PEMDAS dan BODMAS
Sejarah, Prinsip, dan Peran Urutan Operasi dala Menjamin Konsistensi Matematika Global
Alihkan ke: Filsafat Matematika.
Abstrak
Urutan operasi merupakan salah satu prinsip
fundamental dalam matematika yang berfungsi untuk menjamin konsistensi dan
kejelasan dalam proses perhitungan. Secara internasional, prinsip ini dikenal
melalui berbagai akronim pedagogis, terutama PEMDAS yang umum digunakan di
Amerika Serikat dan BODMAS yang banyak digunakan di Inggris serta negara-negara
Persemakmuran. Artikel ini bertujuan mengkaji secara komprehensif konsep,
sejarah, dasar logis, dimensi filosofis, peran pendidikan, serta relevansi
kontemporer dari PEMDAS dan BODMAS. Penelitian dilakukan melalui pendekatan
studi kepustakaan (library research) dengan menelaah literatur matematika,
filsafat matematika, sejarah sains, pendidikan matematika, dan ilmu komputer.
Hasil kajian menunjukkan bahwa PEMDAS dan BODMAS bukanlah sistem matematika
yang berbeda, melainkan dua representasi pedagogis dari prinsip urutan operasi
yang sama. Perbedaan keduanya terutama terletak pada terminologi dan tradisi
pendidikan yang melatarbelakanginya. Kajian historis menunjukkan bahwa aturan
urutan operasi berkembang secara bertahap seiring evolusi notasi matematika
dari bentuk retoris menuju simbolik. Dari perspektif filosofis, urutan operasi
dapat dipahami sebagai konvensi formal yang berfungsi menjaga koherensi
sintaksis dan semantis dalam bahasa matematika. Dalam bidang pendidikan, PEMDAS
dan BODMAS berperan sebagai alat bantu pembelajaran yang efektif, meskipun
penggunaannya perlu disertai pemahaman konseptual agar tidak terjebak pada
hafalan prosedural. Selain itu, prinsip urutan operasi memiliki penerapan luas
dalam sains, teknologi, komputasi, kecerdasan buatan, dan komunikasi ilmiah
global. Fenomena soal matematika viral di media sosial menunjukkan bahwa banyak
kontroversi yang muncul lebih disebabkan oleh notasi yang ambigu dan
kesalahpahaman terhadap prioritas operasi daripada kelemahan aturan itu
sendiri. Oleh karena itu, PEMDAS dan BODMAS tetap relevan sebagai fondasi
penting yang mendukung universalitas matematika sebagai bahasa ilmiah dalam
masyarakat global modern.
Kata Kunci: PEMDAS,
BODMAS, urutan operasi, matematika, filsafat matematika, pendidikan
matematika, logika matematika, notasi matematika, komputasi, literasi numerik.
PEMBAHASAN
Urutan Operasi dalam Matematika Global
1.
Pendahuluan
1.1.
Latar Belakang
Matematika merupakan
salah satu bahasa universal yang digunakan untuk menggambarkan pola, hubungan,
dan struktur yang terdapat dalam berbagai fenomena alam maupun aktivitas
manusia. Agar komunikasi matematis dapat berlangsung secara konsisten dan tidak
menimbulkan ambiguitas, diperlukan seperangkat aturan yang disepakati secara
luas oleh komunitas ilmiah. Salah satu aturan fundamental dalam matematika
adalah aturan urutan operasi (order of operations), yaitu
konvensi yang menentukan urutan pengerjaan berbagai operasi aritmetika dalam
suatu ekspresi matematika.¹
Tanpa adanya aturan
urutan operasi, suatu ekspresi matematika dapat menghasilkan lebih dari satu
jawaban yang berbeda tergantung pada cara seseorang melakukan perhitungan.
Sebagai contoh, ekspresi 8 + 2 × 5 dapat menghasilkan nilai 18 apabila
perkalian dilakukan terlebih dahulu, atau nilai 50 apabila penjumlahan dilakukan
terlebih dahulu. Keberadaan dua kemungkinan hasil yang berbeda tersebut
menunjukkan perlunya suatu standar yang dapat menjamin keseragaman interpretasi
dan hasil perhitungan.²
Dalam praktik
pendidikan modern, aturan urutan operasi umumnya dikenal melalui akronim PEMDAS
di Amerika Serikat dan BODMAS di Inggris serta berbagai negara Persemakmuran.
PEMDAS merupakan singkatan dari Parentheses, Exponents, Multiplication,
Division, Addition, dan Subtraction, sedangkan BODMAS
merupakan singkatan dari Brackets, Orders, Division, Multiplication,
Addition, dan Subtraction. Meskipun menggunakan
istilah yang berbeda, kedua sistem tersebut pada dasarnya merujuk pada prinsip
matematika yang sama, yaitu menentukan prioritas operasi sehingga setiap
ekspresi matematika dapat dievaluasi secara konsisten.³
Penerapan aturan
urutan operasi tidak hanya terbatas pada pendidikan dasar dan menengah, tetapi
juga menjadi fondasi bagi berbagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi. Dalam
ilmu fisika, teknik, ekonomi, statistika, hingga ilmu komputer, keakuratan
perhitungan sangat bergantung pada interpretasi yang benar terhadap struktur
ekspresi matematika. Bahkan bahasa pemrograman modern mengimplementasikan
prinsip yang serupa melalui mekanisme prioritas operator (operator
precedence) untuk memastikan bahwa komputer melakukan perhitungan
sesuai dengan kaidah matematika yang berlaku.⁴
Meskipun demikian,
pemahaman masyarakat terhadap PEMDAS maupun BODMAS masih sering menimbulkan
kebingungan. Fenomena soal-soal matematika viral di media sosial menunjukkan
bahwa banyak orang memahami akronim tersebut secara harfiah dan menganggap
bahwa perkalian selalu harus didahulukan daripada pembagian, atau penjumlahan
selalu harus didahulukan daripada pengurangan. Padahal, dalam aturan matematika
modern, perkalian dan pembagian memiliki tingkat prioritas yang sama, demikian
pula penjumlahan dan pengurangan, sehingga pengerjaannya dilakukan dari kiri ke
kanan sesuai urutan kemunculannya dalam ekspresi.⁵
Oleh karena itu,
kajian mengenai PEMDAS dan BODMAS tidak hanya penting untuk memahami prosedur
perhitungan yang benar, tetapi juga untuk mengkaji dasar historis, logis,
filosofis, dan pedagogis yang melatarbelakangi lahirnya aturan tersebut. Dengan
memahami prinsip-prinsip yang mendasarinya, peserta didik maupun masyarakat
umum dapat menghindari kesalahan konseptual dan memperoleh pemahaman yang lebih
mendalam mengenai struktur matematika sebagai sistem pengetahuan yang koheren
dan universal.
1.2.
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar
belakang di atas, kajian ini dirumuskan dalam beberapa pertanyaan penelitian
sebagai berikut:
1)
Apa yang dimaksud dengan aturan
urutan operasi dalam matematika?
2)
Bagaimana konsep dan mekanisme
kerja PEMDAS serta BODMAS?
3)
Apa persamaan dan perbedaan antara
PEMDAS dan BODMAS?
4)
Bagaimana sejarah perkembangan
aturan urutan operasi dalam matematika?
5)
Mengapa aturan urutan operasi
menjadi penting dalam pendidikan, sains, dan teknologi modern?
6)
Bagaimana relevansi PEMDAS dan
BODMAS dalam konteks matematika global kontemporer?
1.3.
Tujuan Kajian
Kajian ini bertujuan
untuk:
1)
Menjelaskan konsep dasar urutan
operasi dalam matematika.
2)
Mendeskripsikan prinsip-prinsip
yang terkandung dalam PEMDAS dan BODMAS.
3)
Menganalisis persamaan dan
perbedaan kedua sistem tersebut.
4)
Mengkaji perkembangan historis
aturan urutan operasi dari masa ke masa.
5)
Menjelaskan dasar logis dan
filosofis yang mendukung penerapan urutan operasi.
6)
Mengevaluasi peran dan relevansi
aturan tersebut dalam pendidikan, sains, dan teknologi modern.
1.4.
Metode Kajian
Artikel ini menggunakan
metode studi kepustakaan (library research) dengan menelaah
berbagai sumber primer dan sekunder yang berkaitan dengan sejarah matematika,
teori notasi matematika, pendidikan matematika, serta filsafat matematika. Data
diperoleh melalui analisis literatur akademik, buku teks matematika, karya
sejarah matematika, dan publikasi ilmiah yang relevan.
Pendekatan yang
digunakan bersifat deskriptif-analitis. Pendekatan deskriptif digunakan untuk
memaparkan konsep, sejarah, dan mekanisme PEMDAS maupun BODMAS, sedangkan
pendekatan analitis digunakan untuk membandingkan kedua sistem tersebut serta
mengevaluasi implikasinya dalam konteks pendidikan dan perkembangan ilmu
pengetahuan modern. Dengan pendekatan ini diharapkan diperoleh pemahaman yang
komprehensif mengenai peran aturan urutan operasi sebagai salah satu fondasi
penting dalam praktik matematika kontemporer.
Footnotes
[1]
¹ Richard Courant and Herbert Robbins, What Is Mathematics? An
Elementary Approach to Ideas and Methods, 2nd ed. (New York: Oxford University
Press, 1996), 1–5.
[2]
² Margaret E. Baron, The Origins of the Infinitesimal Calculus
(New York: Dover Publications, 1969), 18–20.
[3]
³ Paul Lockhart, Arithmetic (Cambridge, MA: Belknap Press of
Harvard University Press, 2017), 67–69.
[4]
⁴ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. (Boston:
Addison-Wesley, 1994), 3–7.
[5]
⁵ Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra (Alameda, CA:
Art of Problem Solving, 2011), 49–53.
2.
Konsep Dasar Urutan Operasi dalam
Matematika
2.1.
Pengertian Urutan
Operasi (Order of Operations)
Urutan operasi (order of
operations) merupakan seperangkat aturan yang digunakan untuk
menentukan langkah-langkah pengerjaan dalam suatu ekspresi matematika yang memuat
lebih dari satu jenis operasi. Aturan ini berfungsi sebagai konvensi universal
yang memastikan setiap orang memperoleh hasil yang sama ketika mengevaluasi
suatu ekspresi matematika. Tanpa adanya aturan tersebut, berbagai operasi
seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian, dan perpangkatan dapat
dilakukan dalam urutan yang berbeda-beda sehingga menghasilkan jawaban yang
tidak konsisten.¹
Dalam matematika
modern, urutan operasi umumnya menempatkan tanda kurung sebagai prioritas
tertinggi, diikuti oleh perpangkatan atau bentuk operasi sejenis, kemudian
perkalian dan pembagian, serta terakhir penjumlahan dan pengurangan. Meskipun
terdapat berbagai akronim yang digunakan di berbagai negara, seperti PEMDAS,
BODMAS, BEDMAS, dan BIDMAS, seluruh sistem tersebut pada dasarnya merujuk pada
prinsip yang sama.²
Urutan operasi
merupakan bagian dari sistem notasi matematika yang berkembang secara historis
untuk meningkatkan kejelasan komunikasi matematis. Seiring berkembangnya
aljabar simbolik sejak abad ke-16 dan ke-17, para matematikawan menyadari
perlunya standar yang dapat menghilangkan ambiguitas dalam penulisan dan
interpretasi ekspresi matematika. Oleh karena itu, urutan operasi tidak hanya
berfungsi sebagai aturan teknis, tetapi juga sebagai instrumen penting dalam
menjaga konsistensi logis dalam matematika.³
2.2.
Mengapa Urutan
Operasi Diperlukan?
Keberadaan urutan
operasi diperlukan karena banyak ekspresi matematika dapat ditafsirkan dengan
lebih dari satu cara apabila tidak tersedia aturan yang mengaturnya. Sebagai
contoh, ekspresi:
6
+ 3 × 4
dapat menghasilkan
dua jawaban berbeda. Jika penjumlahan dilakukan terlebih dahulu, hasilnya
adalah:
(6 + 3) × 4 = 36
Namun, jika
perkalian dilakukan terlebih dahulu, hasilnya menjadi:
6
+ (3
× 4) = 18
Tanpa adanya
konvensi yang disepakati, tidak ada alasan objektif untuk memilih salah satu
hasil tersebut dibandingkan hasil lainnya. Oleh sebab itu, komunitas matematika
menetapkan aturan bahwa perkalian dan pembagian memiliki prioritas lebih tinggi
dibandingkan penjumlahan dan pengurangan.⁴
Konsistensi ini
sangat penting karena matematika digunakan sebagai bahasa formal dalam berbagai
bidang ilmu pengetahuan. Fisika, kimia, ekonomi, statistika, teknik, dan ilmu
komputer bergantung pada representasi matematis yang harus dipahami secara
identik oleh semua pihak. Kesalahan interpretasi terhadap urutan operasi dapat
menyebabkan kesalahan dalam perhitungan ilmiah, analisis data, maupun
pengembangan teknologi.⁵
Selain itu, urutan
operasi juga mendukung efisiensi komunikasi. Dengan adanya aturan yang telah
disepakati, seorang matematikawan tidak perlu menambahkan tanda kurung pada
setiap bagian ekspresi untuk menjelaskan maksudnya. Sebagai contoh, ekspresi:
2
+ 3 × 5
secara otomatis dipahami
sebagai:
2
+ (3
× 5)
tanpa memerlukan
penjelasan tambahan. Dengan demikian, notasi matematika menjadi lebih ringkas
sekaligus tetap akurat.⁶
2.3.
Prinsip Dasar dalam
Urutan Operasi
Urutan operasi
didasarkan pada konsep prioritas (precedence) dan asosiasi (associativity).
Prioritas menentukan operasi mana yang harus dilakukan terlebih dahulu,
sedangkan asosiasi menentukan arah pengerjaan apabila dua operasi memiliki
tingkat prioritas yang sama.⁷
Secara umum, urutan
operasi dalam matematika modern dapat diringkas sebagai berikut:
1)
Menyelesaikan operasi di dalam
tanda kurung.
2)
Menyelesaikan perpangkatan atau
operasi sejenis.
3)
Menyelesaikan perkalian dan
pembagian dari kiri ke kanan.
4)
Menyelesaikan penjumlahan dan
pengurangan dari kiri ke kanan.
Poin yang sering
disalahpahami adalah bahwa perkalian tidak memiliki prioritas lebih tinggi
daripada pembagian. Keduanya memiliki kedudukan yang sama sehingga harus
dikerjakan berdasarkan urutan kemunculannya dari kiri ke kanan. Hal yang sama
berlaku untuk penjumlahan dan pengurangan.⁸
Sebagai ilustrasi,
perhatikan ekspresi berikut:
24
÷ 6 × 2
Karena pembagian dan
perkalian memiliki prioritas yang sama, pengerjaan dilakukan dari kiri ke
kanan:
24
÷ 6 = 4
kemudian:
4
× 2 = 8
Hasil akhirnya
adalah 8, bukan 2. Kesalahan dalam memahami prinsip ini sering menjadi sumber
perdebatan dalam berbagai soal matematika populer di media sosial.⁹
2.4.
Contoh Permasalahan
Tanpa Aturan Urutan Operasi
Untuk memahami
pentingnya urutan operasi, perlu dipertimbangkan bagaimana matematika akan
berfungsi apabila aturan tersebut tidak ada. Misalnya, ekspresi:
10
– 2 × 3
dapat ditafsirkan
dengan dua cara berbeda:
Cara pertama:
(10 − 2) × 3 = 24
Cara kedua:
10 − (2 × 3) = 4
Kedua hasil tersebut
tidak mungkin benar secara bersamaan. Jika setiap orang bebas memilih prosedur
yang berbeda, maka matematika akan kehilangan sifat objektif dan
universalnya.¹⁰
Masalah yang sama
akan muncul dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi. Sebuah program komputer
yang menafsirkan ekspresi matematika secara berbeda dari program lain dapat
menghasilkan data yang tidak konsisten. Dalam bidang teknik, kesalahan
interpretasi tersebut bahkan berpotensi menyebabkan kegagalan desain dan
perhitungan yang berdampak serius terhadap keselamatan. Oleh karena itu,
standarisasi urutan operasi menjadi bagian penting dari perkembangan matematika
modern dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.¹¹
Pada akhirnya,
urutan operasi bukan sekadar aturan hafalan yang diajarkan di sekolah,
melainkan mekanisme formal yang memungkinkan matematika berfungsi sebagai
bahasa universal. Melalui aturan tersebut, ekspresi matematika dapat dipahami
secara seragam oleh para pelajar, ilmuwan, insinyur, maupun sistem komputer di
seluruh dunia. Dengan demikian, urutan operasi merupakan salah satu fondasi
mendasar yang menopang konsistensi, ketepatan, dan objektivitas matematika
sebagai disiplin ilmu.
Footnotes
[1]
¹ Richard Courant and Herbert Robbins, What Is Mathematics? An
Elementary Approach to Ideas and Methods, 2nd ed. (New York: Oxford
University Press, 1996), 3–7.
[2]
² Paul Lockhart, Arithmetic (Cambridge, MA: Belknap Press of
Harvard University Press, 2017), 67–70.
[3]
³ Florian Cajori, A History of Mathematical Notations, vol. 1
(New York: Dover Publications, 1993), 269–278.
[4]
⁴ Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra (Alameda, CA:
Art of Problem Solving, 2011), 49–52.
[5]
⁵ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. (Boston:
Addison-Wesley, 1994), 3–8.
[6]
⁶ G. Polya, How to Solve It: A New Aspect of Mathematical Method,
2nd ed. (Princeton, NJ: Princeton University Press, 1957), 21–24.
[7]
⁷ Kenneth H. Rosen, Discrete Mathematics and Its Applications,
7th ed. (New York: McGraw-Hill, 2012), 15–17.
[8]
⁸ Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra, 51–53.
[9]
⁹ David Darling, The Universal Book of Mathematics: From
Abracadabra to Zeno's Paradoxes (Hoboken, NJ: Wiley, 2004), 221–223.
[10]
¹⁰ Morris Kline, Mathematics: The Loss of Certainty (New York:
Oxford University Press, 1980), 27–29.
[11]
¹¹ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics, 5–8.
3.
PEMDAS: Sistem yang Umum Digunakan
di Amerika Serikat
3.1.
Definisi PEMDAS
PEMDAS merupakan
salah satu akronim yang paling dikenal dalam pendidikan matematika di Amerika
Serikat untuk membantu siswa memahami urutan operasi (order of
operations). Akronim ini terdiri atas enam unsur, yaitu Parentheses
(tanda kurung), Exponents (perpangkatan), Multiplication
(perkalian), Division (pembagian), Addition
(penjumlahan), dan Subtraction (pengurangan).¹ Melalui
akronim tersebut, siswa diajarkan bahwa suatu ekspresi matematika harus
diselesaikan dengan mengikuti urutan prioritas tertentu sehingga hasil yang
diperoleh bersifat konsisten dan dapat diterima secara universal.
PEMDAS bukanlah
aturan matematika yang berdiri sendiri, melainkan alat bantu pedagogis (mnemonic
device) untuk mengingat prinsip-prinsip yang telah lama digunakan
dalam matematika formal. Dalam praktiknya, aturan ini menjadi bagian penting
dalam kurikulum sekolah dasar dan menengah di Amerika Serikat karena membantu
peserta didik memahami bagaimana berbagai operasi matematika saling berhubungan
dalam suatu ekspresi.²
Sebagai contoh,
perhatikan ekspresi berikut:
3
+ 4 × 5
Menurut aturan
PEMDAS, operasi perkalian harus diselesaikan terlebih dahulu:
4
× 5 = 20
kemudian:
3
+ 20 = 23
Dengan demikian,
hasil yang benar adalah 23, bukan 35.³
Meskipun tampak
sederhana, aturan ini memainkan peranan penting dalam memastikan bahwa ekspresi
matematika dapat dipahami secara seragam oleh semua orang, baik dalam
lingkungan pendidikan maupun dalam penerapan ilmiah dan teknologis.
3.2.
Komponen-Komponen
PEMDAS
3.2.1.
Parentheses (Tanda
Kurung)
Tanda kurung
memiliki prioritas tertinggi dalam PEMDAS. Semua operasi yang berada di dalam
tanda kurung harus diselesaikan terlebih dahulu sebelum melanjutkan ke bagian
ekspresi lainnya.⁴
Sebagai contoh:
(8 + 2) × 5
Langkah pertama
adalah menyelesaikan operasi di dalam tanda kurung:
8 + 2 = 10
Kemudian:
10
× 5 = 50
Tanda kurung
berfungsi untuk mengubah prioritas operasi sehingga penulis dapat secara
eksplisit menunjukkan bagian mana yang harus dihitung terlebih dahulu.
3.2.2.
Exponents
(Perpangkatan)
Setelah tanda kurung
diselesaikan, langkah berikutnya adalah menghitung perpangkatan atau eksponen.
Operasi ini melibatkan pengulangan perkalian suatu bilangan dengan dirinya
sendiri sesuai nilai pangkatnya.⁵
Contoh:
2³
+ 4
Karena perpangkatan
memiliki prioritas lebih tinggi daripada penjumlahan, maka:
2³ = 8
sehingga:
8 + 4 = 12
Selain pangkat bulat
positif, kategori eksponen juga mencakup akar, pangkat pecahan, dan bentuk
eksponensial lainnya dalam matematika lanjutan.
3.2.3.
Multiplication dan
Division (Perkalian dan Pembagian)
Setelah
menyelesaikan tanda kurung dan eksponen, operasi perkalian dan pembagian
dilakukan. Dalam matematika modern, kedua operasi ini memiliki tingkat
prioritas yang sama. Oleh karena itu, pengerjaan dilakukan berdasarkan urutan
kemunculannya dari kiri ke kanan.⁶
Misalnya:
24
÷ 6 × 2
Langkah pertama:
24
÷ 6 = 4
Kemudian:
4
× 2 = 8
Hasil akhirnya
adalah 8.
