RENCANA PROGRAM DAN KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER (RPKPS) Mata Kuliah KALKULUS 1 IF 1106 Oleh : Dwi Septi Haryani, ST SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDONESIA TANJUNG PINANG 2010 RENCANA PROGRAM DAN KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER (RPKPS) 1. Nama Matakuliah : KALKULUS 1 2. Kode/SKS : IF 1106 / 3 sks 3. Semester : Ganjil 4. Dosen Pembina : Dwi Septi Haryani, ST 5. Tujuan pembelajaran (kompetensi hardskill): a. Kompetensi Utama Setelah mengikuti perkuliahan , mahasiswa akan dapat menyelesaikan soal-soal kalkulus yang berhubungan dengan fungsi, limit fungsi, turunan dan integral. Dapat menyelesaikan masalah terkait dengan turunan, menentukan karakteristik fungsi berdasarkan turunannya, menentukan nilai ekstrem fungsi kontinyu pada interval tertutup. Memahami kaitan dua konsep dasar kalkulus (turunan dan intergral tertentu) secara tepat. b. Komptensi Khusus (Hardskill / Softskill) Setelah mengikuti matakuliah ini mahasiswa diharapkan memiliki kompetensi secara hardskill dan softskill berikut : Hardskill 1. Mahasiswa mampu memahami definisi fungsi, grafik fungsi, daerah definisi, daerah nilai, bentuk-bentuk fungsi riil, dan beberapa definisi fungsi yang lain. 2. Mahasiswa dapat memahami fungsi dalam bentuk parameter dan bentuk fungsi dalam koordinat polar 3. Mahasiswa dapat memahami barisan bilangan, limit barisan, limit tak benarnya, sifat-sifat limit barisan dan barisan yang istimewa. 4. Mahasiswa dapat memahami limit fungsi baik limit kiri maupun limit kanan, sifat-sifat limit fungsi dan asimtot kurva. 5. Mahasiswa dapat memahami kontinyuitas fungsi. 6. Mahasiswa dapat memahami definisi turunan, rumus dasar turunan dan mampu mencari turunan dari ber bagai bentuk fungsi. 7. Mahasiswa dpt memahami penggunaan Turunan utk menyelesaikan beberapa persoalan. Softskill 1. Mampu bekerja sama dalam tim pada saat kerja kelompok 2. Inovatif 3. Aktif (memberi tanggapan, argumen dan pertanyaan) 4. Mandiri 5. Mampu berfikir kritis (koreksi berdasarkan sumber referensi lain) 6. Jumlah jam: Kegiatan di dalam kelas (3 SKS x 16 minggu) : a. Kuliah = 39 sks (13 pertemuan) b. Ujian tengah semester = 3 sks c. Ujian akhir semester = 3 sks c. Overview materi = 3 sks Total = 48 sks (16 pertemuan) Definisi SKS disini adalah 50 menit jam pelajaran. 1 SKS disini mengandung kegiatan untuk tugas mandiri yang terencana,maka direncanakan pula kegiatan berikut : Tugas rencana dilar kelas, yaitu dengan rincian sebagai berikut : 1. Tugas mandiri dan kelompok 1 Mencari referensi – referensi dari berbagai sumber = 3 sks 2 Membuat ringkasan materi berkaitan dengan pokok bahasan = 3 sks 3 Memecahkan kasus yang diberikan = 3 sks 4 Tugas individu berupa lembar kerja mahasiswa = 3 sks 2. Kegiatan Di Kelas 1 Pembahasan Materi = 21 sks 2 Pembahasan studi kasus = 12 sks 4 Quis = 3 sks Total Jam = 48 sks 7. Jadwal Kegiatan Mingguan No Mg Kemampuan Akhir Hard skill Materi Soft skill Model Pembelajaran Penugasan Evaluasi Indikator Level Bobot A C P (%) 1 I 2 II