metode simulasi

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Dalam proses belajar mengajar, media merupakan suatu hal yang penting. Hal ini dikarenakan media mampu mengatasi kerumitan serta ketidakjelasan penjelasan dari pendidik. Dengan begitu, peserta didik bisa memahami materi dengan bantuan media. Pada mata pelajaran Fisika, yang terlihat adalah kurangnya motivasi belajar peserta didik. Dibutuhkan cara untuk mendorong peserta didik agar lebih bisa memahami materi. Peserta didik akan merasa jenuh jika materi yang dipelajari susah untuk dipahami. Media pembelajaran yang dapat mengurangi kebosanan peserta didik adalah multimedia computer based instrumental.

Selain menggunakan multimedia, peran alat peraga juga membantu dalam mengatasi kesulitan peserta didik. Alat peraga mampu menjadi kontribusi untuk mensimulasikan materi terkait dengan dunia nyata, seolah-olah menyerupai kejadian yang sebenarnya.

Simulasi adalah suatu proses peniruan dari sesuatu yang nyata. Simulasi multimedia adalah sebuah metode yang paling populer dalam pembelajaran. Penggunaan teknologi komputer yang baik, seperti belajar di dunia nyata. Simulasi tidak hanya meniru suatu kejadian, tetapi juga menyederhanakan suatu kejadian dengan cara menghilangkan, mengubah, atau menambahkan ciri lainnya. Pembelajaran simulasi mungkin menambah unsur yang tidak ada di dunia nyata, memberikan petunjuk yang menjadikan kejadian rumit menjadi lebih mudah dan komprehensif.

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa pengertian metode simulasi?

2.      Apa tujuan metode simulasi?

3.      Bagaimana manfaat metode simulasi?

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Simulasi

Simulasi adalah proses implementasi model menjadi program computer (software) atau rangkaian elektronik dan mengeksekusi software tersebut sedemikian rupa sehingga perilakunya menirukan atau menyerupai sistem nyata (realitas) tertentu untuk tujuan mempelajari perilaku sistem, pelatihan, permainan yang melibatkan sistem nyata (realitas). Jadi, dapat disimpulkan simulasi adalah proses merancang model dari suatu sistem yang sebenarnya, mengadakan percobaan-percobaan terhadap model tersebut dan mengevaluasi hasil percobaan tersebut.

Simulasi merupakan suatu metode eksperimental dan terpakai untuk menjelaskan perilaku sistem, membangun teori atau hipotesis yang mempertanggungjawabkan perilaku dari sistem yang diamati, memakai teori-teori untuk meramalkan perilaku sistem yang akan datang, yaitu pengaruh yang akan dihasilkan oleh perubahan-perubahan variable dan parameter sistem atau perubahan operasinya.

Berdasarkan perangkat keras yang digunakan, maka ada 3 jenis simulasi, yaitu : simulasi analog, simulasi digital, dan simulasi hybrid.

-          Simulasi analog, adalah simulasi yang implementasinya menggunakan rangkaian elektronika analog, seperti opamp (operational amplifier) untuk integrasi, pembanding, pembalik, penjumlah, dan lain-lain.

-          Simulasi digital, adalah simulasi yang mana implementasinya menggunakan computer digital.

-          Simulasi hybrid, adalah simulasi yang mana implementasinya menggunakan gabungan rangkaian elektronika analog dan computer digital.

Table perbedaan simulasi analog dan simulasi digital.

No.	Simulasi Analog	Simulasi Digital
1.	Menggunakan computer analog	Menggunakan computer digital
2.	Membentuk/menyusun analogi persoalan	Menguraikan persoalan menjadi hitungan
3.	Menyajikan variable fisis dengan pengukuran	Menyajikan angka-angka dengan pola diskrit terkode
4.	Operasi besar dilakukan oleh piranti khusus (satu tugas) yang jumlahnya relatif sedikit	Operasi dilakukan oleh piranti hitungan yang jumlahnya relatif banyak dan dapat saling tukar tugas
5.	Biaya relatif rendah dan program mudah	Biaya relatif tinggi dan program sulit
6.	Unsur-unsur terpisah untuk setiap operasi	Unsur-unsur identik bekerja beruntun (operasi seri)
7.	Ketelitian hingga sekitar 1 dalam 104. Tetapi persoalan delay komputasi kecil	Ketelitian besar hingga 1 dalam 1012. Tetapi mempunyai persoalan “finite word length” dan delay komputasi
8.	Simpanan data terbesar pada berbagai piranti yang tidak dapat dipertukarkan	Simpanan data dipusatkan di tempat tertentu dan dapat dipertukarkan serta tidak terbatasi waktu
9.	Sebagai model atau pencerminan sistem yang sebenarnya, operasi biasa dijalani dalam waktu nyata sistem fisis	Menghimpun data hitungan yang tidak ada hubungannya dengan sistem yang diwakili satu operasi biasanya tidak bersangkutan dengan waktu nyata
10.	Mewakili/menggantikan besaran-besaran matematis atau fisis	Dapat mewakili angka-angka maupun huruf-huruf atau simbol-simbol
11.	Sangat sesuai/cocok untuk mewakili besaran-besaran terukur dan menirukan respons sistem-sistem fisis dengan analogi matematis	Sangat sesuai untuk menangani proses-proses acak diskret, data statistik, dan masalah numerik dalam bidang ilmiah dan bisnis