Pemahaman bahwa
perkalian dan pembagian memiliki prioritas yang sama merupakan salah satu aspek
yang sering disalahpahami oleh siswa maupun masyarakat umum.
3.2.4.
Addition dan
Subtraction (Penjumlahan dan Pengurangan)
Tahap terakhir dalam
PEMDAS adalah menyelesaikan operasi penjumlahan dan pengurangan. Sama seperti
perkalian dan pembagian, kedua operasi ini memiliki tingkat prioritas yang sama
sehingga dikerjakan dari kiri ke kanan.⁷
Sebagai contoh:
15 - 5 + 2
Langkah pertama:
15 - 5 = 10
Kemudian:
10 + 2 = 12
Hasil akhirnya
adalah 12.
Prinsip
kiri-ke-kanan menjadi kunci untuk memperoleh hasil yang benar ketika dua
operasi memiliki prioritas yang sama.
3.3.
Makna Sebenarnya
dari PEMDAS
Salah satu
kesalahpahaman paling umum mengenai PEMDAS adalah anggapan bahwa huruf M (Multiplication)
selalu harus dilakukan sebelum huruf D (Division), dan huruf A (Addition)
selalu harus dilakukan sebelum huruf S (Subtraction). Interpretasi ini
muncul karena banyak orang memahami akronim tersebut secara harfiah berdasarkan
urutan huruf-hurufnya.⁸
Padahal, dalam
matematika formal, perkalian dan pembagian merupakan operasi dengan tingkat
prioritas yang sama. Demikian pula penjumlahan dan pengurangan. Akronim PEMDAS
hanya digunakan sebagai alat bantu mengingat, bukan sebagai representasi
hierarki yang kaku antarhuruf.
Sebagai ilustrasi,
pertimbangkan ekspresi berikut:
18
÷ 3 × 2
Jika seseorang
menganggap perkalian harus selalu didahulukan, ia mungkin menghitung:
18
÷ (3
× 2) = 3
Namun menurut aturan
matematika yang benar:
18
÷ 3 = 6
kemudian:
6
× 2 = 12
Sehingga hasil yang
benar adalah 12.⁹
Prinsip yang sama
berlaku untuk penjumlahan dan pengurangan. Karena keduanya memiliki prioritas
yang setara, urutan pengerjaan harus mengikuti arah baca dari kiri ke kanan.
3.4.
Contoh Penerapan
PEMDAS
Untuk memahami
implementasi PEMDAS secara lebih jelas, berikut beberapa contoh penerapan.
Contoh 1: Operasi Dasar
5
+ 2 × 4
Perkalian
diselesaikan terlebih dahulu:
2
× 4 = 8
Kemudian:
5 + 8 = 13
Jadi hasilnya
adalah:
13
Contoh 2: Melibatkan Tanda Kurung
(5 + 2) × 4
Tanda kurung
terlebih dahulu:
5 + 2 = 7
Kemudian:
7
× 4 = 28
Hasilnya adalah:
28
Contoh 3: Melibatkan Eksponen
3
+ 2³ × 2
Eksponen terlebih
dahulu:
2³ = 8
Kemudian perkalian:
8
× 2 = 16
Lalu penjumlahan:
3 + 16 = 19
Hasil akhirnya
adalah:
19
Contoh 4: Operasi Kompleks
(12 − 4)² ÷ 8 + 3
Langkah pertama:
12 - 4 = 8
Sehingga:
8²
÷ 8 + 3
Kemudian:
8² = 64
Selanjutnya:
64
÷ 8 = 8
Dan terakhir:
8 + 3 = 11
Hasil akhirnya
adalah:
11
Contoh-contoh
tersebut menunjukkan bahwa penerapan PEMDAS memungkinkan ekspresi matematika
yang kompleks diselesaikan secara sistematis dan konsisten.
3.5.
Peran PEMDAS dalam
Pendidikan Matematika Amerika Serikat
Dalam sistem
pendidikan Amerika Serikat, PEMDAS telah menjadi bagian penting dari
pembelajaran aritmetika dan aljabar sejak tingkat sekolah dasar. Tujuan
utamanya bukan sekadar menghafalkan urutan operasi, melainkan membantu siswa
memahami struktur logis suatu ekspresi matematika.¹⁰
Berbagai penelitian
pendidikan menunjukkan bahwa pemahaman konseptual terhadap urutan operasi
berkontribusi terhadap keberhasilan siswa dalam mempelajari aljabar, fungsi,
serta matematika tingkat lanjut. Sebaliknya, pemahaman yang hanya bersifat
hafalan sering kali menimbulkan kesalahan ketika siswa menghadapi ekspresi yang
lebih kompleks.¹¹ Oleh karena itu, pendekatan pedagogis modern semakin
menekankan pemahaman makna di balik PEMDAS, bukan sekadar kemampuan mengingat
akronimnya.
Dengan demikian,
PEMDAS dapat dipahami sebagai alat bantu pendidikan yang merepresentasikan
prinsip universal urutan operasi dalam matematika. Meskipun berkembang dan
populer di Amerika Serikat, esensi aturan yang dikandungnya bersifat
internasional dan sejalan dengan sistem lain seperti BODMAS, BEDMAS, maupun
BIDMAS.
Footnotes
[1]
¹ Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra (Alameda, CA:
Art of Problem Solving, 2011), 49–50.
[2]
² Paul Lockhart, Arithmetic (Cambridge, MA: Belknap Press of
Harvard University Press, 2017), 67–70.
[3]
³ Richard Courant and Herbert Robbins, What Is Mathematics? An
Elementary Approach to Ideas and Methods, 2nd ed. (New York: Oxford
University Press, 1996), 5–7.
[4]
⁴ Alfred S. Posamentier and Jay Stepelman, Teaching Secondary
School Mathematics: Techniques and Enrichment Units (Upper Saddle River,
NJ: Prentice Hall, 1990), 52–54.
[5]
⁵ Kenneth H. Rosen, Discrete Mathematics and Its Applications,
7th ed. (New York: McGraw-Hill, 2012), 15–18.
[6]
⁶ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. (Boston:
Addison-Wesley, 1994), 3–7.
[7]
⁷ Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra, 51–53.
[8]
⁸ David Darling, The Universal Book of Mathematics: From
Abracadabra to Zeno's Paradoxes (Hoboken, NJ: Wiley, 2004), 221–223.
[9]
⁹ Paul Lockhart, Arithmetic, 71–73.
[10]
¹⁰ National Council of Teachers of Mathematics, Principles and
Standards for School Mathematics (Reston, VA: NCTM, 2000), 32–35.
[11]
¹¹ John A. Van de Walle, Karen S. Karp, and Jennifer M. Bay-Williams, Elementary
and Middle School Mathematics: Teaching Developmentally, 8th ed. (Boston:
Pearson, 2013), 148–151.
4.
BODMAS: Sistem yang Umum Digunakan
di Inggris dan Negara Persemakmuran
4.1.
Definisi BODMAS
BODMAS merupakan
akronim yang secara luas digunakan dalam sistem pendidikan Inggris dan berbagai
negara Persemakmuran (Commonwealth countries) untuk
mengajarkan aturan urutan operasi (order of operations) dalam
matematika. Akronim ini terdiri atas enam unsur, yaitu Brackets
(tanda kurung), Orders (pangkat dan akar), Division
(pembagian), Multiplication (perkalian), Addition
(penjumlahan), dan Subtraction (pengurangan).¹
Sebagaimana PEMDAS
di Amerika Serikat, BODMAS berfungsi sebagai alat bantu pedagogis yang
memudahkan siswa mengingat urutan prioritas operasi dalam suatu ekspresi
matematika. Tujuan utamanya adalah memastikan bahwa suatu ekspresi matematika
ditafsirkan dan dihitung secara seragam sehingga tidak menimbulkan perbedaan
hasil akibat variasi prosedur pengerjaan.²
Dalam praktiknya,
BODMAS tidak mencerminkan suatu sistem matematika yang berbeda dari PEMDAS.
Keduanya merupakan representasi dari prinsip universal yang sama. Perbedaannya
hanya terletak pada istilah yang digunakan. Kata Brackets dalam BODMAS setara dengan
Parentheses
dalam PEMDAS, sedangkan istilah Orders digunakan untuk mencakup
berbagai bentuk perpangkatan, akar, dan operasi eksponensial lainnya.³
Sebagai contoh, pada
ekspresi:
6 + 4 × 3
aturan BODMAS
mengharuskan perkalian diselesaikan terlebih dahulu:
4 × 3 = 12
kemudian:
6 + 12 = 18
Dengan demikian,
hasil yang diperoleh adalah 18. Prosedur ini identik dengan hasil yang
diperoleh melalui penerapan PEMDAS.⁴
4.2.
Makna dan Ruang
Lingkup “Brackets”
Huruf pertama dalam
BODMAS merujuk pada Brackets atau tanda kurung. Dalam
tradisi matematika Inggris, istilah brackets digunakan secara lebih
luas dibandingkan istilah parentheses dalam bahasa Inggris
Amerika. Istilah ini mencakup berbagai jenis simbol pengelompokan, seperti:
(
)
[
]
{
}
Semua bentuk tanda
kurung tersebut memiliki fungsi yang sama, yaitu mengelompokkan bagian tertentu
dari suatu ekspresi sehingga bagian tersebut harus diselesaikan terlebih
dahulu.⁵
Sebagai contoh:
(8 + 4) × 2
Langkah pertama:
8 + 4 = 12
Kemudian:
12 × 2 = 24
Tanpa tanda kurung,
ekspresi yang sama akan menghasilkan hasil berbeda:
8 + 4 × 2 = 16
Perbedaan ini
menunjukkan bahwa tanda kurung memainkan peran penting dalam mengendalikan
struktur dan makna suatu ekspresi matematika.⁶
Dalam matematika
yang lebih kompleks, penggunaan beberapa tingkat tanda kurung memungkinkan
penyusunan ekspresi yang panjang dan rumit tanpa kehilangan kejelasan logis.
Oleh karena itu, brackets ditempatkan pada prioritas
tertinggi dalam sistem BODMAS.
4.3.
Pengertian “Orders”
Salah satu karakteristik
khas BODMAS adalah penggunaan istilah Orders sebagai unsur kedua dalam
akronim. Istilah ini lebih luas daripada sekadar exponents sebagaimana digunakan
dalam PEMDAS. Dalam literatur matematika Inggris, orders mencakup seluruh operasi
yang berkaitan dengan perpangkatan, akar, indeks, dan bentuk eksponensial
lainnya.⁷
Sebagai contoh:
3 + 2⁴
Karena operasi
perpangkatan termasuk kategori orders, maka:
2⁴ = 16
sehingga:
3 + 16 = 19
Demikian pula dalam
ekspresi:
161/2 + 5
akar kuadrat harus
dihitung terlebih dahulu:
161/2 = 4
kemudian:
4 + 5 = 9
Pendekatan ini
menunjukkan bahwa istilah orders dirancang untuk mencakup
berbagai bentuk operasi eksponensial yang berkembang dalam matematika modern.⁸
4.4.
Division dan
Multiplication dalam BODMAS
Setelah
menyelesaikan brackets dan orders,
langkah berikutnya adalah melakukan operasi pembagian (division)
dan perkalian (multiplication). Banyak siswa
menganggap bahwa huruf D dalam BODMAS menunjukkan bahwa pembagian harus selalu
dilakukan sebelum perkalian. Namun, pemahaman tersebut tidak sesuai dengan
prinsip matematika formal.⁹
Dalam kenyataannya,
pembagian dan perkalian memiliki tingkat prioritas yang sama. Oleh karena itu,
kedua operasi tersebut harus diselesaikan berdasarkan urutan kemunculannya dari
kiri ke kanan.
Sebagai contoh:
36 ÷ 6 × 3
Langkah pertama:
36 ÷ 6 = 6
Kemudian:
6 × 3 = 18
Hasil akhirnya
adalah:
18
Jika seseorang
memaksakan perkalian dilakukan terlebih dahulu, hasil yang diperoleh akan
berbeda dan tidak sesuai dengan konvensi matematika modern.¹⁰
Kesalahpahaman ini
merupakan salah satu penyebab utama munculnya perdebatan mengenai soal-soal
matematika yang beredar di internet dan media sosial.
4.5.
Addition dan Subtraction
dalam BODMAS
Tahap terakhir dalam
BODMAS adalah menyelesaikan operasi penjumlahan (addition) dan pengurangan (subtraction).
Sama seperti perkalian dan pembagian, kedua operasi ini memiliki tingkat
prioritas yang setara sehingga pengerjaannya dilakukan dari kiri ke kanan.¹¹
Sebagai contoh:
20 - 8 + 3
Langkah pertama:
20 - 8 = 12
Kemudian:
12 + 3 = 15
Sehingga hasil
akhirnya adalah:
15
Prinsip ini sering
kali diabaikan oleh siswa yang hanya menghafal akronim tanpa memahami makna
matematis di baliknya. Oleh karena itu, pendidikan matematika modern semakin
menekankan pemahaman konseptual dibandingkan sekadar hafalan prosedural.
4.6.
Contoh Penerapan
BODMAS
Untuk memperjelas
penerapan aturan BODMAS, berikut beberapa contoh.
Contoh 1: Operasi Dasar
7 + 3 × 4
Perkalian terlebih
dahulu:
3 × 4 = 12
Kemudian:
7 + 12 = 19
Hasilnya:
19
Contoh 2: Melibatkan Brackets
(7 + 3) × 4
Langkah pertama:
7 + 3 = 10
Kemudian:
10 × 4 = 40
Hasilnya:
40
Contoh 3: Melibatkan Orders
2 + 3² × 2
Pangkat terlebih
dahulu:
3² = 9
Kemudian:
9 × 2 = 18
Dan terakhir:
2 + 18 = 20
Hasil akhirnya:
20
Contoh 4: Operasi Kompleks
(15 - 3)² ÷ 6 + 1
Langkah pertama:
15 - 3 = 12
Sehingga:
12² ÷ 6 + 1
Kemudian:
12² = 144
Selanjutnya:
144 ÷ 6 = 24
Dan terakhir:
24 + 1 = 25
Hasil akhirnya
adalah:
25
Contoh-contoh
tersebut menunjukkan bahwa penerapan BODMAS menghasilkan prosedur yang
sistematis dan konsisten dalam menyelesaikan ekspresi matematika.
4.7.
Peran BODMAS dalam
Pendidikan Negara-Negara Persemakmuran
BODMAS telah menjadi
bagian integral dari kurikulum matematika di Inggris serta berbagai negara yang
mewarisi tradisi pendidikan Inggris, seperti Australia, Selandia Baru, India,
Singapura, Afrika Selatan, dan beberapa negara Persemakmuran lainnya.¹² Melalui
akronim ini, siswa diperkenalkan pada prinsip-prinsip dasar notasi matematika
yang kelak menjadi fondasi pembelajaran aljabar, kalkulus, dan matematika
tingkat lanjut.
Dalam perkembangan
pedagogi modern, para pendidik semakin menekankan bahwa BODMAS bukan sekadar
urutan huruf yang harus dihafal, melainkan representasi dari struktur logis
matematika. Pemahaman yang mendalam terhadap konsep ini membantu siswa
mengembangkan kemampuan berpikir analitis, pemecahan masalah, dan interpretasi
simbol matematika secara tepat.¹³
Dengan demikian,
BODMAS dapat dipahami sebagai salah satu bentuk penyederhanaan pedagogis dari
aturan urutan operasi yang bersifat universal. Meskipun terminologinya berbeda
dari PEMDAS, prinsip yang dikandungnya identik. Oleh karena itu, baik BODMAS
maupun PEMDAS pada dasarnya merupakan dua cara berbeda untuk mengajarkan sistem
matematika yang sama kepada generasi pelajar di berbagai belahan dunia.
Footnotes
[1]
¹ Tony Gardiner, Understanding Infinity: The Mathematics of
Infinite Processes (Cambridge: Cambridge University Press, 2003), 12–15.
[2]
² Paul Lockhart, Arithmetic (Cambridge, MA: Belknap Press of
Harvard University Press, 2017), 67–70.
[3]
³ Richard Courant and Herbert Robbins, What Is Mathematics? An
Elementary Approach to Ideas and Methods, 2nd ed. (New York: Oxford
University Press, 1996), 5–7.
[4]
⁴ Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra (Alameda, CA:
Art of Problem Solving, 2011), 49–52.
[5]
⁵ Florian Cajori, A History of Mathematical Notations, vol. 1
(New York: Dover Publications, 1993), 269–276.
[6]
⁶ Morris Kline, Mathematics for the Nonmathematician (New
York: Dover Publications, 1985), 87–90.
[7]
⁷ Tony Gardiner, Understanding Infinity, 16–18.
[8]
⁸ Kenneth H. Rosen, Discrete Mathematics and Its Applications,
7th ed. (New York: McGraw-Hill, 2012), 15–18.
[9]
⁹ David Darling, The Universal Book of Mathematics: From
Abracadabra to Zeno's Paradoxes (Hoboken, NJ: Wiley, 2004), 221–223.
[10]
¹⁰ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. (Boston:
Addison-Wesley, 1994), 3–8.
[11]
¹¹ Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra, 51–53.
[12]
¹² Derek Haylock and Anne Cockburn, Understanding Mathematics for
Young Children, 4th ed. (London: Sage Publications, 2013), 102–105.
[13]
¹³ John A. Van de Walle, Karen S. Karp, and Jennifer M. Bay-Williams, Elementary
and Middle School Mathematics: Teaching Developmentally, 8th ed. (Boston:
Pearson, 2013), 148–151.
5.
Perbandingan PEMDAS dan BODMAS
5.1.
Persamaan Konseptual
antara PEMDAS dan BODMAS
Sekilas, PEMDAS dan
BODMAS tampak sebagai dua sistem yang berbeda karena menggunakan akronim dan
terminologi yang berlainan. Namun, apabila ditelaah secara konseptual, keduanya
merepresentasikan prinsip matematika yang sama, yaitu aturan urutan operasi (order of
operations) yang digunakan untuk menentukan langkah-langkah
penyelesaian suatu ekspresi matematika.¹
Baik PEMDAS maupun
BODMAS bertujuan untuk menghilangkan ambiguitas dalam perhitungan dan
memastikan bahwa semua orang memperoleh hasil yang sama ketika mengevaluasi
suatu ekspresi matematika. Kedua sistem tersebut menempatkan tanda kurung
sebagai prioritas tertinggi, diikuti oleh perpangkatan atau operasi sejenis,
kemudian perkalian dan pembagian, serta terakhir penjumlahan dan pengurangan.²
Dengan demikian,
meskipun seorang siswa di Amerika Serikat mempelajari PEMDAS dan seorang siswa
di Inggris mempelajari BODMAS, keduanya sebenarnya sedang mempelajari aturan
matematika yang identik. Perbedaan yang ada terutama bersifat linguistik dan
pedagogis, bukan matematis.³
Sebagai ilustrasi,
ekspresi berikut:
6 + 2 × 4
akan menghasilkan:
6 + (2 × 4)
6 + 8 = 14
baik menurut PEMDAS
maupun BODMAS. Tidak ada perbedaan hasil antara kedua sistem tersebut karena
keduanya menggunakan prinsip prioritas operasi yang sama.⁴
5.2.
Perbedaan
Terminologi
Meskipun secara
substansial identik, PEMDAS dan BODMAS menggunakan istilah yang berbeda untuk
menjelaskan komponen-komponen urutan operasi. Perbedaan ini mencerminkan
variasi tradisi pendidikan antara Amerika Serikat dan negara-negara yang
mengikuti sistem pendidikan Inggris.⁵
Perbandingan
terminologi tersebut dapat dilihat pada tabel berikut.
·
PEMDAS (Parentheses,
Exponents, Multiplication, Division, Addition, Subtraction).
·
BODMAS (Brackets,
Orders, Multiplication, Division, Addition, Subtraction).
·
KU-PAKAR-KABA-TAKU
(Kurung, Pangkat/Akar, Kali/Bagi, Tambah/Kurang).
Istilah Parentheses
dalam bahasa Inggris Amerika biasanya merujuk secara khusus pada tanda kurung
lengkung ( ), sedangkan istilah Brackets
dalam tradisi Inggris digunakan secara lebih luas untuk mencakup berbagai
bentuk tanda pengelompokan seperti ( ),
[ ], dan { }.⁶
Perbedaan lain
terletak pada penggunaan istilah Exponents dan Orders.
Dalam PEMDAS, kata Exponents secara langsung mengacu
pada operasi perpangkatan. Sebaliknya, BODMAS menggunakan istilah Orders,
yang memiliki cakupan lebih luas karena mencakup perpangkatan, akar, indeks,
dan berbagai bentuk operasi eksponensial lainnya.⁷
Meskipun terdapat
perbedaan terminologi tersebut, prosedur perhitungan yang dihasilkan tetap
sama.
5.3.
Variasi Akronim Lain
di Dunia
Selain PEMDAS dan
BODMAS, terdapat beberapa akronim lain yang digunakan di berbagai negara untuk
mengajarkan urutan operasi. Perbedaan ini menunjukkan bahwa yang berubah
hanyalah metode pedagogis, sedangkan aturan matematikanya tetap sama.⁸
Beberapa variasi
yang umum digunakan antara lain:
5.3.1.
BEDMAS
BEDMAS merupakan
singkatan dari:
·
Brackets
·
Exponents
·
Division
·
Multiplication
·
Addition
·
Subtraction
Akronim ini banyak
digunakan di Kanada.
5.3.2.
BIDMAS
BIDMAS merupakan
singkatan dari:
·
Brackets
·
Indices
·
Division
·
Multiplication
·
Addition
·
Subtraction
Istilah Indices
di sini memiliki makna yang serupa dengan Exponents atau Orders,
yaitu operasi perpangkatan dan bentuk terkait lainnya. BIDMAS banyak ditemukan
dalam kurikulum matematika Inggris modern.⁹
5.3.3.
