## GAME EDUKASI “MATH RACE” UNTUK MENINGKATKAN MINAT SISWA SMA/SMK BELAJAR MATEMATIKA MENGGUNAKAN METODE LINEAR CONGRUENTIAL GENERATOR
Muh. Kasim Program Studi Teknik Informatika S1, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang, Jalan Raya Karanglo km 2 Malang, Indonesia
Muh.kasim12@gmail.com

## ABSTRAK
Game  merupakan  salah  satu  media  hiburan  yang  menjadi  pilihan  anak  untuk  menghilangkan  kejenuhan atau hanya untuk sekedar mengisi waktu luang. Selain menjadi media hiburan, game juga dapat menjadi sebuah media  pembelajaran  untuk  meningkatkan  perkembangan  otak  seseorang  dalam  daya  motorik,  afeksi,  kognitif, spiritual, dan keseimbangan sehingga mencerdaskan kemampuan otak. Kebanyakan game untuk saat ini hanya digunakan sebagai permainan yang  mengandung sebuah tantangan dan hiburan, tetapi dari sisi edukasi kurang dikembangkan  bagi  anak-anak  maupun  bagi  siswa  untuk  dapat  meningkatkan  minat  belajar  mereka.  Adanya game  bertema  edukasi  dapat  membantu  siswa  bermain  sambil  belajar.  Namun,  game  edukasi  yang  beredar biasanya  masih  monoton  dengan  pertanyaan-pertanyaan  yang  sama  pada  stage  yang  sama.Oleh  karena  itu, dibutuhkan sebuah algoritma atau metode pengacakan yang dapat digunakan untuk melakukan pengacakan pada soal  yang  akan  di  tampilkan.  Sehingga  berkesan  lebih  variatif.  Metode  yang  digunakan  dalam  perancangan aplikasi  ini  adalah  metode  Linear  Congruential  Generator  (LCG),  dimana  metode  LCG  berfungsi  untuk mengacak  pertanyaan  yang  ada  pada  aplikasi  secara  random.  Dengan  penerapan  metode  ini,  representasi pertanyaan  menjadi  lebih  variatif.  Hasil  dari  penelitian  menunjukkan  bahwa  metode  Linear  Congruential Generator  dapat  membangkitkan  bilangan  acak  yang  kemudian  diproses  menjadi  pertanyaan.  Dengan menggunakan  bilangan  yang  dibangkitkan  oleh  metode  Linear  Congruential  Generator  dapat  dihasilkan pertanyaan yang berbeda meskipun di stage yang sama.
Kata kunci : math race, edukasi, racing game, matematika, linear congruential generator.
1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan game di dunia semakin pesat, tak terkecuali di Indonesia. Game saat ini sudah menjadi alternative  hiburan  bagi  tua,  muda,  pria  maupun wanita.  Salah  satu  tujuan  pembuatan  sebuah  game adalah  education  (mendidik).  Game  ini  akan  lebih diutamakan  untuk  mendukung  proses  pembelajaran dengan konsep “Bermain sambil belajar”[1]. Dengan konsep  ini,  proses  pembelajaran  yang  bersifat nonformal  di  harapkan  mampu  menumbuhkan  minat belajar siswa
Game merupakan salah satu media hiburan yang menjadi pilihan anak untuk menghilangkan kejenuhan  atau  hanya  untuk  sekedar  mengisi  waktu luang.  Selain  menjadi  media  hiburan,  game  juga dapat  menjadi  sebuah  media  pembelajaran  untuk meningkatkan  perkembangan  otak  seseorang  dalam daya  motorik,  afeksi,  kognitif,  spiritual,  dan keseimbangan  sehingga  mencerdaskan  kemampuan otak[2].  Kebanyakan  game  untuk  saat  ini  hanya digunakan  sebagai  permainan  yang  mengandung sebuah tantangan dan hiburan, tetapi dari sisi edukasi kurang  dikembangkan  bagi  anak-anak  maupun  bagi siswa  untuk  dapat  meningkatkan  minat  belajar mereka.  Adanya  game  bertema  edukasi  dapat membantu  siswa  bermain  sambil  belajar.  Namun,
game  edukasi  yang  beredar  biasa  masih  monoton dengan pertanyaan yang sama pada stage yang sama.
Saat ini game edukasi yang bertema matematika sudah banyak ditemui di internet baik untuk platform PC maupun untuk android. Namun, yang memadukan antara  game  balapan  dengan  matematika  masih kurang.  Meskipun  ada,  game  tersebut  masih berdimensi  2  (2D)  yang  bagi  sebagian  orang  merasa kurang  menarik.  Oleh  karena  itu,  penulis  membuat game  ‘Math  Race’  yang  memadukan  antara  game balapan  dengan  matematika  dan  berdimensi  3  (3D). pada  game  ini  digunakan  sebuah  algoritma  atau metode  pengacakan  yang  dapat  digunakan  untuk melakukan  pengacakan  pada  soal  yang  akan  di tampilkan.  Sehingga  berkesan  lebih  variatif.  Metode yang  digunakan  dalam  perancangan  aplikasi  ini adalah metode Linear Congruential Generator (LCG), dimana  metode  LCG  ini  dapat  membangkitkan bilangan  acak  serta  tidak  menggunakan  terlalu banyak  proses  sehingga  tidak  membutuhkan  banyak memori untuk prosesnya.