Mahasiswa dapat : 1. Apresiatif a. Memahami aturan 2. Responsive kontrak perkuliahan b. Memahami ruang lingkup mata kuliah dan pembagian waktunya. c. Dapat menjelaskan pengertian dan aplikasi kalkulus. Mahasiswa dapat : 1 1. menjelaskan 1.Responsif pengertian fungsi 2. Aktif 2. menggambarkan grafik sebuah fungsi 3. menentukan daerah definisi dan daerah nilai 4. menjelaskan pentingnya fungsi dalam kehidupan sehari – hari dan a. Kontrak perkuliahan, RPKPS b. Pengertian dan aplikasi kalkulus Fungsi : a. Definisi (fungsi dan relasi) b. Grafik fungsi c. Daerah definisi dan daerah nilai Ceramah Diskusi Ceramah Diskusi Latihan soal - Membuat grafik dari sebuah fungsi dan menentukan daerah hasil dan daerah definisnya, Mampu mengaplikasikan teori kalkulus dalam berbagai ilmu. 5 1,2 1,2 1,2 -Mahasiswa dapat menyebutkan definisi fungsi dan dapat menentukan relasi yang merupakan sebuah fungsi -Mahasiswa dapat menggambarkan sebuah fungsi pada koordinat cartesian. -Mahasiswa dapat membedakan dan 10 1,2 2 1,2 matematika. 3 III Mahasiswa mampu : a. Menjelaskan jenis – jenis fungsi, contoh dan menggambarkan grafik fungsinya. 1. Aktif 2. Responsif 3. Tanggung jawab Fungsi : a. Fungsi Riil b. Jenis – jenis fungsi c. Definisi fungsi yang lain. Ceramah Diskusi Latihan soal Tugas kelompok: mengkalsifikasik an jenis – jenis fungsi dan memberikan contoh dari masing – masing fungsi dan menggambarkan grafik fungsinya. menuliskan daerah definisi dan daerah nilai. - Mahasiswa dapat mengenali dan memberikan contoh beberapa fungsi riil yaitu: fungsi polinom fungsi aljabar, fungsi transenden , fungsi trigonometeri, fungsi siklometri dan fungsi hiperbolik -Mahasiswa dapat menyebutkan dan menuliskan beberapa fungsi lain, yaitu : fungsi konstanta, fungsi identitas, fungsi satu-satu, fungsi pada, fungsi eksplisit, fungsi implisit, fungsi genap dan fungsi ganjil. -Mahasiswa dapat menentukan penjumlahan komponenkomponen vektor. -Mahasiswa dapat mengenali dan menuliskan bentuk-bentuk dari fungsi komposisi, 10 1,2 3 1 1 fungsi invers, fungsi periodik, fungsi terbatas dan fungsi monoton. - Mahasiswa dapat mencari bentuk invers dari sebuah fungsi. Ma- Mahasiswa dapat menggambarkan grafik fungsi diatas dalam koordinat Cartesian. 4 IV Mahasiswa memahami dan menjelaskan fungsi dalam bentuk parameter dan dalam koordinat polar. 1.Aktif 2.Kerjasama 3. Responsif a. Fungsi dalam bentuk parameter b. Fungsi dalam koordinat polar Ceramah Diskusi Latihan soal - Mengubah fungsi dari bentuk umum ke bentuk parameter. - Mengubah fungsi dalam koordinat cartesian ke fungsidalam koordinat polar dan sebaliknya. - - - - Mahasiswa mampu mengenali fungsi dalam bentuk parameter. Mahasiswa dapat mengubah sebuah fungsi dari bentuk parameter kedalam bentuk biasa. Mahasiswa mampu mengubah bentuk sebuah fungsi dari bentuk polar kedalam bentuk cartesian dan sebaliknya. Mahasiswa mampu 10 1,2 1,2 1,2 5 V Mahasiswa mampu : Menjelaskan tentang barisan bilangan dan limit barisan 1. Aktif 2. Kerjasama 3.Responsif a. b. c. d. Barisan bilangan Limit barisan Limit