GEMDAS
Di beberapa
lingkungan pendidikan, digunakan pula akronim GEMDAS:
·
Grouping Symbols
·
Exponents
·
Multiplication
·
Division
·
Addition
·
Subtraction
Akronim ini
menekankan bahwa berbagai bentuk tanda pengelompokan memiliki fungsi yang sama
dalam menentukan prioritas operasi.¹⁰
Keberadaan berbagai
akronim tersebut menunjukkan bahwa tidak ada satu cara tunggal untuk
mengajarkan urutan operasi. Yang terpenting bukanlah akronim yang digunakan,
melainkan pemahaman terhadap prinsip-prinsip matematis yang mendasarinya.
5.4.
Apakah PEMDAS dan
BODMAS Menghasilkan Hasil yang Berbeda?
Salah satu
pertanyaan yang sering muncul adalah apakah penggunaan PEMDAS atau BODMAS dapat
menghasilkan jawaban yang berbeda untuk suatu ekspresi matematika. Secara
matematis, jawabannya adalah tidak. Apabila kedua sistem diterapkan dengan
benar, hasil yang diperoleh akan selalu sama.¹¹
Sebagai contoh,
pertimbangkan ekspresi berikut:
18 ÷ 3 × 2 + 4
5.4.1.
Menurut PEMDAS
Pembagian dan
perkalian memiliki prioritas yang sama:
18 ÷ 3 = 6
6 × 2 = 12
Kemudian:
12 + 4 = 16
5.4.2.
Menurut BODMAS
Pembagian dan
perkalian juga memiliki prioritas yang sama:
18 ÷ 3 = 6
6 × 2 = 12
Kemudian:
12 + 4 = 16
Hasil akhirnya
tetap:
16
Kesamaan hasil
tersebut menunjukkan bahwa perbedaan antara PEMDAS dan BODMAS tidak terletak
pada aturan matematikanya, melainkan hanya pada istilah yang digunakan untuk
menjelaskan aturan tersebut.¹²
5.5.
Sumber
Kesalahpahaman dalam Membandingkan PEMDAS dan BODMAS
Banyak
kesalahpahaman muncul karena orang menganggap bahwa urutan huruf dalam akronim
mencerminkan urutan mutlak dalam setiap keadaan. Sebagai contoh, sebagian orang
mengira bahwa huruf M dalam PEMDAS berarti perkalian selalu harus dilakukan
sebelum pembagian, atau bahwa huruf D dalam BODMAS berarti pembagian harus
selalu didahulukan daripada perkalian.¹³
Pemahaman tersebut
tidak sesuai dengan matematika modern. Dalam kedua sistem, perkalian dan
pembagian berada pada tingkat prioritas yang sama. Oleh karena itu,
pengerjaannya harus dilakukan berdasarkan urutan kemunculan dari kiri ke kanan.
Prinsip yang sama berlaku untuk penjumlahan dan pengurangan.¹⁴
Sebagai ilustrasi:
24 ÷ 6 × 2
Langkah yang benar
adalah:
24 ÷ 6 = 4
4 × 2 = 8
Bukan:
24 ÷ (6 × 2) = 2
Kesalahan seperti
ini sering muncul dalam soal-soal matematika viral di media sosial dan menjadi
sumber perdebatan yang sebenarnya berasal dari pemahaman yang kurang tepat
terhadap konsep urutan operasi.¹⁵
5.6.
PEMDAS dan BODMAS
sebagai Standar Internasional
Walaupun sistem
pendidikan di berbagai negara menggunakan akronim yang berbeda, komunitas
matematika internasional pada dasarnya menerapkan aturan urutan operasi yang
sama. Buku teks matematika, jurnal ilmiah, perangkat lunak komputasi,
kalkulator, dan bahasa pemrograman modern mengadopsi prinsip prioritas operasi
yang konsisten sehingga hasil perhitungan dapat direproduksi secara
universal.¹⁶
Keseragaman tersebut
sangat penting dalam era globalisasi ilmu pengetahuan. Penelitian ilmiah yang
dilakukan di Amerika Serikat harus dapat dipahami dan diverifikasi oleh ilmuwan
di Inggris, Australia, India, Jepang, maupun negara lainnya. Hal ini hanya
mungkin terjadi apabila terdapat kesepakatan mengenai cara menafsirkan simbol
dan operasi matematika.¹⁷
Oleh karena itu,
PEMDAS dan BODMAS sebaiknya dipahami bukan sebagai dua sistem yang saling
bersaing, melainkan sebagai dua representasi pedagogis dari satu prinsip
matematika universal. Perbedaan terminologi yang digunakan tidak mengubah
hakikat aturan urutan operasi yang menjadi fondasi bagi komunikasi matematis di
seluruh dunia.
Footnotes
[1]
¹ Richard Courant and Herbert Robbins, What Is Mathematics? An
Elementary Approach to Ideas and Methods, 2nd ed. (New York: Oxford
University Press, 1996), 5–7.
[2]
² Paul Lockhart, Arithmetic (Cambridge, MA: Belknap Press of
Harvard University Press, 2017), 67–73.
[3]
³ Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra (Alameda, CA:
Art of Problem Solving, 2011), 49–53.
[4]
⁴ Alfred S. Posamentier and Jay Stepelman, Teaching Secondary
School Mathematics: Techniques and Enrichment Units (Upper Saddle River,
NJ: Prentice Hall, 1990), 52–55.
[5]
⁵ Derek Haylock and Anne Cockburn, Understanding Mathematics for
Young Children, 4th ed. (London: Sage Publications, 2013), 102–105.
[6]
⁶ Florian Cajori, A History of Mathematical Notations, vol. 1
(New York: Dover Publications, 1993), 269–276.
[7]
⁷ Kenneth H. Rosen, Discrete Mathematics and Its Applications,
7th ed. (New York: McGraw-Hill, 2012), 15–18.
[8]
⁸ John A. Van de Walle, Karen S. Karp, and Jennifer M. Bay-Williams, Elementary
and Middle School Mathematics: Teaching Developmentally, 8th ed. (Boston:
Pearson, 2013), 148–151.
[9]
⁹ Derek Haylock and Anne Cockburn, Understanding Mathematics for
Young Children, 104–106.
[10]
¹⁰ Alfred S. Posamentier and Jay Stepelman, Teaching Secondary
School Mathematics, 54–56.
[11]
¹¹ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. (Boston:
Addison-Wesley, 1994), 3–8.
[12]
¹² Paul Lockhart, Arithmetic, 70–73.
[13]
¹³ David Darling, The Universal Book of Mathematics: From
Abracadabra to Zeno's Paradoxes (Hoboken, NJ: Wiley, 2004), 221–223.
[14]
¹⁴ Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra, 51–53.
[15]
¹⁵ Morris Kline, Mathematics for the Nonmathematician (New
York: Dover Publications, 1985), 89–92.
[16]
¹⁶ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics, 5–9.
[17]
¹⁷ National Council of Teachers of Mathematics, Principles and
Standards for School Mathematics (Reston, VA: NCTM, 2000), 32–36.
6.
Sejarah Perkembangan Urutan Operasi
6.1.
Matematika pada
Peradaban Kuno
Konsep urutan
operasi sebagaimana dikenal saat ini tidak muncul secara tiba-tiba, melainkan
merupakan hasil perkembangan panjang dalam sejarah matematika. Pada
peradaban-peradaban kuno seperti Mesir, Babilonia, Yunani, India, dan Tiongkok,
perhitungan matematika telah dilakukan jauh sebelum munculnya simbol-simbol
aljabar modern. Namun, pada masa tersebut ekspresi matematika umumnya ditulis
dalam bentuk verbal atau prosedural sehingga persoalan mengenai prioritas
operasi belum menjadi perhatian utama.¹
Bangsa Mesir Kuno,
misalnya, menuliskan prosedur perhitungan secara bertahap dalam dokumen-dokumen
seperti Rhind
Mathematical Papyrus (sekitar 1650 SM). Setiap operasi dijelaskan
secara eksplisit sehingga hampir tidak ada kemungkinan munculnya ambiguitas
akibat urutan pengerjaan.² Demikian pula bangsa Babilonia menggunakan sistem
numerik seksagesimal dan menyusun langkah-langkah perhitungan secara berurutan
sesuai kebutuhan praktis dalam astronomi, perdagangan, dan administrasi
negara.³
Di Yunani Kuno,
matematika lebih banyak berkembang dalam bentuk geometri deduktif daripada
aljabar simbolik. Karya-karya matematikawan seperti Euclid dan Archimedes
berfokus pada pembuktian geometris yang disajikan dalam bahasa alami. Karena
simbol operasi belum digunakan secara luas, kebutuhan akan aturan formal
mengenai prioritas operasi juga belum muncul secara signifikan.⁴
Keadaan yang serupa
ditemukan dalam tradisi matematika India dan Tiongkok. Walaupun kedua peradaban
tersebut menghasilkan pencapaian penting dalam aritmetika dan aljabar, notasi
yang digunakan masih bersifat retoris atau semi-simbolik sehingga
langkah-langkah penyelesaian biasanya dijelaskan secara eksplisit.⁵
6.2.
Munculnya Aljabar
Simbolik
Perkembangan penting
menuju lahirnya aturan urutan operasi terjadi ketika matematika mulai beralih
dari bentuk retoris menuju bentuk simbolik. Perubahan ini berlangsung secara
bertahap sejak akhir Abad Pertengahan hingga masa Renaisans Eropa.⁶
Pada masa
sebelumnya, ekspresi matematika dituliskan dalam bentuk kalimat lengkap.
Sebagai contoh, apa yang sekarang ditulis sebagai:
3x + 5
akan dijelaskan
melalui uraian verbal yang panjang. Bentuk penulisan seperti ini relatif tidak
menimbulkan ambiguitas karena urutan langkah dijelaskan secara eksplisit. Namun,
ketika simbol-simbol matematika mulai diperkenalkan untuk meningkatkan
efisiensi penulisan, muncul kebutuhan akan aturan yang mengatur hubungan antar
simbol tersebut.⁷
Perkembangan aljabar
simbolik dipercepat oleh karya matematikawan Eropa seperti François Viète pada
abad ke-16 dan René Descartes pada abad ke-17. Mereka memperkenalkan penggunaan
huruf sebagai simbol variabel dan mengembangkan notasi yang lebih sistematis.
Seiring meningkatnya kompleksitas ekspresi matematika, kebutuhan akan konvensi
yang seragam menjadi semakin mendesak.⁸
Pada periode ini,
notasi perpangkatan mulai digunakan secara luas dan simbol-simbol operasi
memperoleh bentuk yang semakin mendekati standar modern. Walaupun belum
terdapat aturan urutan operasi yang sepenuhnya baku, berbagai praktik yang
kemudian menjadi dasar PEMDAS dan BODMAS mulai berkembang di kalangan
matematikawan.⁹
6.3.
Perkembangan Tanda
Kurung dan Notasi Matematika
Salah satu tonggak
penting dalam sejarah urutan operasi adalah berkembangnya penggunaan tanda kurung
(parentheses
atau brackets).
Sebelum tanda kurung digunakan secara luas, para matematikawan sering mengalami
kesulitan dalam menuliskan ekspresi yang kompleks tanpa menimbulkan
ambiguitas.¹⁰
Menurut kajian
sejarah notasi matematika, penggunaan tanda kurung mulai memperoleh bentuk yang
lebih sistematis pada abad ke-16. Matematikawan Italia Rafael Bombelli
merupakan salah satu tokoh yang berperan dalam mempopulerkan penggunaan simbol
pengelompokan dalam karya-karya aljabarnya.¹¹
Keberadaan tanda
kurung memungkinkan bagian tertentu dari suatu ekspresi dikelompokkan dan
diperlakukan sebagai satu kesatuan. Misalnya:
(3 + 5) × 2
dapat dibedakan secara jelas dari:
3 + 5 × 2
Tanpa tanda kurung,
interpretasi terhadap ekspresi yang kompleks akan jauh lebih sulit dilakukan.
Oleh karena itu, berkembangnya simbol pengelompokan merupakan prasyarat penting
bagi lahirnya aturan urutan operasi modern.¹²
Selain tanda kurung,
simbol-simbol lain seperti tanda tambah (+), tanda kurang (−), tanda kali (×),
tanda bagi (÷), serta notasi perpangkatan juga mengalami proses standardisasi
secara bertahap. Bersama-sama, simbol-simbol tersebut membentuk bahasa
matematika modern yang membutuhkan seperangkat aturan sintaksis untuk menjaga
konsistensinya.¹³
6.4.
Kontribusi Matematikawan
Muslim terhadap Standardisasi Aljabar
Perkembangan menuju
sistem matematika modern tidak dapat dilepaskan dari kontribusi para ilmuwan
Muslim pada masa Keemasan Islam antara abad ke-8 hingga abad ke-14. Pada
periode ini, dunia Islam menjadi pusat perkembangan ilmu pengetahuan yang
menghubungkan warisan Yunani, Persia, India, dan berbagai tradisi intelektual
lainnya.¹⁴
Tokoh yang paling
berpengaruh dalam perkembangan aljabar adalah Muhammad ibn Musa al-Khwarizmi.
Karyanya yang terkenal, Al-Kitāb al-Mukhtaṣar fī Ḥisāb al-Jabr wa
al-Muqābalah, meletakkan dasar-dasar aljabar sebagai disiplin ilmu
yang terpisah dari aritmetika dan geometri.¹⁵
Meskipun
al-Khawarizmi belum menggunakan notasi simbolik modern, metode sistematis yang
dikembangkannya berkontribusi terhadap pembentukan struktur logis dalam
penyelesaian persoalan matematika. Pendekatan tersebut kemudian diterjemahkan
ke dalam bahasa Latin dan memengaruhi perkembangan matematika Eropa selama
berabad-abad.¹⁶
Selain
al-Khawarizmi, ilmuwan Muslim seperti Omar Khayyam dan Sharaf al-Din al-Tusi
juga memberikan kontribusi penting dalam pengembangan metode aljabar yang
semakin sistematis. Walaupun konsep urutan operasi modern belum dirumuskan
secara eksplisit, tradisi matematika Islam membantu membangun fondasi
intelektual yang memungkinkan perkembangan notasi dan prosedur formal pada masa
berikutnya.¹⁷
6.5.
Kodifikasi Modern
Urutan Operasi
Aturan urutan
operasi dalam bentuk yang mendekati standar modern mulai terkodifikasi secara
jelas pada abad ke-18 dan ke-19. Pada periode ini, notasi matematika telah
berkembang pesat dan digunakan secara luas dalam pendidikan, penelitian ilmiah,
serta berbagai aplikasi praktis.¹⁸
Meningkatnya
penggunaan ekspresi simbolik yang kompleks mendorong para matematikawan dan penulis
buku teks untuk menetapkan konvensi yang seragam mengenai prioritas operasi.
Secara bertahap, praktik umum yang menempatkan tanda kurung pada prioritas
tertinggi, diikuti perpangkatan, perkalian dan pembagian, serta penjumlahan dan
pengurangan, menjadi standar yang diterima secara luas.¹⁹
Pada abad ke-20,
perkembangan sistem pendidikan massal menyebabkan kebutuhan akan metode
pengajaran yang lebih sederhana dan mudah diingat. Dalam konteks inilah muncul
berbagai akronim seperti PEMDAS, BODMAS, BEDMAS, dan BIDMAS. Akronim-akronim
tersebut tidak menciptakan aturan baru, melainkan menyederhanakan aturan yang
telah lama digunakan dalam matematika formal.²⁰
Seiring
berkembangnya teknologi digital, aturan urutan operasi semakin memperoleh
legitimasi melalui implementasinya dalam kalkulator elektronik, perangkat lunak
matematika, dan bahasa pemrograman komputer. Sistem-sistem tersebut memerlukan
aturan yang eksplisit agar ekspresi matematika dapat diproses secara otomatis
tanpa menimbulkan ambiguitas.²¹
6.6.
Dari Konvensi
Historis Menuju Standar Global
Perjalanan sejarah
urutan operasi menunjukkan bahwa aturan tersebut merupakan hasil evolusi
panjang yang dipengaruhi oleh perkembangan notasi matematika, kebutuhan
komunikasi ilmiah, serta kemajuan teknologi. Apa yang saat ini dikenal sebagai
PEMDAS atau BODMAS bukanlah hukum alam yang ditemukan secara langsung,
melainkan konvensi intelektual yang dikembangkan untuk mengatasi ambiguitas
dalam penulisan matematika.²²
Namun demikian,
setelah diterima secara luas oleh komunitas ilmiah internasional, konvensi
tersebut memperoleh status sebagai standar global. Saat ini, buku teks
matematika, jurnal akademik, perangkat lunak komputasi, bahasa pemrograman, dan
sistem pendidikan di berbagai negara menggunakan prinsip yang pada dasarnya
sama dalam menentukan urutan operasi.²³
Dengan demikian,
sejarah urutan operasi memperlihatkan bagaimana kebutuhan praktis akan
kejelasan dan konsistensi dapat melahirkan suatu konvensi yang kemudian menjadi
fondasi penting bagi perkembangan matematika modern. Dari perhitungan retoris
di Mesir dan Babilonia hingga algoritma komputer abad ke-21, aturan urutan
operasi telah berkembang menjadi salah satu unsur mendasar yang memungkinkan
matematika berfungsi sebagai bahasa universal umat manusia.
Footnotes
[1]
¹ Carl B. Boyer and Uta C. Merzbach, A History of Mathematics,
3rd ed. (Hoboken, NJ: Wiley, 2011), 1–12.
[2]
² Annette Imhausen, Mathematics in Ancient Egypt: A Contextual
History (Princeton, NJ: Princeton University Press, 2016), 45–58.
[3]
³ Eleanor Robson, Mathematics in Ancient Iraq: A Social History
(Princeton, NJ: Princeton University Press, 2008), 73–91.
[4]
⁴ Carl B. Boyer and Uta C. Merzbach, A History of Mathematics,
104–132.
[5]
⁵ George Gheverghese Joseph, The Crest of the Peacock: Non-European
Roots of Mathematics, 3rd ed. (Princeton, NJ: Princeton University Press,
2011), 221–267.
[6]
⁶ Florian Cajori, A History of Mathematical Notations, vol. 1
(New York: Dover Publications, 1993), 135–168.
[7]
⁷ Morris Kline, Mathematical Thought from Ancient to Modern Times,
vol. 1 (New York: Oxford University Press, 1972), 257–263.
[8]
⁸ Carl B. Boyer and Uta C. Merzbach, A History of Mathematics,
337–353.
[9]
⁹ Florian Cajori, A History of Mathematical Notations,
169–195.
[10]
¹⁰ Ibid., 269–276.
[11]
¹¹ Ibid., 274–278.
[12]
¹² Morris Kline, Mathematical Thought from Ancient to Modern Times,
404–409.
[13]
¹³ Florian Cajori, A History of Mathematical Notations, vol.
1, 195–238.
[14]
¹⁴ George Gheverghese Joseph, The Crest of the Peacock,
329–371.
[15]
¹⁵ Victor J. Katz, A History of Mathematics: An Introduction,
3rd ed. (Boston: Addison-Wesley, 2008), 245–250.
[16]
¹⁶ Carl B. Boyer and Uta C. Merzbach, A History of Mathematics,
227–233.
[17]
¹⁷ Victor J. Katz, A History of Mathematics, 255–269.
[18]
¹⁸ Florian Cajori, A History of Mathematical Notations, vol. 2
(New York: Dover Publications, 1993), 1–42.
[19]
¹⁹ Morris Kline, Mathematics for the Nonmathematician (New
York: Dover Publications, 1985), 87–92.
[20]
²⁰ John A. Van de Walle, Karen S. Karp, and Jennifer M. Bay-Williams, Elementary
and Middle School Mathematics: Teaching Developmentally, 8th ed. (Boston:
Pearson, 2013), 148–151.
[21]
²¹ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. (Boston:
Addison-Wesley, 1994), 3–9.
[22]
²² Paul Lockhart, Arithmetic (Cambridge, MA: Belknap Press of
Harvard University Press, 2017), 67–73.
[23]
²³ Kenneth H. Rosen, Discrete Mathematics and Its Applications,
7th ed. (New York: McGraw-Hill, 2012), 15–18.
7.
Dasar Logis dan Filosofis Urutan
Operasi
7.1.
Matematika sebagai
Sistem Formal
Untuk memahami
mengapa aturan urutan operasi seperti PEMDAS dan BODMAS digunakan secara
universal, perlu dipahami terlebih dahulu hakikat matematika sebagai suatu
sistem formal. Dalam perspektif modern, matematika tidak hanya terdiri atas
angka dan perhitungan, tetapi juga merupakan jaringan simbol, definisi,
aksioma, dan aturan inferensi yang saling berkaitan secara logis.¹
Suatu sistem formal
bekerja berdasarkan seperangkat aturan yang menentukan bagaimana simbol-simbol
dapat digunakan dan dimanipulasi. Sebagaimana tata bahasa mengatur penggunaan
kata dalam bahasa, matematika memerlukan aturan sintaksis yang mengatur
hubungan antar simbol matematis. Tanpa aturan tersebut, suatu ekspresi
matematika dapat ditafsirkan secara berbeda oleh orang yang berbeda, sehingga
menghilangkan kepastian yang menjadi salah satu ciri utama matematika.²
Dalam konteks ini,
urutan operasi dapat dipahami sebagai bagian dari sintaks matematika. Aturan
tersebut menentukan bagaimana suatu ekspresi harus dibaca dan dievaluasi.
