400 likes | 675 Views
10. Problem Solving. Strategi M enyelesaikan Permasalahan Matematika dengan Elegan dan Efesien. Rudi Hartono. International Master Program on Mathematics Education ( IMPoME ) PASCASARJANA UNIVERSITAS SRIWIJAYA-PALEMBANG 2013. Peran Problem Solving.
E N D
10 Problem Solving StrategiMenyelesaikanPermasalahanMatematikadenganElegandanEfesien
Rudi Hartono International Master Program on Mathematics Education (IMPoME) PASCASARJANA UNIVERSITAS SRIWIJAYA-PALEMBANG 2013
Peran Problem Solving • Problem Solving sebagaisubjekuntukdipelajari. • Problem Solving sebagaipendekatanterhadappermasalahan. • Problem Solving sebagaicaradalammengajar (way of teaching).
Pengertian Problem (masalah) adalahsituasi yang dihadapiseseorang yang menuntutsuatupenyelesaiansedangkancarauntukmemperolehpenyelesaiantersebutbelumdiketahuisecarapasti. Sedangkanpengertian problem solving ataupemecahanmasalahadalahsuatuaktivitas yang berhubungandenganpemilihanjalankeluarataucara yang cocokbagitindakandanpengubahankondisisekarang(present state) menujukepadasituasi yang diharapkan. Kaitandenganmatematika, problem solving berartiaktivitas mental untukmencaripenyelesaiandarisuatupermasalahanmatematika.
Proses PemecahanMasalah MenurutPolya, terdapatempatfasepemecahanmasalah, yaitu: • Memahamimasalahnya. Pemecahmasalahharusmengetahuiapa yang diketahuidanapa yang ditanyakan. • Merencakancarapenyelesaian. • Memecahkanmasalahsesuaidenganrencana. • Melakukanpengecekankembaliterhadapsemualangkah yang telahdikerjakan.
1 2 3 5 4 8 6 10 9 7 STRATEGI MEMECAHKAN PERMASALAH MATEMATIKA
1. BekerjaMundur Cara inidigunakanketikapemecahmasalahmendapatisuatumasalah yang memilikititikakhir (end-point) namunmendapatiterlalubanyak/rumitcarauntukmenyelesaikanmasalahketikamelaluititikawalpermasalahan.
ContohSoal Evelyn, Henry, dan Al bermainsuatupermainan. Pemain yang kalahpadasetiaprondenyaharusmemberikanuangsebanyakuanglawanpadasaatitukepadamasing-masingpemaintersebut. Padarondepertama, Evelyn kalahdanmemberi Henry dan Al uangsejumlah yang merekapunya. Padarondekedua, Henry kalah, danmemberi Evelyn dan Al uangsebanyak yang merekapunyamasing-masing. Al kalahpadarondeketiga, danmemberi Evelyn dan Henry uangsebanyak yang merekapunya. Merekamemutuskanuntukberhentibermainpadasaatitudanmenemukanbahwauangmerekamasing-masingadalah $24. Berapabanyakuangmerekamasing-masingpadaawalpermainan?
Penyelesaian Pemecahmasalahbiasanyamemulaimengerjakansoalinidenganmembuatsistempersamaantigavariabel. Namun, soalmenuntutbanyakperandaripengurangandanpenyederhanaantandakurungsehinggadikhawatirkankemungkinanterjadikesalahanmenjadilebihbesar. Lain halnyajikadikerjakandengancaramundur. Pemecahmasalahtidakperluberhadapandengansistemaljabar.
2. MencariPola Salah satukecantikanmatematikaadalahkelogisandanketeraturan yang menjadisifatalaminya.Kelogisantersebutdapatterlihatsecara ‘fisik’ sebagaipolamaupunserangkaianpola. Bergitupulapermasalahanmatematika, denganmeluangkansedikitwaktuuntukberpikir, poladaripermasalahanakanmunculdanmemberijalanbagipemecahmasalahuntukmenyelesaikansoaltersebut.
ContohSoal Tentukanbesar digit satuandarijumlah 1325 + 481 + 5411 .
Penyelesaian Untukperpangkatandari 13, ditemukan: Nilaisatuandariperpangkatanbilangan 13 akanberulangyaitu 3,9,7,1,3,9,7,1,. . . setiap 4 periode. Olehkarenaitu 135akansamabilangansatuannyadengan 131yaitu 3.
Untukperpangkatandari 4, ditemukan: Nilaibilangansatuandariperpangkatanbilangan 4 akanterulang, yaitu 4,6,4,6,4,6 . . . Setiap 2 periode. Olehkarenaitu, 481akansamabilangansatuannyadengan 41, yaitu 4.