tak sebenarnya Sifat – sifat limit barisan e. Barisan yang istimewa Ceramah Diskusi Latihan soal Menentukan suku umum dari sebuah barisan bilangan Dapat menentukan limit sebuah barisan dan memeriksa barisan yang konvergen. menggambarkan sebuah fungsi dalam koordinat polar. Memahami barisan bilangan. Mampu menentukan suku umum dari sebuah barisan bilangan. Dapat menentukan limit sebuah barisan. Dapat memeriksa barisan yang konvergen dan barisan yang divergen, dengan menggunakan limit. Mengenal apa yang disebut dengan limit tak sebenarnya. Memahami sifatsifat limit barisan dan dapat memanfaatkan sifat-sifat tersebut untuk menentukan limit sebuah barisan. Mengenal beberapa barisan istimewa dan limit dari barisanbarisan tersebut 10 1,2 1,2 2,3 6 7 VI VII Mahasiswa mampu : Menjelaskan tentang limit fungsi. Mahasiswa mampu : a. Menjelaskan tentang fungsi yang kontinyu dan diskontinyuitas 1. Aktif 2. Kerjasama 3.Responsif 1. Aktif 2. Kerjasama 3.Responsif a. Limit fungsi b. Limit kiri dan limit kanan c. Sifat – sifat limit fungsi d. Menentukan asimptot dengan limit a. Definisi fungsi yang kontinyu b. Diskontinyuitas c. Limit dari fungsi – fungsi istimewa Ceramah Diskusi Latihan soal Ceramah Diskusi Latihan soal Menentukan limit suatu fungsi dengan berbagai metode. Menentukan limit kiri dan kanan Memahami dan dapat menentukan limit sebuah fungsi Memahami apa yang dimaksud dengan limit kiri dan limit kanan sebuah fungsi. Mengenal dan mengerti sifat limit fungsi. Dapat menggunakan sifatsifat limit fungsi untuk menentukan limit sebuah fungsi. Mampu menentukan limit sebuah fungsi pada sebuah titik. Mahasiswa dapat menggunakan limit untuk mencari asimptot suatu kurva. Mengerti apa yang dimaksud dengan kontinyuitas fungsi. Dapat menyelidiki kontinyuitas sebuah fungsi. Mampu menentukan titik diskontinuitas sebuah fungsi. Mengenal 10 1,2 1,2 2,3 5 1,3 1,3 1,3 beberapa limit fungsi istimewa. 8 VIII 9 IX Ujian Tengah Semester Mahasiswa mampu : menjelaskan tentang turunan sebuah fungsi 1. Aktif 2. Kerjasama 3.Responsif a. Definisi turunan b. Rumus dasar turunan Ceramah Diskusi Mancari turunan dari sebuah fungsi Latihan soal 10 X Mahasiswa mampu : menjelaskan aturan rantai untuk fungsi tersusun dan turunan dari fungsi invers 1.Responsif 2.Aktif 3.Kerjasama a. Aturan rantai untuk fungsi tersusun b. Turunan dari fungsi invers Ceramah Diskusi Latihan soal Mencari turunan dari fungsi invers Mengerti akan turunan (derivative). Mampu menggunakan limit untuk mencari turunan sebuah fungsi. Mampu menyelidiki apakah sebuah fungsi mempunyai turunan pada sebuah titik. Mengenal rumus-rumus dasar turunan dan dapat memanfaatkanny a untuk menentukan turunan berbagai fungsi. Mengenal fungsi tersusun. Mampu menentukan turunan dari sebuah fungsi tersusun.. Mampu menentukan turunan dari fungsi invers 5 1,3 1,3 1,3 10 2,3 1,3 1,3 11 12 13 XI XII Mahasiswa mampu : menjelaskan mencari turunan dari fungsi implisit dan dengan batuan logaritma 1.Aktif 2.Responsif 3 Disiplin Mahasiswa mampu : Menjelaskan turunan dari fungsi dalam