Misalnya, ekspresi:
2 + 3 × 4
secara sintaksis
dipahami sebagai:
2 + (3 × 4)
bukan:
(2 + 3) × 4
Urutan operasi
dengan demikian berfungsi sebagai mekanisme formal yang menjamin bahwa setiap
ekspresi memiliki interpretasi yang unik dan konsisten.³
Dari sudut pandang
logika, keberadaan aturan semacam ini sangat penting karena suatu sistem formal
yang baik harus bebas dari ambiguitas (unambiguous). Jika satu ekspresi
dapat menghasilkan banyak interpretasi yang berbeda, maka kemampuan matematika
untuk berfungsi sebagai bahasa ilmiah akan terganggu.⁴
7.2.
Prioritas Operasi
sebagai Aturan Sintaksis
Secara logis, urutan
operasi tidak muncul karena sifat intrinsik angka itu sendiri, melainkan karena
kebutuhan untuk mengatur struktur ekspresi matematis. Dalam bahasa pemrograman
modern, konsep ini dikenal sebagai operator precedence atau prioritas
operator. Setiap operator diberi tingkat prioritas tertentu sehingga komputer
dapat menentukan urutan evaluasi tanpa memerlukan instruksi tambahan.⁵
Sebagai contoh,
ekspresi:
4 + 5 × 2
memiliki struktur
sintaksis yang berbeda dari:
(4 + 5) × 2
Walaupun kedua
ekspresi menggunakan simbol yang sama, hubungan logis antaroperasinya berbeda
karena adanya aturan prioritas. Dengan demikian, urutan operasi berfungsi
seperti aturan tata bahasa dalam suatu bahasa formal.⁶
Dari perspektif
teori bahasa formal, ekspresi matematika dapat dipandang sebagai pohon
sintaksis (syntax
tree). Dalam struktur tersebut, operasi perkalian biasanya berada
pada tingkat yang lebih dalam dibandingkan penjumlahan, sehingga harus
dievaluasi terlebih dahulu. Pendekatan ini banyak digunakan dalam ilmu komputer
dan teori kompilator untuk memproses ekspresi matematis secara otomatis.⁷
Oleh karena itu,
urutan operasi tidak sekadar merupakan aturan praktis yang diajarkan di
sekolah, melainkan bagian dari struktur logis yang memungkinkan simbol
matematika memiliki makna yang jelas dan konsisten.
7.3.
Konvensi atau
Kebenaran Matematis?
Salah satu
pertanyaan filosofis yang menarik adalah apakah urutan operasi merupakan
kebenaran matematika yang bersifat mutlak atau sekadar konvensi yang disepakati
oleh komunitas matematikawan. Pertanyaan ini berkaitan dengan perbedaan antara
isi matematika dan bahasa matematika.⁸
Sebagian filsuf
matematika berpendapat bahwa aturan urutan operasi pada dasarnya merupakan
konvensi. Tidak ada hukum alam yang secara intrinsik mengharuskan perkalian
dilakukan sebelum penjumlahan. Secara teoritis, manusia dapat saja menyepakati
aturan yang berbeda. Misalnya, suatu komunitas dapat memutuskan bahwa semua
operasi harus dihitung dari kiri ke kanan tanpa memperhatikan jenis
operasinya.⁹
Namun, apabila
konvensi yang berbeda digunakan, seluruh notasi matematika harus disesuaikan
kembali. Sistem matematika modern telah berkembang selama berabad-abad
berdasarkan konvensi yang sekarang berlaku. Oleh karena itu, meskipun aturan
urutan operasi bersifat konvensional dalam asal-usulnya, ia memperoleh status
yang sangat kuat karena menjadi bagian integral dari keseluruhan struktur
matematika modern.¹⁰
Dalam arti ini,
urutan operasi dapat dipahami sebagai konvensi yang telah diterima secara
universal karena terbukti efisien, logis, dan mampu mendukung komunikasi
matematis yang konsisten. Sama seperti aturan tata bahasa dalam bahasa alami,
konvensi tersebut bukanlah kebenaran alamiah, tetapi menjadi mengikat karena
digunakan secara luas oleh komunitas penuturnya.¹¹
7.4.
Perspektif
Formalisme
Dalam filsafat
matematika, formalisme merupakan salah satu aliran yang memberikan landasan
penting bagi pemahaman mengenai urutan operasi. Formalisme, yang banyak
dikaitkan dengan David Hilbert, memandang matematika sebagai sistem simbol yang
dimanipulasi berdasarkan aturan tertentu tanpa harus bergantung pada makna
intuitif dari simbol-simbol tersebut.¹²
Menurut pendekatan
ini, yang terpenting bukanlah apakah simbol-simbol matematika merepresentasikan
objek nyata, melainkan apakah simbol-simbol tersebut digunakan sesuai dengan
aturan yang telah ditetapkan. Dari sudut pandang formalisme, urutan operasi
merupakan bagian dari aturan permainan matematika yang menentukan bagaimana
ekspresi harus diproses.¹³
Sebagai analogi,
permainan catur memiliki aturan mengenai cara setiap bidak bergerak. Aturan
tersebut tidak ditentukan oleh hukum alam, tetapi oleh kesepakatan yang
membentuk permainan itu sendiri. Demikian pula, urutan operasi merupakan bagian
dari aturan yang memungkinkan matematika berfungsi sebagai sistem formal yang
koheren.¹⁴
Melalui perspektif
formalisme, PEMDAS dan BODMAS dapat dipahami sebagai representasi pedagogis
dari aturan formal yang lebih mendasar dalam bahasa matematika.
7.5.
Perspektif Logisisme
Berbeda dengan
formalisme, logisisme memandang matematika sebagai cabang logika. Tokoh-tokoh
seperti Gottlob Frege dan Bertrand Russell berusaha menunjukkan bahwa seluruh
matematika dapat diturunkan dari prinsip-prinsip logis yang fundamental.¹⁵
Dalam perspektif
logisisme, urutan operasi dapat dipahami sebagai konsekuensi dari struktur
logis yang mendasari ekspresi matematika. Sebuah ekspresi bukan sekadar
rangkaian simbol, melainkan representasi hubungan logis antarobjek matematika.
Oleh karena itu, aturan prioritas operasi membantu mengungkap struktur logis tersebut
secara konsisten.¹⁶
Sebagai contoh:
2 + 3 × 4
secara logis
merepresentasikan penjumlahan antara bilangan 2 dan hasil perkalian 3 dengan 4.
Struktur hubungan tersebut harus dipertahankan agar makna matematis ekspresi
tidak berubah.¹⁷
Dengan demikian,
logisisme menekankan bahwa urutan operasi bukan hanya persoalan notasi, tetapi
juga berkaitan dengan representasi hubungan logis yang terkandung dalam
ekspresi matematika.
7.6.
Perspektif
Strukturalisme
Strukturalisme
matematika menawarkan pendekatan lain dalam memahami urutan operasi. Menurut
pandangan ini, objek-objek matematika tidak dipahami secara terpisah, melainkan
sebagai bagian dari struktur yang lebih besar. Yang penting bukanlah angka
secara individual, tetapi hubungan yang menghubungkan angka-angka tersebut
dalam suatu sistem.¹⁸
Dari perspektif
strukturalisme, urutan operasi membantu mempertahankan struktur relasional
suatu ekspresi matematika. Perubahan urutan operasi dapat mengubah struktur
tersebut dan menghasilkan makna matematis yang berbeda. Oleh karena itu, aturan
prioritas operasi berfungsi untuk menjaga integritas struktur yang
direpresentasikan oleh ekspresi simbolik.¹⁹
Pandangan ini
sejalan dengan praktik matematika modern yang semakin menekankan pola, relasi,
dan struktur daripada sekadar perhitungan numerik. Dalam konteks tersebut,
urutan operasi berperan sebagai alat yang memungkinkan struktur matematika
direpresentasikan secara tepat melalui simbol.²⁰
7.7.
Dimensi
Epistemologis Urutan Operasi
Dari sudut pandang
epistemologi, urutan operasi berfungsi sebagai sarana untuk memperoleh
pengetahuan matematis yang dapat diverifikasi secara objektif. Salah satu ciri
utama pengetahuan ilmiah adalah reproduktibilitas, yaitu kemampuan memperoleh
hasil yang sama ketika prosedur yang sama diterapkan.²¹
Apabila setiap
individu bebas menentukan urutan operasinya sendiri, maka hasil perhitungan
tidak lagi dapat direproduksi secara konsisten. Dalam keadaan demikian,
matematika akan kehilangan sebagian besar nilai epistemiknya sebagai alat untuk
menghasilkan pengetahuan yang dapat dipercaya.²²
Karena itu, urutan
operasi berperan sebagai mekanisme yang memungkinkan komunitas ilmiah membangun
konsensus mengenai hasil-hasil matematis. Aturan tersebut menjembatani proses
berpikir individual dengan pengetahuan kolektif yang dapat diuji dan
diverifikasi oleh siapa pun.²³
7.8.
Refleksi Filosofis
Pembahasan mengenai
urutan operasi menunjukkan bahwa aturan ini memiliki dimensi yang lebih dalam
daripada sekadar teknik menghitung. Di satu sisi, urutan operasi merupakan
konvensi historis yang berkembang untuk mengatasi ambiguitas dalam notasi
matematika. Di sisi lain, aturan tersebut menjadi bagian penting dari struktur
logis yang memungkinkan matematika berfungsi sebagai bahasa formal yang
universal.²⁴
Dari perspektif
filosofis, PEMDAS dan BODMAS tidak hanya mencerminkan prosedur teknis, tetapi
juga menunjukkan bagaimana manusia membangun sistem simbolik yang mampu
menghasilkan pengetahuan yang konsisten dan dapat dibagikan secara universal.
Keberhasilan matematika sebagai bahasa sains modern sebagian besar bergantung
pada adanya aturan-aturan formal seperti urutan operasi yang menjaga koherensi
antara simbol, struktur, dan makna.²⁵
Dengan demikian,
dasar logis dan filosofis urutan operasi memperlihatkan bahwa aturan tersebut
merupakan titik temu antara konvensi, logika, bahasa formal, dan epistemologi.
Meskipun sering diajarkan sebagai materi dasar dalam pendidikan matematika,
urutan operasi sesungguhnya merepresentasikan salah satu fondasi konseptual yang
memungkinkan seluruh bangunan matematika modern berdiri secara kokoh.
Footnotes
[1]
¹ Ernest Nagel and James R. Newman, Gödel's Proof, rev. ed.
(New York: New York University Press, 2001), 15–18.
[2]
² Stewart Shapiro, Thinking about Mathematics: The Philosophy of
Mathematics (Oxford: Oxford University Press, 2000), 63–67.
[3]
³ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. (Boston:
Addison-Wesley, 1994), 3–8.
[4]
⁴ Patrick Suppes, Introduction to Logic (Mineola, NY: Dover
Publications, 1999), 1–9.
[5]
⁵ Kenneth H. Rosen, Discrete Mathematics and Its Applications,
7th ed. (New York: McGraw-Hill, 2012), 15–18.
[6]
⁶ Raymond M. Smullyan, First-Order Logic (New York: Dover
Publications, 1995), 1–5.
[7]
⁷ Alfred V. Aho, Monica S. Lam, Ravi Sethi, and Jeffrey D. Ullman, Compilers:
Principles, Techniques, and Tools, 2nd ed. (Boston: Pearson, 2007),
177–185.
[8]
⁸ Stewart Shapiro, Thinking about Mathematics, 12–15.
[9]
⁹ Morris Kline, Mathematics: The Loss of Certainty (New York:
Oxford University Press, 1980), 27–31.
[10]
¹⁰ Paul Lockhart, Arithmetic (Cambridge, MA: Belknap Press of
Harvard University Press, 2017), 67–73.
[11]
¹¹ Ludwig Wittgenstein, Remarks on the Foundations of Mathematics,
rev. ed. (Cambridge, MA: MIT Press, 1978), 195–198.
[12]
¹² David Hilbert, Foundations of Geometry, trans. E. J.
Townsend (La Salle, IL: Open Court, 1950), 1–8.
[13]
¹³ Stewart Shapiro, Thinking about Mathematics, 98–102.
[14]
¹⁴ Morris Kline, Mathematics: The Loss of Certainty, 53–58.
[15]
¹⁵ Bertrand Russell, Introduction to Mathematical Philosophy
(London: George Allen & Unwin, 1919), 1–10.
[16]
¹⁶ Michael Dummett, Frege: Philosophy of Mathematics
(Cambridge, MA: Harvard University Press, 1991), 84–92.
[17]
¹⁷ Gottlob Frege, The Foundations of Arithmetic, trans. J. L.
Austin (Evanston, IL: Northwestern University Press, 1980), 1–7.
[18]
¹⁸ Stewart Shapiro, Philosophy of Mathematics: Structure and
Ontology (Oxford: Oxford University Press, 1997), 73–81.
[19]
¹⁹ Ibid., 95–101.
[20]
²⁰ Michael Resnik, Mathematics as a Science of Patterns
(Oxford: Oxford University Press, 1997), 201–208.
[21]
²¹ Karl R. Popper, The Logic of Scientific Discovery (London:
Routledge, 2002), 18–24.
[22]
²² Patrick Suppes, Introduction to Logic, 8–11.
[23]
²³ Imre Lakatos, Proofs and Refutations (Cambridge: Cambridge
University Press, 1976), 1–9.
[24]
²⁴ Ludwig Wittgenstein, Remarks on the Foundations of Mathematics,
195–202.
[25]
²⁵ Ernest Nagel and James R. Newman, Gödel's Proof, 19–24.
8.
PEMDAS/BODMAS dalam Pendidikan
Matematika
8.1.
Peran Urutan Operasi
dalam Pembelajaran Matematika
Dalam pendidikan
matematika modern, PEMDAS dan BODMAS merupakan perangkat pedagogis yang
digunakan untuk memperkenalkan konsep urutan operasi kepada peserta didik.
Kedua akronim tersebut membantu siswa memahami bahwa suatu ekspresi matematika
tidak dapat dihitung secara sembarangan, melainkan harus mengikuti aturan
tertentu agar menghasilkan jawaban yang konsisten.¹
Pembelajaran urutan
operasi biasanya diperkenalkan setelah siswa menguasai operasi dasar seperti
penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian. Pada tahap ini, peserta
didik mulai diperkenalkan pada ekspresi yang melibatkan lebih dari satu operasi
sekaligus. Tujuannya bukan hanya agar siswa mampu memperoleh jawaban yang
benar, tetapi juga memahami struktur hubungan antaroperasi dalam suatu ekspresi
matematika.²
Dalam konteks
pendidikan, PEMDAS dan BODMAS berfungsi sebagai jembatan antara aritmetika
dasar dan aljabar. Ketika siswa mulai mempelajari variabel, persamaan, dan
fungsi, pemahaman terhadap urutan operasi menjadi syarat penting untuk
menginterpretasikan simbol-simbol matematika secara tepat.³
Oleh karena itu,
pembelajaran urutan operasi memiliki posisi strategis dalam kurikulum
matematika karena menjadi fondasi bagi berbagai konsep yang lebih kompleks pada
jenjang pendidikan berikutnya.
8.2.
Pengajaran
PEMDAS/BODMAS pada Pendidikan Dasar
Pada tingkat sekolah
dasar, tujuan utama pembelajaran urutan operasi adalah membangun pemahaman awal
mengenai prioritas operasi matematika. Pada tahap ini, siswa biasanya diperkenalkan
pada bentuk-bentuk sederhana seperti:
4 + 3 × 2
atau
(5 + 2) × 3
Melalui
contoh-contoh tersebut, siswa belajar bahwa tanda kurung dan perkalian
memengaruhi cara suatu ekspresi dihitung.⁴
Pendekatan yang umum
digunakan adalah penggunaan akronim seperti PEMDAS atau BODMAS sebagai alat
bantu mengingat (mnemonic device). Akronim ini
mempermudah siswa dalam mengingat urutan umum operasi tanpa harus menghafal
aturan yang panjang dan abstrak.⁵
Namun demikian, para
ahli pendidikan matematika menekankan bahwa penggunaan akronim sebaiknya
disertai dengan pemahaman konseptual. Jika siswa hanya menghafal urutan huruf
tanpa memahami alasan di baliknya, mereka cenderung melakukan kesalahan ketika
menghadapi soal yang lebih kompleks.⁶
Karena itu, banyak
kurikulum modern menggabungkan penggunaan akronim dengan aktivitas eksploratif,
diskusi kelas, dan representasi visual agar siswa dapat memahami hubungan
antaroperasi secara lebih mendalam.
8.3.
Pengajaran pada
Pendidikan Menengah
Pada tingkat sekolah
menengah, pembelajaran urutan operasi berkembang dari sekadar prosedur
aritmetika menuju pemahaman aljabar yang lebih abstrak. Siswa tidak lagi hanya
berhadapan dengan bilangan, tetapi juga dengan variabel, persamaan, dan
fungsi.⁷
Sebagai contoh, siswa
mulai mempelajari ekspresi seperti:
3x + 2(4 - x)²
Untuk menyelesaikan
atau menyederhanakan ekspresi semacam ini, mereka harus memahami bagaimana
urutan operasi bekerja dalam konteks simbolik, bukan sekadar numerik.⁸
Pada tahap ini, guru
biasanya menekankan bahwa PEMDAS atau BODMAS bukanlah sekadar aturan mekanis,
melainkan representasi dari struktur matematis suatu ekspresi. Dengan memahami
struktur tersebut, siswa dapat mengembangkan kemampuan penalaran aljabar yang
lebih baik.⁹
Penelitian
pendidikan menunjukkan bahwa keberhasilan dalam memahami aljabar sangat
dipengaruhi oleh kemampuan siswa dalam menginterpretasikan dan menerapkan
urutan operasi secara benar. Kesalahan pada tahap ini sering kali menjadi
hambatan dalam mempelajari matematika tingkat lanjut seperti kalkulus dan
analisis matematika.¹⁰
8.4.
Kesalahan yang
Sering Dilakukan Siswa
Meskipun PEMDAS dan
BODMAS diajarkan secara luas, berbagai penelitian menunjukkan bahwa banyak
siswa masih mengalami kesulitan dalam menerapkannya secara tepat.¹¹
Salah satu kesalahan
yang paling umum adalah menganggap bahwa huruf-huruf dalam akronim menunjukkan
prioritas absolut. Sebagai contoh, sebagian siswa percaya bahwa perkalian
selalu harus dilakukan sebelum pembagian karena huruf M muncul sebelum D dalam
PEMDAS.¹²
Kesalahan serupa
juga terjadi pada penjumlahan dan pengurangan. Banyak siswa tidak memahami
bahwa kedua operasi tersebut memiliki tingkat prioritas yang sama dan harus
diselesaikan berdasarkan urutan dari kiri ke kanan.¹³
Sebagai contoh:
18 ÷ 3 × 2
Sebagian siswa
menjawab:
18 ÷ (3 × 2) = 3
padahal jawaban yang
benar adalah:
18 ÷ 3 = 6
6 × 2 = 12
Kesalahan lain yang
sering muncul adalah mengabaikan tanda kurung atau tidak memahami fungsi
pengelompokan yang dimilikinya. Akibatnya, siswa sering memperoleh hasil yang
berbeda dari yang dimaksudkan oleh struktur ekspresi matematika.¹⁴
8.5.
Pendekatan Pedagogis
Tradisional dan Modern
Secara historis,
pembelajaran urutan operasi banyak dilakukan melalui pendekatan prosedural.
Guru menjelaskan aturan, siswa menghafalnya, lalu mengerjakan sejumlah latihan
untuk memperkuat keterampilan berhitung. Pendekatan ini cukup efektif dalam
meningkatkan kecepatan perhitungan, tetapi sering kali kurang berhasil dalam
membangun pemahaman konseptual.¹⁵
Seiring
berkembangnya penelitian pendidikan matematika, muncul pendekatan yang lebih
menekankan pemahaman makna daripada hafalan prosedur. Dalam pendekatan ini,
siswa diajak untuk menganalisis mengapa suatu operasi harus didahulukan dan bagaimana
struktur ekspresi matematika memengaruhi hasil perhitungan.¹⁶
Sebagai contoh, guru
dapat meminta siswa membandingkan:
2 + 3 × 4
dan
(2 + 3) × 4
kemudian
mendiskusikan mengapa kedua ekspresi menghasilkan jawaban yang berbeda.
Aktivitas semacam ini membantu siswa memahami fungsi tanda kurung dan prioritas
operasi secara konseptual.¹⁷
Pendekatan modern
juga mendorong siswa untuk menjelaskan proses berpikir mereka secara verbal
maupun tertulis. Dengan cara ini, pembelajaran tidak hanya berfokus pada
jawaban akhir, tetapi juga pada penalaran yang mendasarinya.
8.6.
Penggunaan Teknologi
dalam Pembelajaran Urutan Operasi
Perkembangan
teknologi pendidikan telah membuka berbagai peluang baru dalam pengajaran
PEMDAS dan BODMAS. Kalkulator ilmiah, perangkat lunak matematika, aplikasi
pembelajaran interaktif, dan platform pendidikan daring memungkinkan siswa
memvisualisasikan proses perhitungan secara lebih jelas.¹⁸
Berbagai aplikasi
modern mampu menampilkan langkah-langkah penyelesaian suatu ekspresi secara
bertahap. Misalnya, ketika siswa memasukkan ekspresi:
(4 + 2)² ÷ 3
aplikasi dapat
menunjukkan urutan pengerjaan mulai dari penyelesaian tanda kurung hingga
pembagian terakhir. Fitur semacam ini membantu siswa memahami bahwa hasil akhir
diperoleh melalui serangkaian langkah yang mengikuti aturan tertentu.¹⁹
Selain itu,
teknologi memungkinkan guru menyajikan simulasi dan aktivitas eksploratif yang
sulit dilakukan hanya dengan metode papan tulis tradisional. Penelitian
menunjukkan bahwa penggunaan teknologi yang tepat dapat meningkatkan pemahaman
konseptual siswa terhadap struktur matematika dan urutan operasi.²⁰
Namun demikian, para
pendidik juga mengingatkan bahwa teknologi sebaiknya digunakan sebagai alat
bantu, bukan sebagai pengganti pemahaman. Siswa tetap perlu memahami
prinsip-prinsip dasar yang mendasari hasil yang ditampilkan oleh perangkat
digital.²¹
8.7.