B.     Tujuan Simulasi

Metode Simulasi bertujuan untuk :

-          Melatih keterampilan tertentu, baik yang bersifat keahlian (profesional)  maupun  keterampilan  dalam hidup sehari-hari.

-          Memperoleh pemahaman tentang suatu pengertian (konsep) atau prinsip.

-          Latihan memecahkan masalah.

-          Meningkatkan keaktifan belajar.

-          Memberikan motivasi belajar kepada peserta didik.

-          Melatih peserta didik untuk mengadakan kerjasama dalam situasi kelompok.

-          Menumbuhkan daya kreatif peserta didik.

-          Melatih peserta didik untuk mengembangkan sikap toleransi.

-          Memperkuat atau memverifikasi suatu solusi analitik.

-          Studi pengaruh perubahan terhadap sistem yang ada dengan tanpa merubah sistem.

-          Membandingkan alternatif rancangan untuk suatu sistem yang tidak atau belum ada.

C.    Manfaat Simulasi

Salah satu keuntungan utama dari simulator adalah dapat menyediakan umpan balik yang praktis dengan pengguna saat menggunakan sistem layaknya dunia nyata. Hal ini memungkinkan perancang desain menentukan kebenaran dan keefisienan desainnya, sebelum sistem tersebut benar – benar di bangun. Sehingga, pengguna dapat mengeksplorasi manfaat dari desain alternatif, tanpa secara fisik membangun sistem tersebut. Dengan menyelidiki efek dari desain yang terjadi selama fase konstruksi, memberikan keuntungan berkurangnya biaya keseluruhan secara signifikan. Sebagai contoh, mempertimbangkan desain dan pembuatan sirkuit terpadu. Dalam tahap mendesain, perancang desain disajikan dengan segudang keputusan mengenai hal-hal seperti penempatan komponen dan routing kabel penghubung. Jika hal itu dibuat, maka akan sangat mahal agar benar-benar membuat semua desain potensial sebagai sarana mengevaluasi kinerja masing-masing. Melalui penggunaan simulator, pengguna dapat menyelidiki keunggulan relatif dari setiap desain tanpa benar-benar fabrikasi pada sirkuit itu sendiri. Dengan meniru perilaku dari desain, simulator sirkuit mampu menyediakan informasi yang berkaitan dengan kebenaran dan keefisiensian desain alternatif. Setelah berhati-hati menimbang konsekuensi dari masing-masing desain, sirkuit terbaik kemudian dapat dibuat .

Manfaat lain dari simulator adalah memungkinkan perancang sistem untuk belajar tentang masalah abstraksi di beberapa tingkat yang berbeda. Dengan mendekati sistem pada tingkat yang lebih tinggi dari abstraksi, sehingga desainer mampu memahami perilaku dan interaksi semua komponen tingkat tinggi dalam sistem. Dengan itu lebih siap untuk melawan kompleksitas sistem secara keseluruhan. Kompleksitas ini mungkin hanya membanjiri desainer jika masalah telah didekati dari tingkat yang lebih rendah. Sebagai desainer, lebih baik memahami pengoperasian komponen tingkat yang lebih tinggi melalui penggunaan simulator. Komponen tingkat yang lebih rendah kemudian dapat dirancang dan kemudian disimulasikan untuk verifikasi dan evaluasi kinerja. Seluruh sistem dapat dibangun berdasarkan ini “top-down” teknik. Pendekatan ini sering disebut sebagai dekomposisi hierarkis dan sangat penting dalam setiap desain alat dan simulator yang berkaitan dengan pembangunan sistem yang kompleks. Misalnya sehubungan dengan sirkuit, hal ini sering berguna untuk memikirkan sebuah mikroprosesor dalam hal register, aritmatika unit logika, multipleksor dan unit kontrol. Sebuah simulator yang memungkinkan konstruksi, interkoneksi, dan simulasi. Selanjutnya entitas tingkat yang lebih tinggi ini jauh lebih berguna daripada simulator yang hanya memungkinkan desainer membangun dan menghubungkan gerbang logika sederhana. Bekerja di sebuah abstraksi tingkat yang lebih tinggi juga memfasilitasi prototyping yang lebih cepat di mana sistem awal cepat dengan tujuan mempelajari kelayakan dan kepraktisan dari desain tingkat tinggi.

