SPC1.5 [BK] Berfikir Komputasional / Computational Thinking






Computational Thinking atau Berpikir Komputasional adalah proses berpikir untuk menyelesaikan masalah dengan efektif dan efisien. Istilah ini terkait dengan ilmu komputer dan sering digunakan sebelum menulis coding atau pemrograman. Namun, berpikir komputasional tidak terbatas pada lingkungan komputer atau internet, karena kita secara sadar atau tidak sadar telah menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari.

materi berfikir komputasional adalah pendekatan dalam memecahkan masalah dan mengambil keputusan dengan cara yang mirip dengan cara komputer memproses informasi. Ini melibatkan pemecahan masalah dengan membagi masalah menjadi langkah-langkah yang lebih kecil, membuat algoritma yang efisien, dan menggunakan konsep-konsep komputasi untuk mengatasi tantangan dalam berbagai konteks.

Penerapan Berpikir Komputasional dalam Kehidupan Sehari-hari

Contoh penerapan berpikir komputasional dalam kehidupan sehari-hari meliputi tugas-tugas sederhana seperti menggosok gigi, mencatat ringkasan pelajaran, dan menyiapkan tas untuk sekolah. Namun, berpikir komputasional juga relevan dalam menghadapi masalah kompleks, seperti mengatur keuangan bulanan, menavigasi di tempat baru, hingga memilih jurusan dan karir di era Industri 4.0 dan 5.0.

Empat Landasan Berpikir Komputasional

Untuk dapat berpikir komputasional secara efektif, ada empat landasan yang perlu diterapkan:

  1. Dekomposisi
  2. Pengenalan Pola
  3. Abstaraksi 
  4. Algoritma

1. Dekomposisi:  

Dekomposisi adalah proses membagi masalah besar atau kompleks menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan lebih mudah dipecahkan. Dengan mendekomposisi masalah, kita dapat menangani setiap bagian secara terpisah, membuat solusi lebih terstruktur dan manajerial. Ini membantu mempermudah penyelesaian masalah dan memastikan bahwa setiap aspek masalah ditangani dengan efektif.

Contohnya, dalam mengatur panitia Qurban kita, dapat membagi tugas menjadi panitia Pemotong daging, Distribusi, Panitia Peralatan, dan lain-lain.

Mengapa Dekomposisi Penting?

  1. Mempermudah Penanganan Masalah: Membagi masalah besar menjadi bagian-bagian kecil membuatnya lebih mudah untuk dipahami dan diatasi.
  2. Mengurangi Kompleksitas: Menangani bagian-bagian kecil daripada seluruh masalah mengurangi kompleksitas dan membuat solusi lebih jelas.
  3. Meningkatkan Efisiensi: Dengan fokus pada bagian-bagian kecil, kita dapat menyelesaikan tugas lebih cepat dan lebih efisien.
  4. Mempermudah Kolaborasi: Dalam proyek kelompok, dekomposisi memungkinkan pembagian tugas di antara anggota tim, sehingga setiap orang dapat fokus pada bagian tertentu.

Contoh Dekomposisi dalam Kehidupan Sehari-hari

Contoh 2: Menyiapkan Ujian Akhir

MasalahMenyiapkan ujian akhir untuk mata pelajaran Matematika

Langkah-langkah Dekomposisi:

  1. Tentukan Materi Ujian:

    • Identifikasi topik-topik yang akan diujikan (misalnya, aljabar, geometri, statistik).
  2. Buat Daftar Tugas Persiapan:

    • Riset Materi: Tinjau buku teks dan catatan.
    • Latihan Soal: Kerjakan soal-soal latihan dan contoh ujian sebelumnya.
  3. Buat Jadwal Belajar:

    • Hari 1: Belajar aljabar (misalnya, persamaan linear dan kuadrat).
    • Hari 2: Belajar geometri (misalnya, luas dan volume).
    • Hari 3: Belajar statistik (misalnya, mean, median, mode).
  4. Siapkan Alat dan Bahan:

    • Siapkan kalkulator, buku catatan, dan alat tulis.
    • Kumpulkan contoh soal dan lembar jawaban.
  5. Review dan Latihan Intensif:

    • Tinjau kembali materi yang telah dipelajari.
    • Kerjakan latihan soal tambahan dan simulasi ujian.
  6. Istirahat dan Persiapan Akhir:

    • Beristirahat sebelum hari ujian untuk memastikan kondisi fisik dan mental siap.
    • Periksa semua bahan yang diperlukan untuk ujian.
  7. Ujian Akhir:

    • Ikuti ujian sesuai dengan jadwal dan instruksi.