PEMDAS/BODMAS
sebagai Fondasi Literasi Numerik
Dalam konteks yang
lebih luas, penguasaan urutan operasi merupakan bagian dari literasi numerik (numeracy),
yaitu kemampuan menggunakan dan memahami matematika dalam berbagai situasi
kehidupan.²²
Kemampuan ini tidak
hanya diperlukan dalam pembelajaran sekolah, tetapi juga dalam berbagai
aktivitas sehari-hari seperti mengelola keuangan, membaca data statistik,
memahami informasi ilmiah, dan menggunakan teknologi digital. Banyak aplikasi
modern, mulai dari spreadsheet hingga perangkat lunak analisis data, menerapkan
prinsip urutan operasi dalam proses perhitungannya.²³
Oleh karena itu, pembelajaran
PEMDAS dan BODMAS memiliki relevansi yang melampaui ruang kelas. Aturan
tersebut membantu siswa mengembangkan keterampilan berpikir logis, analitis,
dan sistematis yang diperlukan dalam masyarakat modern yang semakin bergantung
pada informasi kuantitatif.²⁴
8.8.
Evaluasi Pendidikan
terhadap PEMDAS/BODMAS
Dalam evaluasi
pendidikan kontemporer, para ahli umumnya sepakat bahwa PEMDAS dan BODMAS tetap
memiliki nilai pedagogis yang tinggi sebagai alat bantu pengenalan urutan
operasi. Akan tetapi, efektivitasnya sangat bergantung pada cara
pengajarannya.²⁵
Jika diajarkan
semata-mata sebagai urutan huruf yang harus dihafal, siswa mungkin mampu
menyelesaikan soal rutin tetapi kesulitan menghadapi situasi baru yang
memerlukan penalaran matematis. Sebaliknya, apabila diajarkan sebagai
representasi struktur logis matematika, PEMDAS dan BODMAS dapat membantu siswa
membangun pemahaman yang lebih mendalam mengenai bahasa matematika.²⁶
Dengan demikian,
pendidikan matematika modern cenderung memandang PEMDAS dan BODMAS bukan
sebagai tujuan akhir pembelajaran, melainkan sebagai sarana untuk mengembangkan
kemampuan berpikir matematis yang lebih luas. Pemahaman yang baik terhadap
urutan operasi menjadi landasan penting bagi keberhasilan siswa dalam
mempelajari berbagai cabang matematika dan menerapkannya dalam kehidupan nyata.
Footnotes
[1]
¹ National Council of Teachers of Mathematics, Principles and
Standards for School Mathematics (Reston, VA: NCTM, 2000), 32–36.
[2]
² John A. Van de Walle, Karen S. Karp, and Jennifer M. Bay-Williams, Elementary
and Middle School Mathematics: Teaching Developmentally, 8th ed. (Boston:
Pearson, 2013), 148–151.
[3]
³ Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra (Alameda, CA:
Art of Problem Solving, 2011), 49–53.
[4]
⁴ Derek Haylock and Anne Cockburn, Understanding Mathematics for
Young Children, 4th ed. (London: Sage Publications, 2013), 102–105.
[5]
⁵ Alfred S. Posamentier and Jay Stepelman, Teaching Secondary
School Mathematics: Techniques and Enrichment Units (Upper Saddle River,
NJ: Prentice Hall, 1990), 52–55.
[6]
⁶ John A. Van de Walle, Karen S. Karp, and Jennifer M. Bay-Williams, Elementary
and Middle School Mathematics, 150–153.
[7]
⁷ Ibid., 275–281.
[8]
⁸ Paul Lockhart, Arithmetic (Cambridge, MA: Belknap Press of
Harvard University Press, 2017), 67–73.
[9]
⁹ National Council of Teachers of Mathematics, Principles and
Standards for School Mathematics, 58–61.
[10]
¹⁰ James Hiebert et al., Making Sense: Teaching and Learning
Mathematics with Understanding (Portsmouth, NH: Heinemann, 1997), 44–51.
[11]
¹¹ Margaret S. Smith and Mary Kay Stein, 5 Practices for
Orchestrating Productive Mathematics Discussions (Reston, VA: NCTM, 2011),
18–22.
[12]
¹² Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra, 51–53.
[13]
¹³ Derek Haylock and Anne Cockburn, Understanding Mathematics for
Young Children, 104–106.
[14]
¹⁴ John A. Van de Walle, Karen S. Karp, and Jennifer M. Bay-Williams, Elementary
and Middle School Mathematics, 152–154.
[15]
¹⁵ Alan H. Schoenfeld, Mathematical Problem Solving (Orlando,
FL: Academic Press, 1985), 20–29.
[16]
¹⁶ James Hiebert et al., Making Sense, 52–58.
[17]
¹⁷ Margaret S. Smith and Mary Kay Stein, 5 Practices for
Orchestrating Productive Mathematics Discussions, 29–35.
[18]
¹⁸ Keith Devlin, Introduction to Mathematical Thinking
(Stanford, CA: Stanford University Press, 2012), 33–37.
[19]
¹⁹ Ibid., 38–41.
[20]
²⁰ National Council of Teachers of Mathematics, Principles and
Standards for School Mathematics, 24–26.
[21]
²¹ John A. Van de Walle, Karen S. Karp, and Jennifer M. Bay-Williams, Elementary
and Middle School Mathematics, 76–80.
[22]
²² OECD, PISA 2022 Assessment and Analytical Framework (Paris:
OECD Publishing, 2023), 54–61.
[23]
²³ Keith Devlin, Introduction to Mathematical Thinking, 41–45.
[24]
²⁴ OECD, PISA 2022 Assessment and Analytical Framework, 62–66.
[25]
²⁵ National Council of Teachers of Mathematics, Principles and
Standards for School Mathematics, 18–21.
[26]
²⁶ Alan H. Schoenfeld, Mathematical Problem Solving, 30–37.
9.
Penerapan Urutan Operasi dalam Sains
dan Teknologi
9.1.
Urutan Operasi
sebagai Fondasi Komputasi Modern
Aturan urutan
operasi merupakan salah satu fondasi yang memungkinkan matematika digunakan
secara efektif dalam sains dan teknologi modern. Dalam konteks ilmiah, berbagai
fenomena alam direpresentasikan melalui persamaan matematika yang sering kali
melibatkan banyak operasi sekaligus. Agar hasil perhitungan dapat dipahami dan
direproduksi oleh para ilmuwan di seluruh dunia, diperlukan aturan yang seragam
mengenai cara mengevaluasi ekspresi tersebut.¹
PEMDAS dan BODMAS
merupakan representasi pedagogis dari prinsip yang lebih umum, yaitu prioritas
operator (operator
precedence). Prinsip ini memungkinkan suatu ekspresi matematika
memiliki makna yang jelas tanpa harus menggunakan tanda kurung secara
berlebihan. Sebagai contoh, persamaan:
E = mc² + k
secara otomatis
dipahami bahwa perpangkatan harus dilakukan terlebih dahulu sebelum
penjumlahan. Tanpa adanya aturan prioritas, setiap ekspresi matematika akan
memerlukan penjelasan tambahan yang panjang dan berpotensi menimbulkan
kesalahan interpretasi.²
Dalam dunia modern
yang sangat bergantung pada perhitungan digital, urutan operasi tidak hanya
digunakan oleh manusia, tetapi juga diterapkan dalam berbagai sistem komputasi
yang memproses jutaan hingga miliaran operasi setiap detik.³
9.2.
Urutan Operasi dalam
Kalkulator Elektronik
Salah satu penerapan
paling nyata dari urutan operasi dapat ditemukan pada kalkulator elektronik.
Ketika pengguna memasukkan ekspresi matematika yang kompleks, kalkulator harus
menentukan urutan pengerjaan sesuai dengan aturan matematika yang berlaku.⁴
Sebagai contoh, jika
seseorang memasukkan:
2 + 3 × 4
kalkulator modern
akan terlebih dahulu menghitung:
3 × 4 = 12
kemudian:
2 + 12 = 14
Hasil ini diperoleh
karena perangkat lunak kalkulator telah diprogram untuk mengikuti aturan
prioritas operasi yang sama dengan PEMDAS dan BODMAS.⁵
Pada masa awal
perkembangan kalkulator elektronik, terdapat beberapa model sederhana yang
hanya menghitung berdasarkan urutan tombol yang ditekan. Namun, seiring meningkatnya
kompleksitas kebutuhan pengguna, sebagian besar kalkulator ilmiah dan
kalkulator digital modern mulai mengimplementasikan aturan urutan operasi
secara penuh.⁶
Keberadaan aturan
ini memastikan bahwa hasil yang diperoleh dari kalkulator sesuai dengan standar
matematika internasional dan dapat dibandingkan dengan hasil yang diperoleh
melalui perhitungan manual maupun perangkat lunak lainnya.
9.3.
Urutan Operasi dalam
Bahasa Pemrograman
Bahasa pemrograman
komputer merupakan salah satu bidang yang sangat bergantung pada konsep urutan
operasi. Ketika sebuah program menjalankan ekspresi matematika, komputer harus
mengetahui operasi mana yang harus dilakukan terlebih dahulu. Untuk tujuan
tersebut, setiap bahasa pemrograman memiliki sistem prioritas operator yang
sebagian besar mengikuti prinsip-prinsip matematika standar.⁷
Sebagai contoh,
dalam bahasa pemrograman seperti C, Java, Python, atau JavaScript, perintah:
2 + 3 * 4
akan menghasilkan
nilai:
14
karena operator
perkalian memiliki prioritas lebih tinggi daripada operator penjumlahan. Jika
programmer menginginkan hasil yang berbeda, ia harus menggunakan tanda kurung:
(2 + 3) * 4
yang menghasilkan:
20
Dengan demikian,
tanda kurung dan prioritas operator berfungsi sebagai bagian penting dari
sintaks bahasa pemrograman.⁸
Konsep ini menjadi
sangat penting dalam pengembangan perangkat lunak ilmiah, sistem keuangan,
simulasi teknik, kecerdasan buatan, dan berbagai aplikasi lainnya yang
membutuhkan perhitungan matematis yang akurat. Kesalahan dalam memahami
prioritas operator dapat menyebabkan bug perangkat lunak yang berakibat serius
terhadap hasil komputasi.⁹
9.4.
Penerapan dalam
Fisika
Fisika merupakan
salah satu disiplin ilmu yang sangat bergantung pada ekspresi matematis
kompleks. Berbagai hukum fisika dituliskan dalam bentuk persamaan yang harus
ditafsirkan secara konsisten agar dapat menghasilkan prediksi yang benar
mengenai fenomena alam.¹⁰
Sebagai contoh,
energi kinetik suatu benda dinyatakan dengan rumus:
Ek=(1/2)mv²
Ek= mv²/2
Dalam persamaan
tersebut, perpangkatan kecepatan harus dihitung terlebih dahulu sebelum
dilakukan perkalian dengan massa dan faktor satu per dua. Jika urutan operasi
diubah, hasil yang diperoleh akan berbeda dan tidak lagi merepresentasikan
energi kinetik yang sebenarnya.¹¹
Contoh lain dapat
ditemukan dalam hukum gravitasi, elektromagnetisme, mekanika kuantum, dan
relativitas. Persamaan-persamaan tersebut sering melibatkan operasi yang sangat
kompleks sehingga penerapan aturan prioritas menjadi syarat mutlak untuk
memperoleh hasil yang benar.¹²
Karena itu, urutan
operasi dapat dipandang sebagai salah satu fondasi yang memungkinkan
hukum-hukum fisika diterjemahkan ke dalam bentuk matematis yang dapat diuji
secara empiris.
9.5.
Penerapan dalam
Kimia dan Ilmu Hayat
Dalam kimia, berbagai
perhitungan stoikiometri, kinetika reaksi, dan termodinamika melibatkan
penggunaan persamaan matematika yang kompleks. Sebagai contoh, perhitungan
konsentrasi larutan sering menggunakan formula yang mengandung beberapa operasi
sekaligus.¹³
Demikian pula dalam
biologi modern, khususnya bioinformatika dan genetika kuantitatif, berbagai
model statistik dan matematis digunakan untuk menganalisis data biologis dalam
jumlah besar. Algoritma-algoritma tersebut bergantung pada aturan urutan
operasi untuk memastikan konsistensi hasil perhitungan.¹⁴
Dalam bidang
farmasi, kesalahan kecil dalam evaluasi suatu ekspresi matematika dapat
menyebabkan perbedaan dosis obat yang signifikan. Oleh karena itu, perangkat
lunak yang digunakan dalam penelitian dan produksi farmasi menerapkan aturan
prioritas operasi secara ketat guna meminimalkan risiko kesalahan.¹⁵
9.6.
Penerapan dalam
Teknik dan Rekayasa
Bidang teknik (engineering)
merupakan salah satu pengguna terbesar matematika terapan. Perancangan
bangunan, jembatan, kendaraan, pesawat terbang, jaringan listrik, hingga sistem
telekomunikasi bergantung pada model matematika yang kompleks.¹⁶
Sebagai contoh,
seorang insinyur sipil yang menghitung beban struktur harus mengevaluasi
persamaan yang melibatkan berbagai operasi aritmetika, aljabar, dan kalkulus.
Jika urutan operasi diterapkan secara tidak tepat, hasil perhitungan dapat
menyimpang dari kondisi sebenarnya dan berpotensi mengancam keselamatan
konstruksi.¹⁷
Dalam teknik
komputer dan teknik elektro, simulasi rangkaian listrik maupun pemrosesan
sinyal digital juga sangat bergantung pada algoritma matematis yang mengikuti
aturan prioritas operator. Dengan demikian, urutan operasi memainkan peran
penting dalam menjamin keandalan berbagai sistem teknologi modern.¹⁸
9.7.
Penerapan dalam
Ekonomi dan Keuangan
Bidang ekonomi dan
keuangan menggunakan berbagai model matematika untuk menganalisis pasar,
menghitung risiko, dan memprediksi tren ekonomi. Formula-formula yang digunakan
sering kali mengandung kombinasi operasi yang kompleks sehingga memerlukan
penerapan urutan operasi secara konsisten.¹⁹
Sebagai contoh,
perhitungan bunga majemuk (compound interest) menggunakan
persamaan:
A = P(1 + r)n
Dalam formula
tersebut, operasi di dalam tanda kurung dan perpangkatan harus diselesaikan
terlebih dahulu sebelum dilakukan perkalian dengan modal awal.²⁰
Kesalahan dalam
menerapkan urutan operasi dapat menghasilkan estimasi yang keliru terhadap
nilai investasi, risiko keuangan, maupun proyeksi pertumbuhan ekonomi. Oleh
karena itu, perangkat lunak perbankan, akuntansi, dan analisis pasar
mengimplementasikan aturan prioritas operasi sebagai bagian dari sistem
komputasinya.²¹
9.8.
Urutan Operasi dalam
Kecerdasan Buatan dan Analisis Data
Perkembangan
kecerdasan buatan (artificial intelligence) dan ilmu
data (data
science) semakin memperluas pentingnya urutan operasi. Algoritma
pembelajaran mesin (machine learning) melibatkan ribuan
hingga jutaan operasi matematis yang harus diproses secara konsisten oleh
komputer.²²
Sebagai contoh,
jaringan saraf tiruan (artificial neural networks)
menggunakan fungsi matematis yang melibatkan perkalian matriks, penjumlahan,
fungsi eksponensial, dan berbagai operasi lainnya. Semua operasi tersebut
dievaluasi berdasarkan aturan prioritas yang telah ditentukan dalam perangkat
lunak dan pustaka komputasi numerik.²³
Selain itu, bahasa
pemrograman yang digunakan dalam ilmu data seperti Python, R, dan Julia
menerapkan sistem prioritas operator yang memungkinkan para ilmuwan data
menuliskan model matematis secara ringkas namun tetap jelas. Dengan cara ini,
aturan urutan operasi membantu menjembatani bahasa matematika dan implementasi
komputasionalnya.²⁴
9.9.
Standardisasi
Internasional dalam Komputasi
Salah satu alasan
utama mengapa sains modern dapat berkembang secara global adalah adanya standar
yang disepakati bersama. Urutan operasi merupakan salah satu standar tersebut.
Ketika seorang ilmuwan di Amerika Serikat menulis suatu persamaan, ilmuwan di
Inggris, Jepang, Indonesia, atau Australia dapat menafsirkannya dengan cara
yang sama.²⁵
Standardisasi ini
juga diterapkan dalam perangkat lunak ilmiah seperti MATLAB, Mathematica,
Maple, dan berbagai sistem aljabar komputer lainnya. Semua perangkat tersebut
menggunakan prinsip prioritas operasi yang serupa sehingga hasil komputasi
dapat direproduksi secara konsisten di berbagai platform.²⁶
Dalam konteks ini,
PEMDAS dan BODMAS dapat dipahami sebagai bentuk pendidikan dasar dari suatu
prinsip yang jauh lebih luas. Prinsip tersebut memungkinkan komunikasi ilmiah
lintas negara, interoperabilitas perangkat lunak, dan konsistensi hasil
komputasi dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi.
9.10.
Signifikansi bagi
Perkembangan Peradaban Modern
Penerapan urutan
operasi dalam sains dan teknologi menunjukkan bahwa aturan ini memiliki dampak
yang jauh melampaui ruang kelas matematika. Aturan tersebut menjadi fondasi
bagi kalkulator, komputer, bahasa pemrograman, simulasi ilmiah, sistem
keuangan, kecerdasan buatan, dan berbagai teknologi yang digunakan dalam
kehidupan sehari-hari.²⁷
Tanpa adanya standar
yang jelas mengenai cara mengevaluasi ekspresi matematika, sebagian besar
sistem teknologi modern tidak akan mampu berfungsi secara konsisten. Oleh
karena itu, urutan operasi dapat dipandang sebagai salah satu komponen kecil
tetapi sangat mendasar dalam infrastruktur intelektual yang menopang
perkembangan sains dan teknologi kontemporer.²⁸
Footnotes
[1]
¹ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. (Boston: Addison-Wesley,
1994), 3–8.
[2]
² Kenneth H. Rosen, Discrete Mathematics and Its Applications,
7th ed. (New York: McGraw-Hill, 2012), 15–18.
[3]
³ David Berlinski, The Advent of the Algorithm (San Diego, CA:
Harcourt Brace, 2000), 31–37.
[4]
⁴ Clifford A. Pickover, The Math Book (New York: Sterling
Publishing, 2009), 286–289.
[5]
⁵ Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra (Alameda, CA:
Art of Problem Solving, 2011), 49–53.
[6]
⁶ Paul E. Ceruzzi, A History of Modern Computing, 2nd ed.
(Cambridge, MA: MIT Press, 2003), 69–74.
[7]
⁷ Bjarne Stroustrup, Programming: Principles and Practice Using C++,
2nd ed. (Boston: Addison-Wesley, 2014), 121–125.
[8]
⁸ Brian W. Kernighan and Dennis M. Ritchie, The C Programming
Language, 2nd ed. (Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1988), 53–56.
[9]
⁹ Andrew Hunt and David Thomas, The Pragmatic Programmer, 20th
Anniversary ed. (Boston: Addison-Wesley, 2019), 101–105.
[10]
¹⁰ Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, and Matthew Sands, The
Feynman Lectures on Physics, vol. 1 (Reading, MA: Addison-Wesley, 1963),
2–5.
[11]
¹¹ Hugh D. Young and Roger A. Freedman, University Physics,
14th ed. (Boston: Pearson, 2016), 193–196.
[12]
¹² David Halliday, Robert Resnick, and Jearl Walker, Fundamentals
of Physics, 10th ed. (Hoboken, NJ: Wiley, 2014), 5–9.
[13]
¹³ Peter Atkins and Julio de Paula, Physical Chemistry, 10th
ed. (Oxford: Oxford University Press, 2014), 19–23.
[14]
¹⁴ Michael L. Cain et al., Discover Biology, 7th ed. (New
York: W. W. Norton, 2019), 418–423.
[15]
¹⁵ Gareth Thomas, Medicinal Chemistry: An Introduction, 2nd
ed. (Chichester: Wiley, 2007), 45–49.
[16]
¹⁶ Raymond A. Serway and John W. Jewett, Physics for Scientists and
Engineers, 9th ed. (Boston: Cengage Learning, 2014), 3–7.
[17]
¹⁷ J. E. Gordon, Structures: Or Why Things Don't Fall Down
(Boston: Da Capo Press, 2003), 23–28.
[18]
¹⁸ Simon Haykin and Barry Van Veen, Signals and Systems, 2nd
ed. (New York: Wiley, 2002), 41–47.
[19]
¹⁹ N. Gregory Mankiw, Principles of Economics, 9th ed.
(Boston: Cengage Learning, 2021), 521–525.
[20]
²⁰ Richard A. Brealey, Stewart C. Myers, and Franklin Allen, Principles
of Corporate Finance, 13th ed. (New York: McGraw-Hill, 2020), 29–34.
[21]
²¹ Frederic S. Mishkin, The Economics of Money, Banking, and
Financial Markets, 13th ed. (Boston: Pearson, 2022), 67–72.
[22]
²² Christopher M. Bishop, Pattern Recognition and Machine Learning
(New York: Springer, 2006), 1–7.
[23]
²³ Ian Goodfellow, Yoshua Bengio, and Aaron Courville, Deep
Learning (Cambridge, MA: MIT Press, 2016), 95–104.
[24]
²⁴ Wes McKinney, Python for Data Analysis, 3rd ed.
(Sebastopol, CA: O’Reilly Media, 2022), 11–18.