Ketiga, simulator dapat digunakan sebagai cara yang efektif untuk mengajarkan atau menunjukkan konsep kepada peserta didik. Hal ini terutama berlaku untuk simulator yang membuat cerdas dengan menggunakan komputer grafis dan animasi. Simulator tersebut secara dinamis menunjukkan perilaku dan hubungan semua komponen sistem simulasi. Sehingga, memberikan pengguna pemahaman yang bermakna atau bersifat sistematis. Pertimbangnya lagi, yaitu simulator sirkuit. Dengan menunjukkan jalur yang diambil oleh sinyal sebagai masukan yang dikonsumsi oleh komponen dan output yang dihasilkan lebih fanout masing-masing, peserta didik benar-benar dapat melihat apa yang terjadi di dalam sirkuit dan pemahaman yang lebih baik. Simulator tersebut juga harus memungkinkan peserta didik untuk mempercepat, memperlambat, menghentikan, atau bahkan membalikkan simulasi sebagai sarana membantu pemahaman. Hal ini terutama berlaku ketika simulasi sirkuit yang mengandung loop umpan balik atau operasi lainnya yang tidak segera intuitif pada awal penyelidikan.

pembelajaran dengan simulasi memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan pempraktikan nyata sebagai lingkungan belajar. simulasi dapat meningkatkan keselamatan, memberikan pengalaman tidak tersedia pada kenyataannya, mengubah kerangka waktu, membuat peristiwa langka lebih umum, mengontrol kompleksitas situasi belajar untuk kepentingan pembelajaran, dan telah menghemat uang.

Banyak pendidik mempertimbangkan keselamatan menjadi salah satu keuntungan simulasi yang paling penting. Sebuah contoh yang baik adalah mengajar seseorang untuk mengoperasikan pembangkit listrik tenaga nuklir. Industri listrik membuat ekstensif menggunakan simulasi untuk pelatihan operator secara teratur. Sebuah alasan keamanan, tidak tepat untuk menggunakan pembangkit listrik tenaga nuklir secara nyata. Akan tetapi, sebagai lingkungan belajar untuk mengajar siswa digunakan kompleksitas operasi. Jika pelatih membuat kesalahan, hasilnya bisa menjadi bencana besar. Tidak seorang pun akan mempertimbangkan mengajar 747 pilot boeing masa depan. Bagaimana menangani beberapa kegagalan mesin saat lepas landas dengan benar-benar mengontrol kekuasaan dalam pesawat nyata.

Kadang-kadang simulasi adalah satu-satunya cara untuk menyediakan beberapa jenis instruksi. Dalam kursus sejarah misalnya, tidak mungkin bagi peserta didik untuk benar-benar menyaksikan peristiwa di masa lalu. Namun, simulasi dapat memunculkan kesan apa yang terjadi dan memberikan berbagai peran tokoh-tokoh sejarah. Demikian pula, dalam kursus ekonomi, simulasi mungkin cara terbaik bagi peserta didik untuk menciptakan sebuah analisis peristiwa depresi besar.

Atribut lain dari simulasi adalah seseorang dapat mengontrol aspek-aspek realitas yang membuat belajar sulit. Contoh terbaik memanipulasi waktu untuk kepentingan pembelajaran. Dalam beberapa keadaan, mempercepat berlalunya waktu. Dalam simulasi genetika dan warisan, generasi-generasi dapat tiba dalam hitungan detik, bukan jam atau bulan. Sama dalam studi gerakan gletser, simulasi dapat memampatkan tahun atau bahkan centurries ke meinutes. Kadang-kadang perlu untuk memperlambat waktu. Dalam mempelajari pergerakan molekul misalnya, waktu memanipulasi membantu pelajar melihat gerakan yang pada kenyataannya terlalu cepat untuk diamati.

Simulasi menyederhanakan realitas, mereka dapat lebih kondusif dalam belajar dari beberapa lingkungan yang nyata. Situasi dunia nyata pasti penuh dengan gangguan, pertimbangan lagi tugas pengajarannya. Contohnya bagaimana menerbangkan pesawat, Kokpit sebuah pesawat modern merupakan salah satu lingkungan belajar yang lebih mungkin. Tidak hanya instrumen yang dihadapi pilot pemula, tetapi pesan yang disampaikan antara pengendali lalu lintas udara, semua pesawat di sekitarnya, dan keadaan sekitar yang membutuhkan perhatian terhadap apa yang dikatakan. Pilot pemula yang khawatir tentang udara sekitar dan juga pesawat lain di dekatnya. Semua ini menciptakan situasi belajar untuk mengendalikan pesawat. Sehingga dibutuhkan sepanjang waktu untuk belajar bagaimana untuk terbang ketika pesawat yang sebenarnya digunakan sebagai kendaraan untuk belajar.