## 1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan  latar  belakang  di  atas,  dapat  di rumuskan  permasalahan  yang  akan  di  selesaikan, yaitu :
1. Bagaimana cara  membuat sebuah  game edukasi matematika yang menarik dan tidak monoton.
2. Bagaimana  cara  menerapkan  metode Linear Congruential Generator untuk membuat pengacakan  pertanyaan  pada  game  edukasi “Math Race”.

## 1.3. Batasan Masalah
Batasan masalah pada penelitian ini adalah:
1. Pada  penelitian  ini  hanya  mengembangkan algoritma  pemrograman  dengan  metode  Linear Congruential Generator.
2. Game yang dibuat berdimensi 3 (3D).
3. Pertanyaan  –  Pertanyaan  yang  disajikan  dalam game hanya seputar matematika yang merupakan soal perhitungan cepat.
4. Dalam  game  terdapat  1  karakter  player  dan  1 karakter non-player.
5. Pada game ini terdapat 3 tingkatan level dengan tingkat kesulitan soal yang berbeda.
6. Target user adalah siswa SMA/SMK sederajat.
7. Bahasa  Pemrograman  yang  digunakan  adalah C# dan Java Script.

## 1.4. Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan game ini yaitu :
1. Menciptakan  sebuah  game  yang  memiliki  nilai edukasi di bidang matematika.
2. Menerapkan metode Linear Congruential Generator (LCG) untuk menghasilkan
pengacakan  pertanyaan  yang  lebih  variatif sehingga  game  edukasi  “Math  Race”  tidak bersifat monoton