[25]
²⁵ Kenneth H. Rosen, Discrete Mathematics and Its Applications,
15–18.
[26]
²⁶ Stephen Wolfram, An Elementary Introduction to the Wolfram
Language, 2nd ed. (Champaign, IL: Wolfram Media, 2017), 42–46.
[27]
²⁷ David Berlinski, The Advent of the Algorithm, 41–48.
[28]
²⁸ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics, 5–9.
10.
Kontroversi dan Soal Viral di Media
Sosial
10.1.
Fenomena Soal
Matematika Viral di Era Digital
Perkembangan media
sosial telah mengubah cara masyarakat berinteraksi dengan pengetahuan
matematika. Jika pada masa lalu perdebatan mengenai soal matematika biasanya
terjadi di ruang kelas atau lingkungan akademik, kini jutaan orang dapat
terlibat dalam diskusi yang sama melalui platform digital dalam waktu yang
sangat singkat. Salah satu fenomena yang sering muncul adalah beredarnya
soal-soal aritmetika sederhana yang diklaim memiliki lebih dari satu jawaban
benar.¹
Fenomena ini menjadi
menarik karena sebagian besar soal yang viral sebenarnya tidak melibatkan konsep
matematika yang rumit. Sebaliknya, soal-soal tersebut biasanya hanya memuat
operasi dasar seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian.
Namun, penyajian yang ambigu atau pemahaman yang kurang tepat terhadap aturan
urutan operasi sering kali memicu perdebatan yang luas.²
Media sosial
memperkuat fenomena ini karena algoritma platform digital cenderung
mempromosikan konten yang menghasilkan banyak interaksi. Soal matematika yang
menimbulkan perbedaan jawaban secara alami memicu komentar, perdebatan, dan
pembagian ulang, sehingga lebih mudah menjadi viral dibandingkan penjelasan
matematika yang bersifat teknis dan tidak kontroversial.³
Akibatnya, urutan
operasi yang sebenarnya merupakan aturan dasar matematika sering kali menjadi
topik perdebatan publik yang melibatkan jutaan pengguna internet dari berbagai
latar belakang pendidikan.
10.2.
Karakteristik Soal
Viral yang Menimbulkan Perdebatan
Sebagian besar soal
matematika viral memiliki karakteristik yang serupa. Pertama, soal tersebut
biasanya menggunakan notasi yang minim tanda kurung sehingga membuka peluang
terjadinya interpretasi yang berbeda. Kedua, soal sering kali dirancang untuk
mengeksploitasi kesalahpahaman umum mengenai PEMDAS atau BODMAS. Ketiga,
penyusun soal sering kali sengaja memilih bentuk ekspresi yang berada di
wilayah abu-abu antara konvensi modern dan praktik notasi yang lebih lama.⁴
Sebagai contoh,
salah satu bentuk soal yang sering muncul adalah:
8 ÷ 2(2 + 2)
Sebagian orang
memperoleh hasil:
8 ÷ 2 × 4 = 16
sedangkan sebagian
lainnya memperoleh:
8 ÷ 2(4) = 1
Perbedaan jawaban
ini kemudian memicu perdebatan mengenai apakah hasil yang benar adalah 16 atau
1.⁵
Fenomena semacam ini
menunjukkan bahwa masalah utama sering kali bukan terletak pada matematikanya, melainkan
pada cara ekspresi tersebut ditulis dan ditafsirkan. Dalam banyak kasus, notasi
yang digunakan tidak cukup jelas untuk menghilangkan seluruh kemungkinan
interpretasi.⁶
10.3.
Sumber
Kesalahpahaman terhadap PEMDAS dan BODMAS
Salah satu penyebab
utama kontroversi adalah pemahaman yang kurang tepat terhadap akronim PEMDAS
dan BODMAS. Banyak orang menganggap bahwa urutan huruf dalam akronim tersebut
menunjukkan hierarki absolut. Akibatnya, mereka percaya bahwa perkalian harus
selalu dilakukan sebelum pembagian atau bahwa penjumlahan harus selalu
didahulukan daripada pengurangan.⁷
Padahal, dalam
matematika modern, perkalian dan pembagian memiliki tingkat prioritas yang
sama. Demikian pula penjumlahan dan pengurangan. Jika dua operasi memiliki
prioritas yang sama, pengerjaan dilakukan berdasarkan urutan kemunculan dari
kiri ke kanan.⁸
Sebagai ilustrasi:
24 ÷ 6 × 2
Menurut aturan
standar:
24 ÷ 6 = 4
kemudian:
4 × 2 = 8
Namun, sebagian
orang secara keliru menganggap bahwa perkalian harus selalu dilakukan terlebih
dahulu sehingga memperoleh hasil yang berbeda. Kesalahpahaman semacam ini
sering menjadi bahan bakar utama bagi perdebatan di media sosial.⁹
Selain itu, banyak
pengguna internet yang hanya mengingat akronim PEMDAS atau BODMAS tanpa
memahami alasan logis yang mendasarinya. Akibatnya, ketika menghadapi ekspresi
yang tidak biasa, mereka cenderung bergantung pada hafalan daripada analisis
matematis yang sistematis.¹⁰
10.4.
Persoalan Notasi
Implisit
Kontroversi lain
yang sering muncul berkaitan dengan apa yang disebut sebagai perkalian implisit
(implicit
multiplication). Dalam notasi matematika, perkalian dapat ditulis
secara eksplisit menggunakan simbol:
2 × 4
atau secara
implisit:
2(4)
Sebagian
matematikawan dan penulis buku teks pada masa lalu terkadang memperlakukan
perkalian implisit sebagai bentuk pengelompokan yang lebih kuat daripada
pembagian. Namun, praktik tersebut tidak diterapkan secara seragam dalam
seluruh literatur matematika.¹¹
Sebagai akibatnya,
ekspresi seperti:
8 ÷ 2(2 + 2)
dapat ditafsirkan
secara berbeda oleh berbagai orang atau perangkat lunak, terutama apabila
konteks notasinya tidak dijelaskan secara eksplisit.¹²
Dalam matematika
modern dan sebagian besar bahasa pemrograman, ekspresi seperti itu sebaiknya
ditulis menggunakan tanda kurung yang lebih jelas:
8 ÷ 2(2 + 2)
atau
(8 ÷ 2) (2 + 2)
agar tidak
menimbulkan ambiguitas.¹³
Dengan demikian,
banyak kontroversi yang muncul di media sosial sebenarnya berakar pada masalah
notasi, bukan pada kelemahan aturan urutan operasi itu sendiri.
10.5.
Perbedaan antara
Konvensi Historis dan Konvensi Modern
Sebagian perdebatan
mengenai soal viral juga dipengaruhi oleh perubahan konvensi matematika
sepanjang sejarah. Sebelum notasi matematika modern distandardisasi secara
luas, berbagai penulis menggunakan aturan penulisan yang berbeda-beda.¹⁴
Pada abad ke-18 dan
ke-19, misalnya, terdapat variasi dalam penggunaan simbol pembagian, tanda
kurung, dan perkalian implisit. Dalam beberapa konteks, notasi tertentu
dianggap cukup jelas karena ditujukan kepada komunitas pembaca yang telah
memahami konvensi yang digunakan.¹⁵
Namun, matematika
modern berusaha meminimalkan ambiguitas melalui penggunaan aturan sintaksis
yang lebih konsisten. Oleh karena itu, sebagian soal viral yang tampak
kontroversial sebenarnya muncul karena mencampurkan konvensi lama dengan cara
interpretasi modern.¹⁶
Ketika ekspresi
ditulis sesuai standar matematika kontemporer dan menggunakan tanda kurung yang
memadai, sebagian besar kontroversi tersebut dapat dihindari.
10.6.
Peran Kalkulator dan
Perangkat Lunak dalam Kontroversi
Banyak pengguna
media sosial mencoba menyelesaikan perdebatan dengan menggunakan kalkulator
atau perangkat lunak matematika. Akan tetapi, pendekatan ini tidak selalu
menyelesaikan masalah karena berbagai perangkat lunak dapat menggunakan aturan
parsing yang sedikit berbeda untuk ekspresi yang ambigu.¹⁷
Sebagai contoh,
beberapa kalkulator ilmiah mungkin menafsirkan:
8 ÷ 2(2 + 2)
secara berbeda dari
sistem aljabar komputer tertentu. Perbedaan tersebut bukan berarti salah satu
perangkat pasti salah, melainkan menunjukkan bahwa ekspresi awalnya memang
tidak cukup jelas untuk ditafsirkan secara unik.¹⁸
Dalam ilmu komputer,
masalah semacam ini dikenal sebagai ambiguitas sintaksis (syntactic
ambiguity). Solusi yang umum digunakan bukanlah memperdebatkan
hasil akhirnya, melainkan memperbaiki bentuk ekspresinya agar hanya memiliki
satu interpretasi yang mungkin.¹⁹
Hal ini menunjukkan
bahwa bahkan komputer memerlukan aturan yang jelas untuk dapat mengevaluasi
ekspresi matematika secara konsisten.
10.7.
Dimensi Psikologis
dan Sosial dari Soal Viral
Menariknya,
popularitas soal-soal matematika viral tidak hanya berkaitan dengan matematika
itu sendiri, tetapi juga dengan faktor psikologis dan sosial. Banyak orang
tertarik pada soal semacam ini karena memberikan kesempatan untuk menguji
kemampuan intelektual mereka dan membandingkan hasilnya dengan orang lain.²⁰
Ketika seseorang
memperoleh jawaban yang berbeda dari mayoritas, ia cenderung mempertahankan
posisinya dan mencari pembenaran atas metode yang digunakan. Fenomena ini
diperkuat oleh media sosial yang memungkinkan terbentuknya kelompok-kelompok
pengguna dengan pandangan serupa.²¹
Selain itu,
soal-soal kontroversial sering kali disajikan dengan narasi provokatif seperti
“Hanya jenius yang bisa menjawab dengan benar” atau “90% orang salah menjawab
soal ini.” Strategi semacam itu meningkatkan keterlibatan pengguna, meskipun
sering kali mengorbankan ketepatan penjelasan matematis.²²
Dari perspektif
pendidikan, fenomena ini menunjukkan bahwa matematika tidak hanya merupakan
aktivitas intelektual, tetapi juga aktivitas sosial yang dipengaruhi oleh
persepsi, identitas, dan dinamika kelompok.
10.8.
Pelajaran yang Dapat
Diambil dari Kontroversi
Meskipun sering
dianggap sekadar hiburan internet, soal-soal matematika viral memberikan
beberapa pelajaran penting. Pertama, fenomena tersebut menunjukkan pentingnya
pemahaman konseptual terhadap urutan operasi. Menghafal PEMDAS atau BODMAS
tanpa memahami maknanya sering kali tidak cukup untuk menghadapi ekspresi yang
tidak biasa.²³
Kedua, kontroversi
tersebut mengingatkan bahwa notasi matematika harus dirancang untuk mengurangi
ambiguitas. Penulis ekspresi matematika memiliki tanggung jawab untuk menggunakan
tanda kurung dan simbol secara jelas agar maksudnya dapat dipahami tanpa
keraguan.²⁴
Ketiga, fenomena ini
memperlihatkan bahwa matematika merupakan bahasa formal yang sangat bergantung
pada konvensi. Ketika konvensi tersebut diterapkan secara konsisten, hasil
perhitungan dapat diverifikasi oleh siapa pun. Sebaliknya, ketika notasi yang
digunakan ambigu, perbedaan interpretasi menjadi hampir tidak terhindarkan.²⁵
10.9.
Evaluasi Kritis
terhadap Fenomena Soal Viral
Secara keseluruhan,
sebagian besar kontroversi matematika yang beredar di media sosial tidak
menunjukkan adanya kelemahan dalam aturan PEMDAS atau BODMAS. Sebaliknya,
kontroversi tersebut justru menegaskan pentingnya aturan urutan operasi dalam
menjaga konsistensi komunikasi matematis.²⁶
Perdebatan yang
muncul biasanya disebabkan oleh kombinasi antara notasi yang ambigu, pemahaman
yang kurang tepat terhadap prioritas operasi, dan perbedaan kebiasaan
interpretasi. Ketika ekspresi ditulis secara jelas dan aturan standar
diterapkan secara konsisten, hasil yang diperoleh pada umumnya tidak
menimbulkan kontroversi.²⁷
Dengan demikian,
fenomena soal viral di media sosial dapat dipandang sebagai pengingat bahwa
matematika bukan sekadar persoalan memperoleh jawaban yang benar, tetapi juga
persoalan menyampaikan informasi secara jelas dan tidak ambigu. Dalam konteks
ini, PEMDAS dan BODMAS tetap memainkan peran penting sebagai alat yang membantu
menjaga kejelasan, konsistensi, dan universalitas bahasa matematika.
Footnotes
[1]
¹ Keith Devlin, The Math Instinct: Why You're a Mathematical Genius
(Along with Lobsters, Birds, Cats, and Dogs) (New York: Thunder's Mouth
Press, 2005), 1–8.
[2]
² Paul Lockhart, Arithmetic (Cambridge, MA: Belknap Press of
Harvard University Press, 2017), 67–73.
[3]
³ Henry Jenkins, Convergence Culture: Where Old and New Media
Collide (New York: New York University Press, 2006), 18–25.
[4]
⁴ Alfred S. Posamentier and Jay Stepelman, Teaching Secondary
School Mathematics: Techniques and Enrichment Units (Upper Saddle River,
NJ: Prentice Hall, 1990), 52–56.
[5]
⁵ Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra (Alameda, CA:
Art of Problem Solving, 2011), 51–53.
[6]
⁶ Morris Kline, Mathematics for the Nonmathematician (New
York: Dover Publications, 1985), 89–92.
[7]
⁷ David Darling, The Universal Book of Mathematics: From
Abracadabra to Zeno's Paradoxes (Hoboken, NJ: Wiley, 2004), 221–223.
[8]
⁸ Kenneth H. Rosen, Discrete Mathematics and Its Applications,
7th ed. (New York: McGraw-Hill, 2012), 15–18.
[9]
⁹ Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra, 52–53.
[10]
¹⁰ John A. Van de Walle, Karen S. Karp, and Jennifer M. Bay-Williams, Elementary
and Middle School Mathematics: Teaching Developmentally, 8th ed. (Boston:
Pearson, 2013), 150–154.
[11]
¹¹ Florian Cajori, A History of Mathematical Notations, vol. 1
(New York: Dover Publications, 1993), 274–279.
[12]
¹² Morris Kline, Mathematics: The Loss of Certainty (New York:
Oxford University Press, 1980), 27–31.
[13]
¹³ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. (Boston:
Addison-Wesley, 1994), 3–8.
[14]
¹⁴ Carl B. Boyer and Uta C. Merzbach, A History of Mathematics,
3rd ed. (Hoboken, NJ: Wiley, 2011), 414–420.
[15]
¹⁵ Florian Cajori, A History of Mathematical Notations, vol. 2
(New York: Dover Publications, 1993), 11–18.
[16]
¹⁶ Victor J. Katz, A History of Mathematics: An Introduction,
3rd ed. (Boston: Addison-Wesley, 2008), 611–617.
[17]
¹⁷ Bjarne Stroustrup, Programming: Principles and Practice Using
C++, 2nd ed. (Boston: Addison-Wesley, 2014), 121–125.
[18]
¹⁸ Stephen Wolfram, An Elementary Introduction to the Wolfram
Language, 2nd ed. (Champaign, IL: Wolfram Media, 2017), 42–46.
[19]
¹⁹ Alfred V. Aho, Monica S. Lam, Ravi Sethi, and Jeffrey D. Ullman, Compilers:
Principles, Techniques, and Tools, 2nd ed. (Boston: Pearson, 2007),
177–185.
[20]
²⁰ Keith Devlin, The Math Instinct, 12–18.
[21]
²¹ Cass R. Sunstein, #Republic: Divided Democracy in the Age of
Social Media (Princeton, NJ: Princeton University Press, 2017), 45–53.
[22]
²² Henry Jenkins, Convergence Culture, 27–33.
[23]
²³ National Council of Teachers of Mathematics, Principles and
Standards for School Mathematics (Reston, VA: NCTM, 2000), 58–61.
[24]
²⁴ John A. Van de Walle, Karen S. Karp, and Jennifer M. Bay-Williams, Elementary
and Middle School Mathematics, 152–154.
[25]
²⁵ Stewart Shapiro, Thinking about Mathematics: The Philosophy of
Mathematics (Oxford: Oxford University Press, 2000), 63–67.
[26]
²⁶ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics, 5–9.
[27]
²⁷ Kenneth H. Rosen, Discrete Mathematics and Its Applications,
15–18.
11.
Relevansi PEMDAS/BODMAS dalam Era
Global
11.1.
Matematika sebagai
Bahasa Universal
Dalam era
globalisasi, matematika semakin berperan sebagai bahasa universal yang
melampaui batas negara, budaya, dan bahasa. Berbeda dengan bahasa alami yang
dapat memiliki kosakata dan tata bahasa yang berbeda-beda, matematika
memungkinkan para ilmuwan, insinyur, ekonom, dan peneliti dari berbagai belahan
dunia untuk berkomunikasi melalui simbol dan struktur yang relatif seragam.¹
Keberhasilan
matematika sebagai bahasa universal sangat bergantung pada adanya konvensi yang
disepakati bersama. Salah satu konvensi tersebut adalah aturan urutan operasi
yang direpresentasikan melalui PEMDAS, BODMAS, BEDMAS, maupun akronim lain yang
sejenis. Walaupun nama dan pendekatan pedagogisnya berbeda, prinsip yang
mendasarinya tetap sama, yaitu memastikan bahwa suatu ekspresi matematika
ditafsirkan secara identik oleh semua pihak.²
Sebagai contoh,
seorang ilmuwan di Amerika Serikat yang menuliskan ekspresi:
5 + 3 × 4
akan memperoleh
hasil yang sama dengan ilmuwan di Inggris, Jepang, Indonesia, atau Australia
karena mereka menggunakan aturan prioritas operasi yang setara. Keseragaman ini
merupakan syarat penting bagi komunikasi ilmiah global.³
Dalam konteks
tersebut, PEMDAS dan BODMAS bukan sekadar alat bantu pendidikan, melainkan
bagian dari infrastruktur intelektual yang memungkinkan matematika berfungsi
sebagai bahasa internasional.
11.2.
Relevansi dalam
Pendidikan Global
Globalisasi telah
meningkatkan mobilitas peserta didik, guru, dan akademisi antarnegara. Banyak
siswa melanjutkan pendidikan di luar negeri atau mengikuti kurikulum
internasional yang menggabungkan berbagai tradisi pendidikan matematika. Dalam
situasi seperti ini, pemahaman terhadap urutan operasi menjadi semakin penting
karena berfungsi sebagai titik temu antara berbagai sistem pendidikan.⁴
Meskipun siswa di
Amerika Serikat diajarkan PEMDAS dan siswa di Inggris diajarkan BODMAS,
keduanya mempelajari prinsip matematika yang sama. Kesamaan ini memudahkan
transfer pengetahuan dan adaptasi akademik ketika seseorang berpindah dari satu
sistem pendidikan ke sistem lainnya.⁵
Selain itu, berbagai
program asesmen internasional seperti Programme for International Student
Assessment dan Trends in International Mathematics and Science Study
mengandalkan standar matematika yang dapat diterapkan secara universal. Dalam
konteks tersebut, pemahaman terhadap urutan operasi merupakan bagian dari
literasi numerik yang diharapkan dimiliki oleh peserta didik di seluruh dunia.⁶
Dengan demikian,
relevansi PEMDAS dan BODMAS dalam pendidikan global tidak terletak pada
akronimnya, melainkan pada kemampuannya membangun pemahaman yang konsisten
mengenai struktur matematika.
11.3.
Peran dalam
Komunikasi Ilmiah Internasional
Perkembangan ilmu
pengetahuan modern sangat bergantung pada kolaborasi lintas negara. Penelitian
dalam bidang fisika, kimia, biologi, ekonomi, teknik, dan ilmu komputer sering
kali melibatkan tim internasional yang bekerja sama dalam proyek yang sama.⁷
Agar hasil
penelitian dapat diverifikasi dan direplikasi oleh komunitas ilmiah global,
ekspresi matematika yang digunakan harus memiliki interpretasi yang seragam.
Aturan urutan operasi memainkan peran penting dalam memastikan bahwa persamaan
yang ditulis oleh seorang peneliti dapat dipahami secara identik oleh peneliti
lain di negara yang berbeda.⁸
Sebagai contoh,
sebuah artikel ilmiah yang diterbitkan dalam jurnal internasional dapat dibaca
oleh ribuan peneliti di berbagai negara. Jika tidak terdapat standar yang jelas
mengenai cara mengevaluasi ekspresi matematika, hasil penelitian tersebut
berpotensi ditafsirkan secara berbeda dan kehilangan validitas ilmiahnya.⁹
Karena itu, urutan
operasi merupakan salah satu elemen dasar yang mendukung objektivitas dan
reproduktibilitas dalam komunikasi ilmiah internasional.
11.4.
Relevansi dalam
Teknologi Digital Global
Era digital telah
menciptakan lingkungan di mana miliaran perangkat elektronik saling terhubung
melalui jaringan global. Komputer, telepon pintar, sistem navigasi, kecerdasan
buatan, dan berbagai teknologi lainnya melakukan perhitungan matematis secara
terus-menerus.¹⁰
Agar
perangkat-perangkat tersebut dapat berinteraksi secara konsisten, mereka harus
menggunakan aturan matematis yang sama. Dalam praktiknya, berbagai bahasa
pemrograman dan sistem komputasi modern menerapkan konsep prioritas operator
yang sejalan dengan prinsip PEMDAS dan BODMAS.¹¹
Sebagai contoh,
program yang ditulis di Indonesia harus menghasilkan keluaran yang sama ketika
dijalankan di Amerika Serikat, Inggris, Jepang, atau negara lainnya.