Nilaisatuandariperpangkatan 5 pastilah 5. ( 5, 25, 125, 625, . . .) Jadinilaisatuandari 1325 + 481 + 5411adalah 3 + 4 + 5 = 12, yang mempunyainilaisatuan 2.
3. Mengadopsisudutpandangberbeda Mengerjakansoalmatematikadenganmenyelesaikansecaralangsungmemangmemberikansolusitetapibelumtentucaratersebutefesien. Terkadang, akansangatmenguntungkanbagipemecahmasalahketikamencobamengadopsisudutpandang yang berbedadarisuatupermasalahan.
ContohSoal Padagambardibawah, ABCD adalahsebuahpersegi, P dan Q adalahtitiktengahdarisisi-sisinya. Berapakahperbandingandariluassegitiga DPQ terhadapluaspersegi.
Penyelesaian Penyelesaianumumterhadappermasalahaniniyaitudenganmeninjausebuahpersegidengansisi x, kemudianmencariluasdaerahdari 3 segitigasiku-sikudanmenjumlahkannyasertamengurangkannyadenganluaspersegiuntukmemperolehluassegitiga DPQ. Namun, jikakitalihatdarisudutpandang yang lain, soaliniakanlebihmudahdikerjakan
Pilihlah E dan F sebagaititiktengahdari CD dan AD, • Luassegitiga APD = Luas ABCD Luassegitiga QCD = Luas ABCD Luassegitiga PBQ = Luas ABCD Jumlahluasketigasegitigatersebutadalah . Sehingga, luas DPQ adalahdariluaspersegi.
4. Menyelesaikandengananalogi yang lebihsederhana Sekarangkitatelahmengetahuibahwaterdapatbanyakcaradalammemecahkanmasalahmatematika. Namun, yang menjadifokusdalamsetiappermasalahanadalahbagaimanamenemukandanmenentukanmetode yang terbaik, dan paling efesien. Salah satumetode yang kadangkaladapatmemunculkanjawabanadalahdenganmengubahsoaldalambentuk yang lebihmudahuntukdikerjakan. Denganmengerjakansoalinidiharapkanpemecahanmasalahmendapatkanpengetahuanuntukmengerjakansoal yang sebenarnya.Metodeinidigunakanketikasuatumasalahtidakmenuntutjawaban yang exact.
ContohSoal Diberikan 4 bilanganberikut: 7895 13127 51873 7356 Berapapersenkah rata-rata bilangantersebutterhadapjumlahbilangannya?
Penyelesaian Misalkan jumlahbilanganadalah S sehingga rata-rata bilangantersebutadalah Untukmencaripersen, kitamembagi. Kemudiankonversimenjadipersen, didapat 25%.
5. MeninjauKasusEkstrim Beberapasoaldapatdipecahkandenganmudahdenganmeninjaukasusekstrimdalamsoaltersebut. Denganmeninjaukasusekstrimkitamungkinmerubahvariabeltetapihanyavariabel yang tidakmempengaruhisoalawal.
ContohSoal Sebuah mobilberjalandengankecepatankonstan 55 km/jam. Pengemudiitumendapatibahwamobilkeduatepat km di belakangnya. Mobil keduatersebutberhasilmendahuluimobilpertama, tepat 1 menitkemudian. Berapakahkecepatanmobilkeduaberjalan?
Penyelesaian Asumsikanbahwamobilpertamaberjalandengankecepatansangatlambat, yaitu 0 km/jam. Dalamkondisiini, mobilkeduaberjalan km dalam 1 menituntukmendahuluimobilpertama. Maka, mobilkeduaberjalandengankecepatan 30 km/jam. Ketikamobilpertamaberanjakdari 0 km/jam, makamobilkeduaakanberjalan 30 km/jamlebihcepat. Sehingga, jikamobilpertamamelintasdengankecepatan 55 km/jam, makamobilkeduaakanmelintaspadakecepatan 85 km/jam.
6. MembuatGambar (visualisasimasalah) Membuatgambar/visualisasidalamgeometribukanlahsuatuhal yang baru. Namunbagaimanajikadibuatuntukjenissoal lain? Gambar/visualisasiakanberfungsisebagaifasilitatoruntukmenyelesaikanmasalahdibandingsebagaiunsur-unsurdaripermasalahan.
Contohsoal Seorangahliperhiasanmembuat anting perakdarilempengan-lempenganperak. Setiaplempengandapatdibuat 1 anting. Hasilsisadari 6 lempengankemudiandapatdilelehkandandisatukankembalimembentuk 1 lempenganperak. Ahliperhiasantersebutmemesan 36 lempenganperakuntukmemenuhipermintaanpelanggannya. Berapabanyak anting yang dapatdibuatdari 36 lempenganperak ?