## 1.5. Manfaat
Ada  beberapa  manfaat  untuk  pengguna  game edukasi  “Math  Race”  yang  dapat  disimpulkan  oleh penulis yaitu sebagai berikut :
1. Memberikan hiburan kepada pemain bertemakan  edukasi  yang  di  padukan  dengan game balap.
2. Menigkatkan minat belajar matematika.
3. Meningkatkan kemampuan pemain dalam mengerjakan soal matematika dengan cepat.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Hasil  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Siswanto dan  Purnama  yang  berjudul  “Perancangan  Game Edukasi Sebagai Media Pembelajaran
Ilmu Pengetahuan Alam Kelas 3 Pada Sekolah Dasar Islam Kauman Kabupaten Pati”
dijelaskan dalam pembuatan game edukasi tersebut membutuhkan data soal-soal dan jawaban. Data yang diambil sebelumnya  disesuaikan  dengan  kurikulum  yang sedang berjalan. Kebutuhan fasilitas game yang harus disediakan  untuk  menarik  pengguna  agar  tertarik adalah  :  Ada  soal  dan  pilihan  jawaban,  Ada  fasilitas petunjuk  permainan  dan  pilihan  jenis  mata  pelajaran yang dapat dipilih, game harus diiringi dengan musik,
audio  yang  sesuai  dengan  kondisi  permainan, tampilan dibuat menarik bagi pengguna[1].
Namun,  banyak  game  edukasi  yang  ada sekarang  yang  terasa  monoton  karena  adanya perulangan pertanyaan yang sama.untuk itu dibutuhkan  sebuah  metode  yang  dapat  membuat game  edukasi  menjadi  lebih  variatif.  Pada  penelitian yang  dilakukan  oleh    Riki  Wahyudi  dan  Hendra Handoko Syahputra Pasaribu yang berjudul “Perancangan  Aplikasi  Quiz  Menggunakan  Metode Pengacakan  Linear  Congruential  Generator  (LCG) Berbasis Android” menemukan bahwa Metode Linear Congruential Generator dapat melakukan pengacakan soal yang lebih variatif[2].
Pada  penelitian  lain  yang  dilakukan  oleh  Karli Ramadhan, Lastri Widya Astuti dan Dwi Asa Verano dengan judul “Game Edukasi Tebak Gambar Bendera Negara  Menggunakan  Metode  Linear  Congruential Generator  (LCG)  Berbasis  Android”  menemukan bahwa  pengacakan  menggunakan  metode  Linear Congruential  Generator  menghasilkan  Perulangan bilangan secara periodik[3].

## 2.7. Linear Congruential Generator (LCG)
Linear  Congruential  Generator  adalah  metode yang membangkitkan bilangan acak dengan distribusi uniform[9].
Xn= (( a * Xn-1 ) + c ) % m ........................ (1) Dimana : Xn = bilangan acak ke-n dari deretnya Xn-1 = bilangan acak sebelumnya a = factor pengali c = increment m = modulus pembagi Kunci  pembangkit  adalah  Z0  yang  disebut umpan  (seed)  LCG  mempunyai  periode penuh  (m-1) jika memenuhi syarat berikut :
1. K relatif prima terhadap m
2. a-1 dapat dibagi dengan semua factor prima dari m
3. a-1 adalah kelipatan 4 jika m adalah kelipatan 4 4. m> maks(a,c,Z0)
5. a>0,c>0
Untuk  penerapan  contoh  algoritma  LCG, penelitian  akan  memberikan  contoh  penerapan bagaimana membangkitkan bilangan acak sebanyak 8 kali.
Contoh 1 : a = 2 a = 3 b = 7 b = 1 m = 10 Nilai Acak/Jumlah yang Diacak Penjabaran : contoh 1 X0 = 2 X1 = (2.2+7) mod 10 = 1 X2 = (2.1+7) mod 10 = 9 X3 = (2.9+7) mod 10 = 5 X4 = (2.5+7) mod 10 = 7
X5 = (2.7+7) mod 10 = 1 X6 = (2.1+7) mod 10 = 9 X7 = (2.9+7) mod 10 = 5 X8 = (2.5+7) mod 10 = 7

## 2.8. Game Edukasi Sebagai Media Pembelajaran
Game sering kali dituduh memberikan pengaruh negatif  terhadap  anak.  Faktanya,  Game  mempunyai fungsi  dan  manfaat  positif  bagi  anak,  di  antaranya, anak  mengenal  teknologi  komputer,  pelajaran  untuk mengikuti pengarahan dan aturan, latihan memecahkan  masalah  dan  logika,  melatih  saraf motorik dan keterampilan spasial, menjalin komunikasi  anak-orangtua  saat  bermain  bersama, serta  memberikan  hiburan.  Bahkan,  bagi  pasien tertentu,  permainan  game  dapat  digunakan  sebagai terapi penyembuhan[4].
Permainan  edukasi  merupakan  salah  satu  tema permainan  yang  berusaha  memberikan  nilai  edukasi dalam  sebuah  permainan  sehingga  permainan  yang awalnya  hanya  berfungsi  sebagai  media  penghibur, akhirnya  juga  dapat  digunakan  sebagai  media pembelajaran atau pelatihan[1].

