statistika kesuksesan soal yang berhasil diselesaikan 3. Coding Merupakan interpretasi instruksi perangkat lunak pada komputer. Tanpa code, tidak akan ada produk. Untuk implementasi tugas akhir ini digunakan bahasa pemrograman VB.Net dengan basis data SQLServer. 4. Testing / Pengujian Pengujian dilakukan untuk memastikan suatu fungsi/fitur telah berjalan sesuai requirement. Bugs dan kesalahan dalam perancangan merupakan masalah dalam pengembangan perangkat lunak. Pada proses ini dilakukan pengujian secara blackbox testing. Pada blackbox testing dilakukan pengujian terhadap aplikasi yang memfokuskan terhadap kebutuhan fungsional untuk memastikan program dibuat sesuai requirement. 1.4 Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah pada sub bab 1.1, yang menjadi topik permasalahan dapat dirumuskan sebagai berikut: 1. Apakah konsep Finite State Automata bisa diimplementasikan dalam pembelajaran matematika? 2. Bagaimana cara untuk mengembangkan aplikasi sehingga kalimat dalam bahasa Indonesia dapat ditransformasi ke dalam notasi matematika dengan kaidah yang mengadopsi Finite State Automata?

5 5 1.5 Pembatasan Masalah Dalam tugas akhir ini, aplikasi ditujukan bagi pembelajaran matematika dasar yang terdiri dari operasi penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian. Aplikasi ini memiliki batasan sebagai berikut: 1. Soal yang diberikan berupa soal cerita yang masing-masing kalimat merupakan kalimat tunggal transitif, yaitu kalimat yang memenuhi kaidah S-P-O atau S-P-O-K, dengan analisa yang dilakukan sampai pada tahap sintaksis. Dengan predikat harus merepresentasikan suatu operator matematika. 2. Semua kata yang digunakan dalam soal harus terlebih dahulu didaftarkan dalam basis data. 3. Kata yang digunakan sebagai operator matematika hanya bisa merepresentasikan satu operator (bersifat unik) 4. Operand yang digunakan ditulis dalam format angka atau bilangan. 5. Soal yang diberikan terdiri dari beberapa level/tingkat kesulitan, yaitu level beginner/pemula, intermediate/menengah dan level advanced atau mahir. 6. Aplikasi hanya menyimpan history pengerjaan soal tanpa scoring. 7. Notasi matematika yang dianggap benar hanya yang menggunakan format infix, yaitu operator diletakkan di antara operand. 8. Bilangan yang dihitung diasumsikan memiliki satuan hitung yang sama. Baik satuan jarak, berat, luas, volume, uang, maupun satuan lainnya. 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dalam tugas akhir ini meliputi: 1. Bab I Pendahuluan Membahas latar belakang masalah, maksud dan tujuan penulisan, metodologi perangkat lunak yang digunakan, batasan masalah, serta sistematika penulisan. 2. Bab II Landasan Teori

6 6 Bab ini berisi teori dan penjelasan konsep yang mendasari dan mendukung bahasan tugas akhir ini. Konsep yang dibahas meliputi pembelajaran matematika, tata bahasa Indonesia, teori bahasa dan automata, Finite State Automata(FSA) dan dokumentasi menggunakan UML, serta bahasa pemrograman dan basis data yang digunakan untuk implementasi program. 3. Bab III Analisa dan Perancangan Pada bagian ini dijelaskan mengenai analisa teori bahasa dan automata dalam penerapannya untuk membantu pembelajaran matematika dalam menyelesaikan kasus soal cerita ke dalam notasi matematika yang valid. 4. Bab IV Implementasi dan Pengujian Bab ini berisi mengenai implementasi perangkat lunak dalam bentuk kode program serta hasil pengujian terhadap perangkat lunak yg dikembangkan. 5. Bab V Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi kesimpulan dan saran mengenai tugas akhir ini.