persamaan parameter dan menjelaskan tentang turunan kedua dan turunan yang ebih tinggi 1.responsif 2. Inisiatif 3.Aktif XIII Mahasiswa mampu : a. Menggunakan turunan untuk mencari garis singgung dan garis normal, Panjang garis a. Turunan dari fungsi implisit b. Penurunan dengan batuan logaritma Ceramah Diskusi Latihan soal 1.responsif 2. Inisiatif 3.Aktif a. Turunan dari fungsi dalam persamaan parameter b. Turunan kedua dan turunan lebih tinggi b. Garis singgung dan garis normal c. Panjang garis singgung dan garis normal Ceramah Diskusi Latihan soal Ceramah Diskusi Latihan soal Menentukan turunan dari fungsi implisit. Menentukan turunan dengan bantuan logaritma Mencari turunan dari fungsi persamaan parameter Menentukan turunan kedua dan turunan lebih tinggi dari sebuah fungsi Dapat menentukan turunan dari sebuah fungsi implisit Dapat mencari turunan sebuah fungsi dengan bantuan logaritma Mampu menentukan turunan sebuah fungsi dalam persamaan parameter Mengerti cara menentukan turunan kedua dan turunan yang lebih tinggi dari sebuah fungsi Dapat menentukan turunan kedua/lebih tinggi dari sebuah fungsi implisit fungsi tersusun dan fungsi dalam persamaan parameter Mahasiswa mampu menggunakan turunan untuk mencari : persamaan garis 5 1 2 3 8 1,2 1,2 1,2 3 ,3 3 singgung dan garis normal, Panjang sub normal dan sub tangen 14 XIV Mahsiswa mampu : Meenggunakan turunan untuk mencari sudut perpotongan antar dua kurva dan menentukan titik nilai ekstrem suatu fungsi. d. Panjang sub normal dan sub tangen 1.responsif 2. Inisiatif 3.Aktif a. Sudut perpotongan antar dua kurva b. Maksima dan minima c. Bentuk tak tentu dan aturan L’Hospital pada limit. Ceramah Diskusi Latihan soal singgung dan garis normal dari sebuah kurva pada suatu titik yang diketahui. panjang garis singgung dan garis normal. Panjang sub normal dan subtangen - Mencari sudut Mahasiswa mampu perpotongan antar menggunakan dua kurva. turunan untuk : -Mencari dan - Mencari nilai menunjukkan ekstrem sebuah besar sudut fungsi perpotongan antara 2 kurva yang diketahui. - Memeriksa sebuah fungsi apakah fungsi naik atau fungsi turun, fungsi cembung /cekung -Mencari dan menentukan titik/nilai Ekstrim suatu fungsi. - mengenali limit dengan bentuk taktentu -menggunakan turunan untuk mencari nilai suatu limit (aturan 15 16 XV XVI Mahasiswa mampu : Menggunakan turunan untuk menentukan kelengkungan kurva dan mengukur besarnya kecepatan percepatan benda. 1.responsif 2. Inisiatif 3.Aktif a. kelengkungan b. kecepatan dan percepatan Ceramah Diskusi Latihan soal Ujian Akhir Semester - Mencari kelengkungan sebuah kurva - Mencari besarnya kecepatan dan percepatan benda dengan turunan. L’Hospital) Mahasiswa mampu menggunakan turunan untuk : - menentukan kelengkungan kurva pada suatu titik. - menentukan besarnya laju perubahan dari kelengkungan suatu kurva, dan menentukan lingkaran kelengkungan - Mahasiswa mampu menggunakan turunan untuk mencari besarnya kecepatan dan percepatan suatu partikel/benda yang bergerak dalam lintasan garis lurus. 