## 3. DESAIN PENELITIAN
DAN
PERANCANGAN
3.1. Analisis dan Kebutuhan Sistem
Game  yang  dibangun  merupakan  game  edukasi
3  Dimensi  yang  mengambil  topik  pelajaran Matemtika dengan target user siswa SMA sederajat.
Berikut ini adalah analisa sistem yang ada pada game ini :
1. Sistem single player dan Multiplayer.
2. Mengangkat topik mata pelajaran Matematika.
3. Grafik game 2 Dimensi.
4. Interaksi menggunakan keyboard dan Mouse.
5. Representasi  pertanyaan  menggunakan  metode Linear Congruential Generator untuk pengacakan soal.
6. Game ini dibuat menggunakan Unity3D dengan bahasa pemrograman C#.
7. Game  ini  ditargetkan  untuk  berjalan  pada Platform  Microsoft  Windows  7  dan  atau  yang lebih baru.
Setelah menjabarkan tentang sistem game yang akan dibangun, adapun kebutuhan non fungsional dalam pembuatan game Math Race adalah sebagai berikut:
 Kebutuhan Perangkat Keras
Spesifikasi  perangkat  keras  yang  digunakan peneliti untuk mengembangkan game ini diantara lain ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Spesifikasi Hardware untuk Pengembangan Game No  Perangkat Spesifikasi 1 Processor Intel® Core™ i3-2350M 2 RAM 2048MB 3 Hardisk 320 GB 4 VGA Intel® HD Graphics Family
 Kebutuhan Perangkat Lunak
Pada  pembuatan  game  ini  membutuhkan beberapa perangkat lunak sebagai media pengembangan.  Perangkat  lunak  yang  digunakan antara lain ditunjukkan pada Tabel 2.

## Tabel 2. Spesifikasi Software untuk Pengembangan
Game No Software Fungsi 1 Unity3D versi 5.3 Membangun dan merancang game Math Race. 2 Corel Draw X7 Membuat desain karakter dan desain background serta desain yang berhubungan dengan pembuatan game

## 3.2. Desain Level
Game ini  terbagi  menjadi  tiga level utama. Masing  masing level memiliki  tingkat  kesulitan  soal yang  berbeda-beda.  Beberapa  aturan  dari game ini yaitu :
a. Player mempunyai    aksi  utama  yaitu maju , mundur , belok kiti dan belok kanan.
b. Terdapat pertanyaan di sebelah kanan layar.
c. Terdapat 2 pilihan jawaban di bawah pertanyaan.
d. Terdapat  2  dinding  disepanjang track sebagai penghalang player.
e. Untuk  dapat  melewati  dinding  player  harus memilih  dinding  yang  warnanya  sama  dengan pilihan jawaban yang benar.
f. Untuk  menyelesaikan  permainan  ini,  player harus  menyelesaikan  lap  dan  mencapai  garis finish.