Penyelesaian Untukmempermudahpengerjaan, penggunaanvisualisasilayakuntukdipertimbangkan. Sehinggadidapatbahwaterdapat 43 anting perakdapatdibuat.
7. Terkaancerdasdanpengujian Dalamstrategiinikitaakanmembuatterkaankemudianmengetesnyakedalamsoal. Meskipundemikian, metodeinicukupberbedadengan trial-and-error karenaterjadipembatasannilaivariabel yang padaakhirnyaterfokuskepadajawaban yang dicari. Dalammetodeini, jawabanakanterlihatlebihteratur.
Contohsoal Jumlahdarisuatubilanganbulat, kuadratnyadanakarkuadratnyaadalah 276. Tentukanbilangantersebut.
Penyelesaian Kita dapatmenggunakanpendekatandengancara “menekadengancerdasdanpengujian”. Perhatikanbahwakitamencobamenggunakanbilangankuadratterbesar yang kurangdari 276. Kemungkinannyaadalah 256. Jikabilanganiniadalahbilangankuadrat yang dimaksudkansoalmakabilangantersebutadalah 16 danakarkuadratnyaadalah 4. Dan hasilpengujiannyasebagaiberikut: ternyata .
8. Menghitungsemuakemungkinan Strategiiniseringkalidisebutdengan “mengeliminasi/menghilangkankemungkinan” yaknistrategi di manapemecahmasalahmenghilangkankemungkinanjawabansampaimenyisakanjawaban yang benar. Tentunyacarainimembutuhkanwaktulebih lama daripadacara-caralainnya. Tapiadakalanyasuatupermasalahanlebihbaikdiselesaikandengancarainiketikacara yang lain tidakmenjanjikansebuahjawabanatauterlaluabstrak. Terkadang proses pengeliminasiankemungkinanjawabandapatterjadisecara mental (tanpamelibatkantulisan).
ContohSoal Jika 4 koindilempar, berapakahpeluangbahwa paling sedikit 2 angkamuncul ?
Penyelesaian Satu-satunyacara yang dapatdilakukanadalahdenganmendatasemuakemungkinankejadiankarenaakanterlalurumituntukmencobamemformulasipermasalahanini. Adapunsemuakemungkinannyaadalahsebagaiberikut: AAAA AAAG AAGA AGAA GAAA GGAA AGAG GAAG AGGA GAGA GGAA AGGG GAGG GGAG GGGA GGGG Terdapat 11 kemungkinankejadianbahwa minimal 2 angkamuncul. Olehkarenaitu, peluangkejadiannyaadalah 11/16.
9. Mengorganisasi data Beberapa orang kadangkebingunganmengerjakansoal yang memuatataumengandungunsur-unsurinformasiseperti data dsb. Mengorganisasiulang data yang diberikanmungkinbisamenjadialternatifdalammemandangsuatusoal/permasalahansecara visual.
Contohsoal Berapabanyaksegitigapadagambarberikut:
Penyelesaian Mulaidengansegitiga ABC, terdapat 1 segitiga. Kemudianperhatikansegitiga ABC dengan 1 garisdalam, AD. Terdapat 2 segitiga. (ABD, ADC) Kemudiantambahkangaris BE, makaterdapat 5 segitiga. (ABG, BGD, AGE, BEC, ABE) Lanjutkandenganmenambahkangaris CF, makaterdapat 9. (FBH, AFC, BHC, AFK, KDC, AKC, FBC, HKG, EHC) Sehingga total segitigaadalah 17
10. PenalaranLogis Tanpakitasadarikitaseringmelakukanpenalaransecaralogis. Kemampuanmelakukanpenalaranlogisbergantungpadabanyaklatihanmaupunpengalaman yang telahdidapat. Karenamaterimatematikasalngberhubungan, makadalampermasalahanmatematika, valid-nyasuatupenalaranakansangatbergantungterhadapkeluwesandanpenguasaanmateri-materimatematikatersebut.
Contohsoal: Kerjakan persamaanberikut, dantentukannilai x dan y, dimana x dan y adalahbilangan real:
Penyelesaian Dengan penalaranlogisdanpengetahuankitaterhadapsistembilangan. Sebuahpersamaan yang berbentuk(dimana a dan b bilangan real) adalahbenarjikadanhanyajika a = 0 dan b = 0, maka: dan dan Denganmensubtitusikan x didapat:
Sumber : Posamentier, Alfred S. & Krulik, Stephen. 1998. Problem-Solving Strategies For Efficient And Elegant Solutions: A resource for the mathematics teacher. California: Corwin Press,Inc. Isi slide mungkinberubahataumengalamireduksidaribukuaslinya. Mohonpembacamerujukpadasumber di atas.