8. Topik Bahasan Kegiatan di luar kelas (pengerjaan tugas kelompok dan individu) dilaksanakan dengan waktu yang lebih bebas, namun tetap dalam jadwal mingguan yang telah ditetapkan. Materi perkuliahan yang dibahas diwujudkan dalam bentuk presentasi (microsoft power point) untuk active learning, yang tersusun berdasarkan topik sebagai berikut: Materi 1 Fungsi Topik 2 Fungsi 3 Fungsi 4. Barisan Bilangan 5 Limit Fungsi 6 Kontiyuitas Fungsi 7 Turunan 8 Turunan 9 Turunan 10 Turunan 11 Aplikasi turunan a. b. c. a. b. c. a. b. a. b. c. d. e. a. b. c. d. a. b. c. a. b. a. b. a. b. a. b. Rincian Isi Materi Definisi fungsi Grafik fungsi Daerah definisi dan daerah nilai Fungsi Riil Beberapa Jenis Fungsi Beberapa definisi fungsi yang lain Fungsi dalam bentuk parameter Fungsi dalamkoordinat polar Barisan bilangan Limit barisan Limit tak sebenarnya Sifat – sifat limit barisan Barisan yang istimewa Limit fungsi Limit kiri dan limit kanan Sifat - sifat limit fungsi Menentukan asimptot dengan limit Definisi fungsi yang kontinyu Diskontinyuitas Limit dari fungsi – fungsi istimewa Definisi turunan Rumus dasar turunan Aturan rantai untuk fungsi tersusun Turunan dari fungsi invers Turunan dari fungsi implisit Penurunan dengan bantuan logaritma Turunan fungsi dalam bentuk parameter Turunan kedua dan turunan yang lebih tinggi a. Garis singgung b. Garis normal c. Panjang garis singgung d. Panjang garis normal e. Panjang sub normal f. Panjang sub tangen 12 Aplikasi turunan 13 Aplikasi turunan 14 Aplikasi turunan a. b. a. b. a. Sudut perpotongan antara dua kurva Maksima dan minima Kelengkungan Kecepatan dan percepatan Bentuk tak tentu dan aturan L”Hospital 9. Pemberian Tugas Deskripsi Tugas Mahasiswa diminta aktif untuk mencari bahan tambahan sendiri untuk setiap materi melalui Internet. Tugas terdiri atas tugas individual dan kelompok. Adapun rincian tugas adalah sebagai berikut: Tugas kelompok: Tugas ini adalah yang dikerjakan oleh kelompok yang terdiri dari 4-5 orang yang membahas materi pelajaran dan mengerjakan soal (study kasus). Tugas ini dimaksudkan untuk memfasilitasi mahasiswa yang lemah melalui tutor teman sebaya. Penilaian dilihat dari segi kekompakan, pemerataan tugas, penguasaan materi dan kedisiplinan kelompok, diberi bobot 20 %. Tugas individual : Lembar kerja dirancang secara hati-hati dengan memperhatikan tujuan pemelajaran, pemelajar, dan metode yang diterapkan. Lembar kerja menjadi bagian terintegrasi dari pemelajaran, bukan sekedar lembar latihan saja. Lembar kerja dapat berfungsi sebagai sarana untuk membangkitkan kembali pengetahuan dasar yang diperlukan, orientasi, latihan, dan umpan balik Tugas ini dikerjakan secara individu, yaitu berupa : 1. Mengerjakan soal secara manual di lembar kerja mahasiswa yang sudah disediakan. 2. Membuat rangkuman dari materi yang bersangkutan. 