## 3.3. Struktur Menu
Pada game Edukasi “Math Race” ini terdiri dari beberapa  menu  yaitu  Start,  Help,  Options,  dan  Exit. Diagram struktur menu dapat dilihat pada Gambar 1.
HOME
Help Start
Options Exit
Medium Easy Hard Sound Resolution Gambar 1. Struktur Menu
3.4. Flowchart Flowchart atau  alur  pada game Edukasi “Math Race”,  yaitu user memulai  permainan game dan menuju  ke  menu  utama game .  Ketika user memilih menu Start ,  maka user akan  di  minta  memilih  level permainan . Kemudian user akan  mulai  memainkan game . Jika user memilih menu Help maka user akan melihat petunjuk permainan. Jika user memilih menu Options maka user dapat  melakukan  pengaturan suara  dan  resolusi  layar  sesuai  keinginan.  Dan  jika user memilih  menu exit ,  maka user akan  keluar  dari aplikasi game tersebut, seperti pada Gambar 2.
START Menu Awal Start Game Help Tidak Options Tidak Ya Mobil Mencapai Garis Finish Tampil Hasil Yang Dicapai END
Tampil bantuan Ya
Menu Pengaturan Game Ya Tidak Easy Hard Medium Tidak Tidak Ya Ya Permainan Dimulai Ya Tidak
Gambar 2. Flowchart Sistem Game Math Race
3.5. Use Case Main Menu Exit Game Level Options Help Easy Hard Medium New Game <<extend>> <<include>> <<extend>> <<extend>> <<extend>> <<extend>> <<extend>> <<extend>>
Gambar 3.4 Use Case Game Math Race
Pada Gambar 3.4 dapat dilihat use case diagram dari game “Math  Race”  dimana  terdapat  main  menu yang  terdiri  dari  empat  menu  yakni New  Game, Options,  Help dan Exit .  Pada sub  menu new  game terdapat  3  tingkatan level  game ,  yaitu Easy , Medium dan Hard .

## 3.6. Desain Karakter
Dalam  game  terdapat  1  karakter  player  yang akan di control oleh player dan 1 karakter non-player yang akan menjadi lawan dari player.
Tabel 3. Desain Karakter No Karakter Keterangan 1 Mobil yang akan menjadi mobil player yang di control dengan menyelesaikan pertanyaan matematika yang muncul. 2 Mobil non-player yang akan menjadi lawan player.

## 4. HASIL IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
4.1. Hasil Implementasi
Merupakan  hasil  dari  proses  analisa  dan perancangan  yang telah disusun  sebelumnya  menjadi suatu sistem yang siap untuk digunakan.

## 4.2. Menu Utama
Menu  utama  berisi  menu  –  menu  yang  akan digunakan untuk mengakses fitur  – fitur dalam game seperti pada gambar 3.
Gambar 3. Tampilan Menu Utama Game

## 4.3. Menu Start
Menu start berisi  pilihan  level  permainan  yang akan di mainkan yaitu easy , medium dan hard seperti pada gambar 4.

## Gambar 4 Pilihan Level
4.4. Menu Options Menu Options berisi pengaturan suara dan resolusi game seperti pada gambar 5.
Gambar 5. Tampilan Menu Options

## 4.5. Menu Help
Menu Help berisi petunjuk permainan seperti cara bermain dan tombol kontrol untuk mengontrol mobil. Tampilan menu Help dapat dilihat pada gambar 6.
Gambar 6. Tampilan Menu Help.

## 4.6. Gameplay Game
Gameplay game ketika bermain dapat dilihat pada gambar 7.

## Gambar 7. Gameplay Permainan.

## 4.7. Pengujian Fungsional
Pada  fungsionalitas  ini  game  dicoba  dijalankan pada  Windows.  Hasil  dari  pengujian  dapat  dilihat pada tabel 5.
Tabel 4. Hasil Pengujian Fungsional No Item Uji Windows 8 & 10 Berhasil  Gagal 1 Menu Utama √ - 2 Button Start √ - 3 Button Setting √ - 4 Button Help √ - 5 Button Exit √ - 6 Mute Sound √ - 7 Ganti Mode Resolusi Layar √ - 8 Masuk Level Easy Game √ - 9 Masuk Level Medium Game √ - 10 Masuk Level Hard Game √ - 12 Pause Game √ 13 Resume Game √ 14 Retry Game √ 15 Game Selesai Ketika Player Menyelesaikan Lap dan Mencapai Garis Finish √ - 16 Background Sound √ - 17 Sound Effect √ -