Dengan demikian, industri penerbangan dan militer membuat ekstensif menggunakan simulator pesawat. Simulator tercanggih, digunakan untuk pelatihan pesawat jet, terdiri dari kokpit yang mereplikasi sempurna pesawat simulasi, dipasang pada platform gerakan hidrolik, dengan monitor komputer menggantikan jendela. Monitor komputer dapat mereproduksi adegan di luar pesawat gelar apa pun realisme yang diinginkan, dan basis gerakan hidrolik dapat menciptakan sebagian besar aspek kinestetik terbang pesawat.

Aplikasi simulasi dalam pembelajaran fisika adalah sebagai berikut.

-          Kasus pertama

·         Daya Apung

·         Densitas

Contoh Tujuan Pengajaran

·      Dengan mengetahui parameter fisis benda dan cairannya, dapat memperkirakan apakah sebuah benda akan tenggalam atau mengapung saat dimasukkan ke dalam cairan.

·      Mendefinisikan massa jenis (rapat massa) baik untuk benda padat dan cair.

·      Mencari hubungan antara gaya apung, berat benda, dan volume cairan yang dipindahkan oleh benda.

·      Menjelaskan hubungan antara gaya apung dan massa jenis benda relatif terhadap massa jenis cairan.

·      Dengan mengetahui berat dan volume benda, dapat memperkirakan berat bagian benda yang berada dalam cairan (baik yang mengapung atau tenggelam).

·      Memperkirakan gaya apung pada benda yang mengapung maupun yang tenggelam.

·      Menjelaskan bagaimana sebuah benda yang lebih padat dibanding air dapat tetap mengapung dengan menumpangkannya/meletakkannya pada benda yang memiliki rapat massa yang lebih kecil dibandingkan air.

-          Kasus Kedua

·      Gelombang

·      Suara

Contoh Tujuan Pengajaran

·      Mengamati gelombang air, suara, dan cahaya kemudian melihat bagaimana mereka memiliki kesamaan. Semuanya dapat diwujudkan dengan gelombang sinus.

·      Apa yang akan diperlihatkan gelombang sinus tersebut untuk ketiga fenomena yang berbeda tersebut? Menggunakan sejumlah sumber gelombang dengan spasi yang berbeda dan mengamati terjadinya perubahan pola interferensi. Mengamati titik-titik, baik dengan mata ataupun alat ukur, terjadinya interferensi yang konstruktif dan yang destruktif.

·      Memasang penghalang dan mengamati bagaimana gelombang saat melintasi satu atau dua celah. Bagaimanakah bentuk gelombang yang terjadi dengan adanya penghalang bercelah? Bagaimanakah caranya agar bisa mengubah-ubah pola gelombangnya?

·      Pada tab cahaya, memperkirakan letak dari fringe (cincin, lingkaran pinggir) yang muncul di layar dengan menggunakan d sin(θ) = mλ. Menggunakan meteran untuk memeriksa perkiraan tersebut.

-          Kasus Ketiga

·       Hukum Snell

·       Cahaya

·       Refraksi

Contoh Tujuan Pengajaran

·      Menjelaskan bagaimana cahaya berbelok di batas kedua media. Mengukur juga sudut pembelokannya.

·      Menggunakan Hukum Snellius untuk sinar laser yang ditembakkan pada bidang batas kedua media.

·      Menjelaskan efek perubahan panjang gelombang dengan perbahan sudut refraksi.

·      Menjabarkan bagaimana sebuah prisma dapat membentuk pelangi.

BAB III

PENUTUP

A.      Kesimpulan

1. Simulasi adalah proses merancang model dari suatu sistem yang sebenarnya, mengadakan percobaan-percobaan terhadap model tersebut dan mengevaluasi hasil percobaan tersebut.

2. Tujuan simulasi adalah sebagai sarana memperoleh keterampilan dalam bidang keahlian tertentu maupun kehidupan sehari-hari, untuk mendapatkan pemahaman yang rinci mengenai konsep atau prinsip, mengembangkan aspek kognitif dan psikomotorik pada peserta didik, mengembangkan sikap toleransi dan motivasi pada peserta didik, langkah awal untuk menciptakan suatu sistem.

3. Manfaat simulasi adalah memberikan gambaran suatu sistem, mempelajari abstraksi pada sebuah sistem, mengajarkan dan menunjukan konsep, memberikan keamanan dan keselamatan pada sistem yang berbahaya.

DAFTAR PUSTAKA

Allesi, M.S., Trollip, R.S. (2001). Multimedia for learning: method and development  (3th ed). Massachusetts: Allyn and Bacon