3. Essay 10. Penilaian Diskripsi Ujian : Soal pada ujian tengah semester dan akhir semester merupakan soal yang berbentuk 1. Extended response essay (menentukan, menerapkan, memilih atau menilai prosedur – prosedur penyelesaian, memberi argumentasi). Jumlah soal 2 dengan bobot 50% 2. Restricted response essay (menghitung, menginterpretasikan, mengidentifikasi dan mengklasifikasi). Jumlah soal 2 dengan bobot 30% 3. Pilihan ganda (menganalisa, menilai dan memilih). Jumlah soal 5 dengan bobot 20%. Penilaian individual 80 %, meliputi: 1. Harian : 10 %: - Partisipasi - Kerja keras - Percaya diri 2. Quiz : 25 % 3. Semester : 20 % 4. Tugas : 25 % Penilaian kelompok 10 %, meliputi: - Kekompakan - Pemerataan tugas - Penguasaan materi , dan - Kedisiplinan kelompok Standar konversi nilai yang direncanakan: A B C D E > 85 70 - 85 60 - 70 45 - 60 < 45 11. Referensi : 1. Yusuf Yahya, D. Suryadi H.S., Agus S., Matematika Dasar untuk Perguruan Tinggi, Ghalia Indonesia, Jakarta, 1995 2. Edwin J. Purcell, Dale Varberg, Kalkulus dan Geometri Analitis, jilid 1, terjemahan : I Njoman Susila, Bana Kartasasmita, Rawuh, Erlangga, Jakarta, 1995. 12. Perencanaan Monitoring dan Umpan Balik Rencana dokumen monitoring dan umpan balik meliputi dan diwujudkan dalam bentuk form-form yang terdiri atas: rencana dokumen/form kegiatan mingguan, Rencana dokumen/form, umpan balik dari mahasiswa, dan rencana dokumen/form perubahan. No 1 2 3 b. FORMAT KEGIATAN MINGGUAN Nama Individual Kelompok mahasiswa Hr/PBM Mid smstr Tgs kmpk merata penguasaan Pts Kk Pd A B Dst Ket Ds FORMAT UMPAN BALIK DARI MAHASISWA Apa yang anda dapatkan dalam perkuliahan hari ini? Apa kesulitan anda hari ini? Apa yang anda sukai dalam kuliah hari ini? Apa yang tidak anda sukai dalam kuliah hari ini? Masalah yang bersifat umum segera diperbaiki dan langsung diterapkan pada pertemuan berikutnya, sedangkan yang sifatnya mendasar akan dicatat untuk perbaikan pada semester berikutnya.Perencanaan Evaluasi adalah sebagai berikut: c. FORMAT PERUBAHAN GAP AKAR MASALAH ALTERNATIF SOLUSI Evaluasi meliputi: 1. Hasil pembelajaran Evaluasi kemampuan mahasiswa dalam memahami konsep dilakukan secara tertulis sebanyak 2 kali, yaitu ujian tengah semester dan ujian akhir semester. Hasil ini menggambarkan kemampuan individual mahasiswa dalam mencapai target kompetensi yang berhubungan dengan kemampuan pemahaman terhadap materi perkuliahan yang diberikan. Sehingga dapat dianalisis persentase mahasiswa yang berhasil mencapai target kompetensi tersebut.Evaluasi terhadap kemampuan praktis mahasiswa dilakukan pada setiap kali pembahasan materi yang berhubungan dengan praktek tersebut. 2. Proses pembelajaran Proses pembelajaran dievaluasi dengan menganalisis monitoring form dan umpan balik seperti contoh di atas, untuk melihat keefektifan dari setiap komponen pembelajaran. Hambatan dan kekurangan a. Terkadang mahasiswa telat mengisi KRS, sehingga jumlah sks yang dicapai tidak maksimum b. Bagi mahasiswa yang sudah bekerja, waktu belajar lebih banyak tersita oleh kerja c. Terkadang jadwal kerja dinas membuat mahasiswa harus meninggalkan kuliahnya sementara. Kemungkinan perbaikan a. Diberikan tugas tambahan b. Diberikan ujian perbaikan c. Diberikan waktu khusus untuk diskusi dengan dosen diluar jam mata kuliah