## 4.8. Pengujian Kontrol Game

## Tabel 5. Hasil Pengujian Kontrol Game
No  Tombol Fungsi Output O K 1 A Belok Kiri Player berbelok kekiri (Sesuai) √ 2 D Belok Kanan Player berbelok kekanan (Sesuai) √ 3 W Maju Player melaju kedepan (Sesuai) √ 4 S Mundur Player mundur (Sesuai) √ 5  Belok Kiri Player berbelok kekiri (Sesuai) √ 6  Belok Kanan Player berbelok kekanan (Sesuai) √ 7  Maju Player melaju kedepan (Sesuai) √ 8  Mundur Player mundur (Sesuai) √ 9 esc Pause Muncul menu pause (Sesuai) √

## 4.9. Pengujian User
Pengujian  dilakukan  untuk  mengetahui  apakah sistem  sudah  berjalan  dengan  baik  atau  belum. Pengujian  dilakukan  terhadap  10    orang,  4  dari  10 responden bukan dari pecinta game, dan 6 orang lagi
adalah  pecinta  game  atau Gamers .  Berikut  Hasil pengujian game edukasi “Math  Race”.  Hasil  dari pertanyaan  terhadap  responden  dapat  dilihat  pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3. Pengujian Terhadap User
No Pertanyaan Penilaian Baik Cukup Kurang 1 Desain Karakter Game 40% 60% 0% 2 Desain Animasi pada Game 90% 10% 0% 3 Kontrol pada game 60% 30% 10% 4 Fitur game 30% 60% 10% 5 Informasi game (Cerita, Narasi Game) 40% 50% 10% 6 Game sudah menarik 80% 20% 0%
5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :
1. Metode  Linear  Congruential  Generator  dapat digunakan untuk melakukan pengacakan angka pada game yang dibuat.
2. Dengan  menggunakan  metode  Linear  Congruential Generator  dapat  di  hasilkan  representasi  pertanyaan yang lebih bervariasi.
5.2. Saran Untuk  pengembangan game yang  lebih  baik,  ada beberapa saran pada game edukasi “Math Race”, yakni :
1. Menambahkan mode Multiplayer pada game “Math Race”.
2. Menambahkan  menu  untuk  memilih  mobil  dan warna mobil sebelum bermain.
3. Menambahkan track baru pada game “Math Race”.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Putra,  D.W.,  At  All.  2016. Game  Edukasi Berbasis Android Sebagai Media Pembelajaran Untuk  Anak  Usia  Dini .  Jurnal  Informatika Merdeka  Pasuruan  Vol.1,  No.1.  ISSN.  2502- 5716 : 47
[2] Wahyudi,  R.,  dan  Pasaribu,  Hendra  H.S.  2015. Perancangan  Aplikasi  Quiz  Menggunakan Metode Pengacakan Linear Congruential Generator  (LCG)  Berbasis  Android .  Riau Journal Of Computer Science Vol.1/No.1 : 18
[3] Ramadhan,  K.,  At  All.  2015. Game  Edukasi Tebak  Gambar  Bendera  Negara  Menggunakan Metode  Linear  Congruential  Generator  (Lcg) Berbasis  Android .  JURNAL  INFORMATIKA GLOBAL  VOLUME  6  No.1.  ISSN  PRINT. 2302-500X ISSN ONLINE. 2477-3786 : 28-29
[4] Siswanto,  Y.,  Purnama,  B.E.  2013. Rancang Bangun  Aplikasi  Mobile  Game  Edukasi  Ilmu Pengetahuan  Alam  Untuk  Anak  Kelas  VI Sekolah  Dasar .  Sentra  Penelitian  Engineering dan Edukasi. Volume 5 No 4 : 34
[5] Meisadri, R., dan Indriani, N. 2013.
Pembangunan  Game  First  Person  Shooter  3D Alien  Hunter. Jurnal  Ilmiah  Komputer  dan Informatika. Vol.2 No.1 ISSN.2089-9033 : 1