Konsistensi tersebut hanya dapat dicapai apabila terdapat kesepakatan mengenai
cara mengevaluasi ekspresi matematika.¹²
Dalam konteks ini,
urutan operasi berfungsi sebagai standar global yang memungkinkan
interoperabilitas perangkat lunak dan sistem komputasi modern.
11.5.
Literasi Numerik
dalam Masyarakat Informasi
Masyarakat
kontemporer semakin dibanjiri oleh data numerik yang berasal dari media massa,
laporan ekonomi, statistik kesehatan, survei sosial, dan berbagai sumber
lainnya. Untuk dapat memahami dan mengevaluasi informasi tersebut secara
kritis, individu memerlukan tingkat literasi numerik yang memadai.¹³
Salah satu komponen
dasar literasi numerik adalah kemampuan memahami bagaimana suatu ekspresi
matematika dihitung dan ditafsirkan. Meskipun PEMDAS dan BODMAS tampak
sederhana, konsep yang dikandungnya membantu masyarakat memahami hubungan
antaroperasi dan menghindari kesalahan dalam membaca informasi kuantitatif.¹⁴
Dalam dunia kerja
modern, kemampuan ini juga menjadi semakin penting. Berbagai profesi memerlukan
keterampilan dalam membaca data, menggunakan spreadsheet, melakukan analisis
statistik sederhana, dan memahami model matematis dasar. Semua aktivitas
tersebut bergantung pada prinsip urutan operasi.¹⁵
Dengan demikian,
relevansi PEMDAS dan BODMAS tidak terbatas pada ruang kelas, tetapi juga
mencakup kehidupan sosial, ekonomi, dan profesional masyarakat modern.
11.6.
Tantangan dalam Era
Media Sosial
Meskipun urutan
operasi telah menjadi standar internasional, era media sosial menghadirkan
tantangan baru dalam penyebaran pemahaman matematika. Sebagaimana dibahas pada
bab sebelumnya, berbagai soal viral sering kali memunculkan kesalahpahaman
mengenai PEMDAS dan BODMAS.¹⁶
Fenomena ini
menunjukkan bahwa penguasaan prosedur saja tidak cukup. Masyarakat memerlukan
pemahaman konseptual yang memungkinkan mereka membedakan antara ekspresi yang
jelas dan ekspresi yang ambigu. Dalam lingkungan digital yang memungkinkan
informasi menyebar dengan sangat cepat, kemampuan berpikir kritis terhadap
notasi matematika menjadi semakin penting.¹⁷
Di sisi lain, media
sosial juga menyediakan peluang baru untuk pendidikan matematika. Berbagai
platform digital memungkinkan guru, dosen, dan komunikator sains menjelaskan
konsep-konsep matematika kepada audiens global melalui video, infografik,
simulasi interaktif, dan diskusi daring.¹⁸
Oleh karena itu,
tantangan dan peluang yang muncul dalam era digital semakin menegaskan
relevansi urutan operasi sebagai bagian dari literasi matematika abad ke-21.
11.7.
Relevansi dalam
Pengembangan Kecerdasan Buatan
Kemajuan kecerdasan
buatan (artificial
intelligence) semakin memperluas pentingnya aturan urutan operasi.
Sistem AI modern bergantung pada algoritma matematis yang sangat kompleks dan
melibatkan jutaan operasi numerik dalam proses pelatihan maupun inferensi.¹⁹
Meskipun sebagian
besar proses tersebut dilakukan secara otomatis oleh komputer, dasar-dasar
komputasi yang digunakan tetap bergantung pada aturan prioritas operator yang
jelas dan konsisten. Tanpa aturan tersebut, model matematika yang mendasari
sistem AI tidak akan dapat dievaluasi secara andal.²⁰
Selain itu,
pengembangan perangkat lunak AI dilakukan secara kolaboratif oleh peneliti dari
berbagai negara. Kesamaan standar matematika memungkinkan kode, model, dan
algoritma yang dikembangkan di satu tempat digunakan dan diverifikasi di tempat
lain tanpa perubahan mendasar pada struktur perhitungannya.²¹
Dengan demikian,
urutan operasi tetap relevan bahkan dalam teknologi paling maju yang
dikembangkan pada abad ke-21.
11.8.
Standardisasi dan
Masa Depan Matematika Global
Perkembangan ilmu
pengetahuan dan teknologi menunjukkan bahwa kebutuhan akan standar matematika
yang konsisten akan terus meningkat. Bidang-bidang baru seperti komputasi
kuantum, analisis data skala besar (big data), kecerdasan buatan
generatif, dan simulasi ilmiah tingkat tinggi memerlukan sistem matematika yang
dapat dipahami secara seragam oleh manusia maupun mesin.²²
Dalam konteks
tersebut, prinsip-prinsip yang terkandung dalam PEMDAS dan BODMAS tetap
memiliki relevansi jangka panjang. Meskipun bentuk notasi matematika mungkin
terus berkembang, kebutuhan akan aturan yang mengatur hubungan antaroperasi
tidak akan hilang.²³
Sebaliknya, semakin
kompleks sistem teknologi yang dibangun manusia, semakin penting pula
keberadaan konvensi yang menjamin konsistensi interpretasi matematis. Oleh
karena itu, urutan operasi dapat dipandang sebagai salah satu fondasi yang
memungkinkan perkembangan matematika global terus berlanjut.
11.9.
Refleksi Akhir
Pada pandangan
pertama, PEMDAS dan BODMAS mungkin tampak sebagai materi dasar yang hanya
relevan dalam pendidikan sekolah. Namun, analisis yang lebih mendalam
menunjukkan bahwa aturan tersebut memiliki signifikansi yang jauh lebih luas.
Dari ruang kelas hingga laboratorium penelitian, dari kalkulator sederhana
hingga kecerdasan buatan, prinsip urutan operasi menjadi bagian dari mekanisme
yang menjaga konsistensi komunikasi matematis di seluruh dunia.²⁴
Dalam era global
yang ditandai oleh pertukaran informasi, kolaborasi internasional, dan
perkembangan teknologi yang pesat, kebutuhan akan standar matematika yang
universal menjadi semakin penting. Oleh karena itu, relevansi PEMDAS dan BODMAS
tidak terletak pada akronim yang digunakan, melainkan pada fungsi fundamentalnya
sebagai sarana untuk memastikan bahwa bahasa matematika tetap dapat dipahami
secara seragam oleh manusia dan mesin di seluruh dunia.²⁵
Footnotes
[1]
¹ Keith Devlin, The Language of Mathematics: Making the Invisible
Visible (New York: Henry Holt and Company, 1998), 3–12.
[2]
² Stewart Shapiro, Thinking about Mathematics: The Philosophy of
Mathematics (Oxford: Oxford University Press, 2000), 63–67.
[3]
³ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. (Boston:
Addison-Wesley, 1994), 3–8.
[4]
⁴ John A. Van de Walle, Karen S. Karp, and Jennifer M. Bay-Williams, Elementary
and Middle School Mathematics: Teaching Developmentally, 8th ed. (Boston:
Pearson, 2013), 148–151.
[5]
⁵ Derek Haylock and Anne Cockburn, Understanding Mathematics for
Young Children, 4th ed. (London: Sage Publications, 2013), 102–106.
[6]
⁶ OECD, PISA 2022 Assessment and Analytical Framework (Paris:
OECD Publishing, 2023), 54–66.
[7]
⁷ Alan F. Chalmers, What Is This Thing Called Science?, 4th
ed. (Indianapolis: Hackett Publishing, 2013), 135–142.
[8]
⁸ Karl R. Popper, The Logic of Scientific Discovery (London:
Routledge, 2002), 18–24.
[9]
⁹ Thomas S. Kuhn, The Structure of Scientific Revolutions, 4th
ed. (Chicago: University of Chicago Press, 2012), 176–180.
[10]
¹⁰ Manuel Castells, The Rise of the Network Society, 2nd ed.
(Malden, MA: Wiley-Blackwell, 2010), 69–77.
[11]
¹¹ Bjarne Stroustrup, Programming: Principles and Practice Using
C++, 2nd ed. (Boston: Addison-Wesley, 2014), 121–125.
[12]
¹² Brian W. Kernighan and Dennis M. Ritchie, The C Programming
Language, 2nd ed. (Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1988), 53–56.
[13]
¹³ OECD, PISA 2022 Assessment and Analytical Framework, 62–66.
[14]
¹⁴ National Council of Teachers of Mathematics, Principles and
Standards for School Mathematics (Reston, VA: NCTM, 2000), 58–61.
[15]
¹⁵ Keith Devlin, The Math Instinct (New York: Thunder's Mouth
Press, 2005), 215–221.
[16]
¹⁶ David Darling, The Universal Book of Mathematics: From
Abracadabra to Zeno's Paradoxes (Hoboken, NJ: Wiley, 2004), 221–223.
[17]
¹⁷ John A. Van de Walle, Karen S. Karp, and Jennifer M. Bay-Williams, Elementary
and Middle School Mathematics, 152–154.
[18]
¹⁸ Henry Jenkins, Convergence Culture: Where Old and New Media
Collide (New York: New York University Press, 2006), 27–35.
[19]
¹⁹ Ian Goodfellow, Yoshua Bengio, and Aaron Courville, Deep
Learning (Cambridge, MA: MIT Press, 2016), 95–104.
[20]
²⁰ Christopher M. Bishop, Pattern Recognition and Machine Learning
(New York: Springer, 2006), 1–7.
[21]
²¹ Stuart Russell and Peter Norvig, Artificial Intelligence: A
Modern Approach, 4th ed. (Harlow: Pearson, 2021), 27–31.
[22]
²² Melanie Mitchell, Artificial Intelligence: A Guide for Thinking
Humans (New York: Farrar, Straus and Giroux, 2019), 211–218.
[23]
²³ Kenneth H. Rosen, Discrete Mathematics and Its Applications,
7th ed. (New York: McGraw-Hill, 2012), 15–18.
[24]
²⁴ Paul Lockhart, Arithmetic (Cambridge, MA: Belknap Press of
Harvard University Press, 2017), 67–73.
[25]
²⁵ Keith Devlin, The Language of Mathematics, 15–21.
12.
Kritik dan Evaluasi Konseptual
12.1.
Pengantar: Antara
Kepraktisan dan Pemahaman Konseptual
PEMDAS dan BODMAS
telah lama menjadi bagian penting dalam pendidikan matematika di berbagai
negara. Kedua akronim tersebut berfungsi sebagai alat bantu pedagogis yang memudahkan
siswa mengingat urutan operasi matematika. Dari sudut pandang praktis,
pendekatan ini terbukti efektif dalam membantu peserta didik menyelesaikan
berbagai ekspresi aritmetika dan aljabar secara konsisten.¹
Meskipun demikian,
berbagai ahli pendidikan matematika dan filsuf matematika mengemukakan sejumlah
kritik terhadap cara PEMDAS dan BODMAS diajarkan maupun dipahami. Kritik
tersebut tidak ditujukan pada prinsip urutan operasi itu sendiri, melainkan
pada kecenderungan untuk memperlakukan akronim tersebut sebagai tujuan
pembelajaran, bukan sebagai sarana untuk memahami struktur matematika yang
lebih mendasar.²
Evaluasi konseptual
terhadap PEMDAS dan BODMAS penting dilakukan agar pembelajaran matematika tidak
berhenti pada hafalan prosedural, tetapi berkembang menjadi pemahaman yang
lebih mendalam mengenai bahasa dan logika matematika.
12.2.
Kelebihan PEMDAS dan
BODMAS
12.2.1. Menyediakan Standar yang Konsisten
Salah satu kelebihan
utama PEMDAS dan BODMAS adalah kemampuannya menyediakan standar yang konsisten
untuk mengevaluasi ekspresi matematika. Dengan adanya aturan yang disepakati
bersama, setiap orang dapat memperoleh hasil yang sama ketika mengerjakan suatu
ekspresi yang identik.³
Sebagai contoh:
4 + 2 × 3
akan selalu
menghasilkan:
10
apabila aturan
urutan operasi diterapkan secara benar.
Konsistensi semacam
ini sangat penting dalam pendidikan, penelitian ilmiah, teknologi, dan
komunikasi matematika secara umum. Tanpa aturan yang jelas, ekspresi matematika
akan rentan terhadap berbagai interpretasi yang berbeda.⁴
12.2.2. Mempermudah Proses Pembelajaran
Sebagai alat bantu
mengingat (mnemonic
device), PEMDAS dan BODMAS membantu siswa mengorganisasi
langkah-langkah perhitungan secara sistematis. Penggunaan akronim memungkinkan
peserta didik memahami aturan dasar matematika dengan relatif cepat
dibandingkan jika mereka harus mempelajari seluruh struktur formal matematika
sejak awal.⁵
Dalam pendidikan
dasar dan menengah, pendekatan ini terbukti efektif untuk membangun
keterampilan prosedural yang diperlukan sebelum siswa mempelajari konsep yang
lebih abstrak seperti aljabar dan kalkulus.⁶
12.2.3. Mendukung Komunikasi Matematika
PEMDAS dan BODMAS
juga berkontribusi terhadap efisiensi komunikasi matematika. Karena aturan
urutan operasi telah diketahui secara luas, penulis tidak perlu menggunakan
tanda kurung secara berlebihan untuk menjelaskan maksud setiap ekspresi.⁷
Dengan demikian,
notasi matematika dapat ditulis secara lebih ringkas tanpa kehilangan kejelasan
maknanya. Hal ini menjadi salah satu faktor yang mendukung perkembangan
matematika sebagai bahasa ilmiah yang efektif.
12.3.
Kritik terhadap
PEMDAS dan BODMAS
12.3.1. Mendorong Hafalan Mekanis
Kritik yang paling
sering diajukan adalah bahwa PEMDAS dan BODMAS sering diajarkan sebagai rumus
hafalan tanpa penjelasan konseptual yang memadai. Akibatnya, siswa cenderung
mengingat urutan huruf dalam akronim tanpa memahami alasan logis yang
mendasarinya.⁸
Fenomena ini
terlihat ketika siswa mampu mengerjakan soal-soal rutin tetapi mengalami
kesulitan ketika menghadapi bentuk ekspresi yang sedikit berbeda dari contoh
yang biasa mereka temui. Dalam kasus seperti itu, hafalan prosedural tidak lagi
cukup untuk mendukung pemecahan masalah yang fleksibel.⁹
Para ahli pendidikan
matematika menegaskan bahwa pemahaman konseptual harus berjalan seiring dengan
penguasaan prosedur. Jika tidak, siswa berisiko memandang matematika sebagai
sekumpulan aturan arbitrer yang harus dihafal daripada sebagai sistem yang
memiliki struktur logis.¹⁰
12.3.2. Akronim yang Berpotensi Menyesatkan
Kritik lain
berkaitan dengan struktur akronim itu sendiri. Banyak siswa menginterpretasikan
urutan huruf dalam PEMDAS dan BODMAS sebagai urutan absolut. Akibatnya, mereka
menganggap bahwa perkalian harus selalu dilakukan sebelum pembagian atau bahwa
penjumlahan harus selalu dilakukan sebelum pengurangan.¹¹
Padahal, dalam
matematika formal, perkalian dan pembagian memiliki tingkat prioritas yang
sama. Demikian pula penjumlahan dan pengurangan. Jika dua operasi memiliki
prioritas yang sama, pengerjaannya dilakukan dari kiri ke kanan.¹²
Sebagai contoh:
24 ÷ 6 × 2
harus dihitung
sebagai:
(24 ÷ 6) × 2 = 8
bukan:
24 ÷ (6 × 2) = 2
Kesalahpahaman ini
menunjukkan bahwa akronim yang dirancang untuk membantu pembelajaran terkadang
justru dapat menimbulkan interpretasi yang keliru.¹³
12.3.3. Menyembunyikan Struktur Matematika yang Lebih Dalam
Sebagian pendidik
berpendapat bahwa fokus berlebihan pada PEMDAS dan BODMAS dapat mengalihkan
perhatian siswa dari struktur matematis yang sebenarnya. Dalam matematika
tingkat lanjut, yang terpenting bukanlah mengingat urutan huruf tertentu,
melainkan memahami hubungan antaroperasi dalam suatu ekspresi.¹⁴
Sebagai contoh,
seorang matematikawan tidak berpikir tentang PEMDAS ketika membaca ekspresi:
a + bc
melainkan langsung
mengenali struktur aljabarnya. Dengan kata lain, pemahaman yang mendalam
mengenai matematika pada akhirnya melampaui kebutuhan akan akronim-akronim
pedagogis tersebut.¹⁵
Dari perspektif ini,
PEMDAS dan BODMAS hanya merupakan tahap awal dalam perjalanan menuju pemahaman
matematis yang lebih matang.
12.4.
Kritik Filosofis:
Apakah Urutan Operasi Bersifat Alamiah?
Dari sudut pandang
filsafat matematika, muncul pertanyaan apakah urutan operasi merupakan bagian
dari realitas matematika itu sendiri atau sekadar konvensi yang diciptakan
manusia. Pertanyaan ini menjadi penting karena banyak siswa menganggap urutan
operasi sebagai sesuatu yang bersifat mutlak dan tidak dapat diubah.¹⁶
Secara historis,
aturan prioritas operasi berkembang sebagai solusi terhadap masalah komunikasi
matematis. Tidak ada hukum alam yang secara intrinsik mengharuskan perkalian
dilakukan sebelum penjumlahan. Secara teoritis, komunitas matematika dapat saja
mengembangkan konvensi yang berbeda.¹⁷
Namun demikian,
setelah konvensi tersebut diterima secara luas dan menjadi bagian dari sistem
matematika modern, mengubahnya akan menimbulkan biaya intelektual yang sangat
besar. Oleh karena itu, walaupun urutan operasi memiliki unsur konvensional,
penerapannya saat ini bersifat praktis dan hampir universal.¹⁸
Kritik filosofis ini
membantu menunjukkan bahwa matematika tidak hanya terdiri atas kebenaran
abstrak, tetapi juga melibatkan perkembangan historis dan kesepakatan sosial
yang mendukung komunikasi ilmiah.
12.5.
Kritik terhadap Soal-Soal
Viral Berbasis Urutan Operasi
Fenomena soal
matematika viral di media sosial telah memunculkan kritik terhadap cara urutan
operasi dipresentasikan kepada masyarakat. Banyak soal viral dirancang bukan
untuk menguji pemahaman matematika, melainkan untuk menciptakan kontroversi
melalui penggunaan notasi yang ambigu.¹⁹
Sebagai contoh:
8 ÷ 2(2 + 2)
sering digunakan
untuk memancing perdebatan mengenai apakah hasilnya 1 atau 16. Dalam banyak
kasus, ekspresi semacam ini sebenarnya ditulis dengan cara yang tidak ideal
karena membuka ruang bagi interpretasi yang berbeda.²⁰
Dari perspektif
pendidikan matematika, fokus seharusnya tidak terletak pada mencari jawaban
yang “menjebak,” tetapi pada membangun kemampuan siswa untuk menulis dan
menafsirkan ekspresi matematika secara jelas.²¹
Kontroversi tersebut
menunjukkan bahwa masalah utama sering kali bukan pada aturan urutan operasi,
melainkan pada kualitas notasi yang digunakan.
12.6.
Evaluasi Pedagogis
Kontemporer
Penelitian
pendidikan matematika modern cenderung mengambil posisi yang lebih seimbang
terhadap PEMDAS dan BODMAS. Para peneliti umumnya mengakui bahwa akronim
tersebut memiliki nilai pedagogis yang nyata, terutama pada tahap awal
pembelajaran.²²
Namun, mereka juga
menekankan bahwa penggunaan akronim harus disertai dengan penjelasan mengenai:
1)
Mengapa urutan operasi diperlukan.
2)
Bagaimana struktur ekspresi
matematika dibangun.
3)
Mengapa beberapa operasi memiliki
prioritas yang sama.
4)
Bagaimana tanda kurung memengaruhi
makna suatu ekspresi.
Dengan pendekatan
ini, PEMDAS dan BODMAS tidak dipandang sebagai tujuan akhir pembelajaran,
melainkan sebagai alat untuk memperkenalkan siswa pada cara berpikir matematis
yang lebih mendalam.²³
12.7.
Alternatif
Pendekatan dalam Pendidikan Matematika
Sejumlah pendidik
mengusulkan pendekatan alternatif yang lebih menekankan struktur ekspresi
daripada hafalan akronim. Dalam pendekatan ini, siswa diajak menganalisis
ekspresi matematika sebagai objek yang memiliki organisasi internal, mirip
dengan struktur kalimat dalam bahasa.²⁴
Sebagai contoh,
daripada hanya menghafal PEMDAS, siswa dapat diajarkan untuk mengidentifikasi:
·
Operasi utama (main
operation).
·
Operasi yang berada di
dalam tanda kurung.
·
Hubungan antarbagian
ekspresi.
·
Hierarki simbol yang
membentuk struktur matematika.
Pendekatan ini
dianggap lebih dekat dengan cara para matematikawan dan ilmuwan sebenarnya
berpikir ketika bekerja dengan ekspresi matematika yang kompleks.²⁵
Meskipun demikian,
pendekatan struktural tidak harus menggantikan PEMDAS atau BODMAS sepenuhnya.
Dalam praktiknya, kedua pendekatan dapat saling melengkapi.
12.8.
Sintesis dan
Penilaian Akhir
Berdasarkan berbagai
kritik dan evaluasi yang telah dibahas, dapat disimpulkan bahwa PEMDAS dan
BODMAS merupakan alat pedagogis yang efektif tetapi tidak sempurna. Kelebihan
utamanya terletak pada kemampuannya menyederhanakan aturan urutan operasi
sehingga mudah dipahami oleh siswa. Namun, efektivitas tersebut dapat berkurang
apabila pembelajaran terlalu menekankan hafalan dan mengabaikan pemahaman konseptual.²⁶
Dari perspektif
filosofis, urutan operasi dapat dipahami sebagai konvensi yang berkembang
secara historis untuk mendukung komunikasi matematis yang jelas dan konsisten.
Dari perspektif pendidikan, akronim seperti PEMDAS dan BODMAS sebaiknya diperlakukan
sebagai titik awal, bukan titik akhir, dalam pembelajaran matematika.²⁷
Dengan demikian,
evaluasi konseptual terhadap PEMDAS dan BODMAS menunjukkan bahwa nilai
sebenarnya dari kedua sistem tersebut tidak terletak pada urutan huruf yang
dikandungnya, melainkan pada kemampuannya membantu siswa memahami struktur
logis matematika. Ketika diajarkan secara reflektif dan konseptual, PEMDAS dan
BODMAS tetap merupakan instrumen pedagogis yang relevan dalam pendidikan
matematika modern.
Footnotes
[1]
¹ John A. Van de Walle, Karen S. Karp, and Jennifer M. Bay-Williams, Elementary
and Middle School Mathematics: Teaching Developmentally, 8th ed. (Boston:
Pearson, 2013), 148–151.
[2]
² Paul Lockhart, Arithmetic (Cambridge, MA: Belknap Press of
Harvard University Press, 2017), 67–73.
[3]
³ Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra (Alameda, CA:
Art of Problem Solving, 2011), 49–53.
[4]
⁴ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. (Boston:
Addison-Wesley, 1994), 3–8.
[5]
⁵ Alfred S. Posamentier and Jay Stepelman, Teaching Secondary
School Mathematics: Techniques and Enrichment Units (Upper Saddle River,
NJ: Prentice Hall, 1990), 52–55.
[6]
⁶ Derek Haylock and Anne Cockburn, Understanding Mathematics for
Young Children, 4th ed. (London: Sage Publications, 2013), 102–105.
[7]
⁷ Keith Devlin, The Language of Mathematics: Making the Invisible
Visible (New York: Henry Holt and Company, 1998), 15–21.
[8]
⁸ Alan H. Schoenfeld, Mathematical Problem Solving (Orlando,
FL: Academic Press, 1985), 20–29.
[9]
⁹ James Hiebert et al., Making Sense: Teaching and Learning
Mathematics with Understanding (Portsmouth, NH: Heinemann, 1997), 44–58.
[10]
¹⁰ National Council of Teachers of Mathematics, Principles and
Standards for School Mathematics (Reston, VA: NCTM, 2000), 58–61.
[11]
¹¹ David Darling, The Universal Book of Mathematics: From
Abracadabra to Zeno's Paradoxes (Hoboken, NJ: Wiley, 2004), 221–223.
[12]
¹² Kenneth H. Rosen, Discrete Mathematics and Its Applications,
7th ed. (New York: McGraw-Hill, 2012), 15–18.
[13]
¹³ Richard Rusczyk and David Patrick, Prealgebra, 51–53.
[14]
¹⁴ Paul Lockhart, Arithmetic, 70–73.
[15]
¹⁵ Keith Devlin, The Language of Mathematics, 31–36.
[16]
¹⁶ Stewart Shapiro, Thinking about Mathematics: The Philosophy of
Mathematics (Oxford: Oxford University Press, 2000), 63–67.
[17]
¹⁷ Morris Kline, Mathematics: The Loss of Certainty (New York:
Oxford University Press, 1980), 27–31.
[18]
¹⁸ Ludwig Wittgenstein, Remarks on the Foundations of Mathematics,
rev. ed. (Cambridge, MA: MIT Press, 1978), 195–202.
[19]
¹⁹ Henry Jenkins, Convergence Culture: Where Old and New Media
Collide (New York: New York University Press, 2006), 27–35.
[20]
²⁰ Florian Cajori, A History of Mathematical Notations, vol. 2
(New York: Dover Publications, 1993), 11–18.
[21]
²¹ John A. Van de Walle, Karen S. Karp, and Jennifer M. Bay-Williams, Elementary
and Middle School Mathematics, 152–154.
[22]
²² National Council of Teachers of Mathematics, Principles and
Standards for School Mathematics, 58–61.
[23]
²³ James Hiebert et al., Making Sense, 52–58.
[24]
²⁴ Alan H. Schoenfeld, Mathematical Problem Solving, 30–37.
[25]
²⁵ Keith Devlin, The Language of Mathematics, 36–42.
[26]
²⁶ Derek Haylock and Anne Cockburn, Understanding Mathematics for
Young Children, 104–106.
[27]
²⁷ Stewart Shapiro, Thinking about Mathematics, 67–70.
13.
Penutup
13.1.
Kesimpulan
Kajian mengenai
PEMDAS dan BODMAS menunjukkan bahwa aturan urutan operasi merupakan salah satu
fondasi penting dalam matematika modern. Aturan ini dikembangkan untuk
mengatasi ambiguitas dalam penulisan dan interpretasi ekspresi matematika,
sehingga memungkinkan setiap orang memperoleh hasil yang sama ketika
mengevaluasi suatu perhitungan. Tanpa adanya aturan yang disepakati secara
luas, matematika akan kehilangan sebagian besar kemampuannya sebagai bahasa formal
yang konsisten dan universal.¹
Pembahasan dalam
artikel ini menunjukkan bahwa PEMDAS yang umum digunakan di Amerika Serikat dan
BODMAS yang lazim digunakan di Inggris serta negara-negara Persemakmuran pada
dasarnya merepresentasikan prinsip matematika yang sama. Perbedaan keduanya
terutama terletak pada terminologi dan pendekatan pedagogis, bukan pada
substansi matematisnya. Baik PEMDAS maupun BODMAS menempatkan tanda kurung
sebagai prioritas tertinggi, diikuti operasi perpangkatan atau bentuk eksponensial
lainnya, kemudian perkalian dan pembagian, serta terakhir penjumlahan dan
pengurangan.²
Kajian historis
menunjukkan bahwa urutan operasi tidak muncul secara tiba-tiba, melainkan
berkembang seiring evolusi notasi matematika. Dari sistem perhitungan retoris
pada peradaban kuno hingga simbolisme aljabar modern, kebutuhan akan aturan
yang mampu menghilangkan ambiguitas semakin mendorong terbentuknya standar yang
kini digunakan secara global. Perkembangan tersebut juga tidak dapat dipisahkan
dari kontribusi berbagai peradaban, termasuk Yunani, India, dunia Islam, dan
Eropa, yang secara bersama-sama membentuk fondasi matematika modern.³
Dari sudut pandang
logis dan filosofis, urutan operasi dapat dipahami sebagai bagian dari sintaks
matematika yang mengatur hubungan antar simbol dalam suatu ekspresi. Walaupun
secara historis aturan ini bersifat konvensional, keberadaannya menjadi sangat
penting karena memungkinkan matematika berfungsi sebagai sistem formal yang
koheren. Dalam konteks ini, PEMDAS dan BODMAS bukan sekadar teknik berhitung,
melainkan representasi dari struktur logis yang mendasari bahasa matematika.⁴
Kajian ini juga
menunjukkan bahwa penerapan urutan operasi memiliki relevansi yang sangat luas.
Selain menjadi bagian penting dalam pendidikan matematika, aturan tersebut
berperan dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi, mulai dari
fisika, kimia, teknik, ekonomi, hingga ilmu komputer dan kecerdasan buatan.
Hampir seluruh sistem komputasi modern bergantung pada prinsip prioritas
operator yang merupakan bentuk implementasi langsung dari konsep urutan
operasi.⁵
Fenomena soal-soal
matematika viral di media sosial memperlihatkan bahwa kesalahpahaman terhadap
PEMDAS dan BODMAS masih cukup umum terjadi. Sebagian besar kontroversi yang
muncul bukan disebabkan oleh kelemahan aturan urutan operasi itu sendiri,
melainkan oleh notasi yang ambigu atau pemahaman yang kurang tepat mengenai
prioritas operasi. Hal ini menunjukkan pentingnya pendidikan matematika yang
menekankan pemahaman konseptual, bukan sekadar hafalan prosedural.⁶
Secara keseluruhan,
PEMDAS dan BODMAS dapat dipandang sebagai instrumen pedagogis yang efektif
untuk memperkenalkan konsep urutan operasi kepada peserta didik. Namun, nilai
sesungguhnya dari kedua sistem tersebut tidak terletak pada akronim yang
digunakan, melainkan pada prinsip matematis yang dikandungnya. Prinsip itulah
yang memungkinkan matematika menjadi bahasa universal yang dapat digunakan
secara konsisten oleh manusia maupun mesin di seluruh dunia.⁷
13.2.
Implikasi
Hasil kajian ini
memiliki beberapa implikasi penting. Pertama, dalam bidang pendidikan
matematika, pengajaran PEMDAS dan BODMAS sebaiknya tidak hanya berfokus pada
hafalan urutan huruf, tetapi juga pada pemahaman mengenai struktur dan logika
ekspresi matematika. Pendekatan semacam ini akan membantu siswa mengembangkan
kemampuan berpikir matematis yang lebih mendalam dan fleksibel.⁸
Kedua, dalam bidang
sains dan teknologi, pemahaman yang benar mengenai urutan operasi tetap menjadi
kebutuhan mendasar. Perkembangan teknologi digital, komputasi numerik, analisis
data, dan kecerdasan buatan semakin memperkuat pentingnya aturan prioritas
operasi sebagai bagian dari standar internasional yang menjamin konsistensi
hasil perhitungan.⁹
Ketiga, dalam
konteks masyarakat informasi, literasi numerik menjadi semakin penting.
Kemampuan memahami hubungan antaroperasi matematika membantu individu membaca,
menafsirkan, dan mengevaluasi informasi kuantitatif secara lebih kritis. Oleh
karena itu, pemahaman terhadap urutan operasi memiliki relevansi yang melampaui
kebutuhan akademik semata.¹⁰
13.3.
Rekomendasi
Berdasarkan hasil
kajian ini, beberapa rekomendasi dapat diajukan. Pertama, pengajaran urutan
operasi di sekolah perlu lebih menekankan pemahaman konseptual mengenai
struktur ekspresi matematika daripada sekadar penggunaan akronim. PEMDAS dan
BODMAS sebaiknya diperlakukan sebagai alat bantu awal, bukan sebagai tujuan
akhir pembelajaran.¹¹
Kedua, penulis buku
teks, pendidik, dan pembuat konten pendidikan perlu mendorong penggunaan notasi
matematika yang jelas dan tidak ambigu. Penggunaan tanda kurung secara tepat
dapat mengurangi kesalahpahaman yang sering muncul dalam berbagai diskusi
matematika, termasuk yang beredar di media sosial.¹²
Ketiga, penelitian
lebih lanjut mengenai pembelajaran urutan operasi perlu terus dilakukan,
terutama dalam kaitannya dengan perkembangan teknologi pendidikan dan
kecerdasan buatan. Kajian semacam ini dapat membantu mengembangkan strategi
pembelajaran yang lebih efektif dan sesuai dengan kebutuhan generasi digital.¹³
Akhirnya, kajian ini
menegaskan bahwa aturan urutan operasi merupakan salah satu contoh bagaimana
suatu konvensi matematis dapat berkembang menjadi standar global yang mendukung
komunikasi ilmiah, pendidikan, dan teknologi. Walaupun sering dipandang sebagai
materi dasar, PEMDAS dan BODMAS sesungguhnya mencerminkan prinsip-prinsip yang
sangat mendalam mengenai logika, bahasa formal, dan struktur matematika.
Pemahaman yang baik terhadap prinsip-prinsip tersebut tidak hanya membantu
seseorang menghitung dengan benar, tetapi juga memperkuat kemampuan berpikir
sistematis yang menjadi ciri penting literasi ilmiah dalam masyarakat modern.¹⁴
Footnotes
[1]
¹ Richard Courant and Herbert Robbins, What Is Mathematics? An
Elementary Approach to Ideas and Methods, 2nd ed. (New York: Oxford
University Press, 1996), 3–7.
[2]
² Paul Lockhart, Arithmetic (Cambridge, MA: Belknap Press of
Harvard University Press, 2017), 67–73.
[3]
³ Carl B. Boyer and Uta C. Merzbach, A History of Mathematics,
3rd ed. (Hoboken, NJ: Wiley, 2011), 1–12, 414–420.
[4]
⁴ Stewart Shapiro, Thinking about Mathematics: The Philosophy of
Mathematics (Oxford: Oxford University Press, 2000), 63–70.
[5]
⁵ Ronald L. Graham, Donald E. Knuth, and Oren Patashnik, Concrete
Mathematics: A Foundation for Computer Science, 2nd ed. (Boston:
Addison-Wesley, 1994), 3–9.
[6]
⁶ David Darling, The Universal Book of Mathematics: From
Abracadabra to Zeno's Paradoxes (Hoboken, NJ: Wiley, 2004), 221–223.
[7]
⁷ Keith Devlin, The Language of Mathematics: Making the Invisible
Visible (New York: Henry Holt and Company, 1998), 15–21.
[8]
⁸ John A. Van de Walle, Karen S. Karp, and Jennifer M. Bay-Williams, Elementary
and Middle School Mathematics: Teaching Developmentally, 8th ed. (Boston:
Pearson, 2013), 148–154.
[9]
⁹ Kenneth H. Rosen, Discrete Mathematics and Its Applications,
7th ed. (New York: McGraw-Hill, 2012), 15–18.
[10]
¹⁰ OECD, PISA 2022 Assessment and Analytical Framework (Paris:
OECD Publishing, 2023), 62–66.
[11]
¹¹ National Council of Teachers of Mathematics, Principles and
Standards for School Mathematics (Reston, VA: NCTM, 2000), 58–61.
[12]
¹² Alfred S. Posamentier and Jay Stepelman, Teaching Secondary
School Mathematics: Techniques and Enrichment Units (Upper Saddle River,
NJ: Prentice Hall, 1990), 52–56.
[13]
¹³ James Hiebert et al., Making Sense: Teaching and Learning
Mathematics with Understanding (Portsmouth, NH: Heinemann, 1997), 52–58.
[14]
¹⁴ Keith Devlin, The Math Instinct: Why You're a Mathematical
Genius (Along with Lobsters, Birds, Cats, and Dogs) (New York: Thunder's
Mouth Press, 2005), 215–221.
Daftar
Pustaka
Aho, A. V., Lam, M. S.,
Sethi, R., & Ullman, J. D. (2007). Compilers: Principles, techniques,
and tools (2nd ed.). Pearson.
Atkins, P., & de Paula,
J. (2014). Physical chemistry (10th ed.). Oxford University Press.
Berlinski, D. (2000). The
advent of the algorithm. Harcourt Brace.
Bishop, C. M. (2006). Pattern
recognition and machine learning. Springer.
Boyer, C. B., &
Merzbach, U. C. (2011). A history of mathematics (3rd ed.). Wiley.
Brealey, R. A., Myers, S.
C., & Allen, F. (2020). Principles of corporate finance (13th
ed.). McGraw-Hill Education.
Cajori, F. (1993). A
history of mathematical notations (Vols. 1–2). Dover Publications.
(Original work published 1928–1929)
Cain, M. L., Wasserman, S.
A., Minorsky, P. V., & Reece, J. B. (2019). Discover biology (7th
ed.). W. W. Norton & Company.
Castells, M. (2010). The
rise of the network society (2nd ed.). Wiley-Blackwell.
Ceruzzi, P. E. (2003). A
history of modern computing (2nd ed.). MIT Press.
Chalmers, A. F. (2013). What
is this thing called science? (4th ed.). Hackett Publishing.
Courant, R., & Robbins,
H. (1996). What is mathematics? An elementary approach to ideas and methods
(2nd ed.). Oxford University Press.
Darling, D. (2004). The
universal book of mathematics: From abracadabra to Zeno’s paradoxes.
Wiley.
Devlin, K. (1998). The
language of mathematics: Making the invisible visible. Henry Holt and
Company.
Devlin, K. (2005). The
math instinct: Why you're a mathematical genius (along with lobsters, birds,
cats, and dogs). Thunder’s Mouth Press.
Devlin, K. (2012). Introduction
to mathematical thinking. Stanford University.
Dummett, M. (1991). Frege:
Philosophy of mathematics. Harvard University Press.
Feynman, R. P., Leighton, R.
B., & Sands, M. (1963). The Feynman lectures on physics (Vol. 1).
Addison-Wesley.
Frege, G. (1980). The
foundations of arithmetic (J. L. Austin, Trans.). Northwestern University
Press. (Original work published 1884)
Gardiner, T. (2003). Understanding
infinity: The mathematics of infinite processes. Cambridge University
Press.
Gheverghese Joseph, G.
(2011). The crest of the peacock: Non-European roots of mathematics
(3rd ed.). Princeton University Press.
Goodfellow, I., Bengio, Y.,
& Courville, A. (2016). Deep learning. MIT Press.
Gordon, J. E. (2003). Structures:
Or why things don’t fall down. Da Capo Press.
Graham, R. L., Knuth, D.
E., & Patashnik, O. (1994). Concrete mathematics: A foundation for
computer science (2nd ed.). Addison-Wesley.
Halliday, D., Resnick, R.,
& Walker, J. (2014). Fundamentals of physics (10th ed.). Wiley.
Haykin, S., & Van Veen,
B. (2002). Signals and systems (2nd ed.). Wiley.
Haylock, D., &
Cockburn, A. (2013). Understanding mathematics for young children (4th
ed.). Sage Publications.
Hiebert, J., Carpenter, T.
P., Fennema, E., Fuson, K., Human, P., Murray, H., Olivier, A., & Wearne,
D. (1997). Making sense: Teaching and learning mathematics with
understanding. Heinemann.
Hilbert, D. (1950). Foundations
of geometry (E. J. Townsend, Trans.). Open Court. (Original work published
1899)
Hunt, A., & Thomas, D.
(2019). The pragmatic programmer (20th anniversary ed.).
Addison-Wesley.
Imhausen, A. (2016). Mathematics
in ancient Egypt: A contextual history. Princeton University Press.
Jenkins, H. (2006). Convergence
culture: Where old and new media collide. New York University Press.
Katz, V. J. (2008). A
history of mathematics: An introduction (3rd ed.). Addison-Wesley.
Kernighan, B. W., &
Ritchie, D. M. (1988). The C programming language (2nd ed.). Prentice
Hall.
Kline, M. (1972). Mathematical
thought from ancient to modern times (Vols. 1–3). Oxford University Press.
Kline, M. (1980). Mathematics:
The loss of certainty. Oxford University Press.
Kline, M. (1985). Mathematics
for the nonmathematician. Dover Publications.
Kuhn, T. S. (2012). The
structure of scientific revolutions (4th ed.). University of Chicago
Press.
Lakatos, I. (1976). Proofs
and refutations. Cambridge University Press.
Lockhart, P. (2017). Arithmetic.
Belknap Press of Harvard University Press.
Mankiw, N. G. (2021). Principles
of economics (9th ed.). Cengage Learning.
McKinney, W. (2022). Python
for data analysis (3rd ed.). O’Reilly Media.
Mishkin, F. S. (2022). The
economics of money, banking, and financial markets (13th ed.). Pearson.
Mitchell, M. (2019). Artificial
intelligence: A guide for thinking humans. Farrar, Straus and Giroux.
Nagel, E., & Newman, J.
R. (2001). Gödel’s proof (Rev. ed.). New York University Press.
National Council of
Teachers of Mathematics. (2000). Principles and standards for school
mathematics. NCTM.
OECD. (2023). PISA 2022
assessment and analytical framework. OECD Publishing.
Pickover, C. A. (2009). The
math book. Sterling Publishing.
Popper, K. R. (2002). The
logic of scientific discovery. Routledge.
Posamentier, A. S., &
Stepelman, J. (1990). Teaching secondary school mathematics: Techniques and
enrichment units. Prentice Hall.
Resnik, M. D. (1997). Mathematics
as a science of patterns. Oxford University Press.
Robson, E. (2008). Mathematics
in ancient Iraq: A social history. Princeton University Press.
Rosen, K. H. (2012). Discrete
mathematics and its applications (7th ed.). McGraw-Hill.
Rusczyk, R., & Patrick,
D. (2011). Prealgebra. Art of Problem Solving.
Russell, B. (1919). Introduction
to mathematical philosophy. George Allen & Unwin.
Russell, S., & Norvig,
P. (2021). Artificial intelligence: A modern approach (4th ed.).
Pearson.
Schoenfeld, A. H. (1985). Mathematical
problem solving. Academic Press.
Shapiro, S. (1997). Philosophy
of mathematics: Structure and ontology. Oxford University Press.
Shapiro, S. (2000). Thinking
about mathematics: The philosophy of mathematics. Oxford University Press.
Smith, M. S., & Stein,
M. K. (2011). 5 practices for orchestrating productive mathematics
discussions. National Council of Teachers of Mathematics.
Smullyan, R. M. (1995). First-order
logic. Dover Publications.
Stroustrup, B. (2014). Programming:
Principles and practice using C++ (2nd ed.). Addison-Wesley.
Sunstein, C. R. (2017). #Republic:
Divided democracy in the age of social media. Princeton University Press.
Suppes, P. (1999). Introduction
to logic. Dover Publications.
Thomas, G. (2007). Medicinal
chemistry: An introduction (2nd ed.). Wiley.
Van de Walle, J. A., Karp,
K. S., & Bay-Williams, J. M. (2013). Elementary and middle school
mathematics: Teaching developmentally (8th ed.). Pearson.
Wittgenstein, L. (1978). Remarks
on the foundations of mathematics (Rev. ed.). MIT Press.
Wolfram, S. (2017). An
elementary introduction to the Wolfram language (2nd ed.). Wolfram Media.
Young, H. D., &
Freedman, R. A. (2016). University physics (14th ed.). Pearson.