Penjelasan:

  • Langkah 1: Menentukan materi yang akan diujikan.
  • Langkah 2: Membuat daftar tugas untuk persiapan ujian.
  • Langkah 3: Menyusun jadwal belajar yang terstruktur.
  • Langkah 4: Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan.
  • Langkah 5: Melakukan review dan latihan intensif.
  • Langkah 6: Beristirahat dan melakukan persiapan akhir.
  • Langkah 7: Mengikuti ujian dengan persiapan yang matang.

Kesimpulan

Dekomposisi membantu pelajar dengan membagi tugas besar atau kompleks menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan lebih mudah diatasi. Dengan mengikuti langkah-langkah yang terstruktur, seperti dalam contoh menyelesaikan proyek sains atau menyiapkan ujian akhir, pelajar dapat mengelola dan menyelesaikan tugas dengan lebih efisien dan efektif.


2. Pengenalan Pola: adalah proses mengidentifikasi dan memahami keteraturan atau struktur yang berulang dalam data atau situasi tertentu. Ini memungkinkan seseorang untuk melihat pola, tren, atau hubungan yang mungkin tidak terlihat pada pandangan pertama, dan dapat digunakan untuk membuat prediksi, mengambil keputusan, atau menyederhanakan masalah.

Sebagai contoh, Cara menyembelih binatang dimana ada cara untuk melakukanya dan hal itu menjadi pola untuk diikuti kembali.

Pengertian Pengenalan Pola:

  1. Identifikasi: Mengamati dan menemukan pola atau keteraturan dalam data atau situasi.
  2. Analisis: Memahami makna dan implikasi dari pola yang ditemukan.
  3. Penerapan: Menggunakan pemahaman pola untuk membuat keputusan atau menyelesaikan masalah.

Contoh Pengenalan Pola dalam Kehidupan Sehari-hari:

  1. Cuaca:

    • Pola: Jika langit mulai mendung setiap sore dan diikuti oleh hujan, ini bisa menunjukkan pola cuaca musiman.
    • Penerapan: Menggunakan pola ini untuk mempersiapkan payung atau jas hujan sebelum pergi keluar setiap sore.
  2. Belanja:

    • Pola: Seseorang mungkin menyadari bahwa mereka sering membeli makanan cepat saji saat merasa lapar di malam hari.
    • Penerapan: Menggunakan pola ini untuk merencanakan makan malam lebih awal atau menyiapkan camilan sehat di rumah untuk mengurangi kecenderungan membeli makanan cepat saji.
  3. Pola Tidur:

    • Pola: Mengamati bahwa Anda selalu merasa lebih segar setelah tidur selama 8 jam dan kurang segar jika tidur kurang dari 6 jam.
    • Penerapan: Menetapkan jadwal tidur yang konsisten untuk memastikan mendapatkan 7-8 jam tidur setiap malam.
  4. Pendidikan:

    • Pola: Seorang siswa mungkin menemukan bahwa mereka belajar lebih efektif saat menggunakan metode belajar tertentu, seperti mengulang materi di pagi hari.
    • Penerapan: Menggunakan pola ini untuk mengatur jadwal belajar yang optimal, seperti memprioritaskan studi di pagi hari untuk hasil yang lebih baik.
  5. Perilaku Konsumen:

    • Pola: Sebuah perusahaan mungkin menemukan bahwa penjualan produk meningkat pada akhir pekan dan menurun pada hari kerja.
    • Penerapan: Menyesuaikan strategi pemasaran atau penawaran promosi untuk meningkatkan penjualan pada akhir pekan.

Dengan mengenali pola, kita bisa membuat keputusan yang lebih baik, mengotomatisasi tugas, atau bahkan memprediksi kejadian di masa depan. Dalam teknologi dan ilmu komputer, pengenalan pola juga menjadi dasar dalam pengembangan algoritma kecerdasan buatan, di mana mesin dilatih untuk mengenali pola dalam data dan mengambil tindakan berdasarkan pola tersebut.

3. Abstraksi: adalah proses menyederhanakan kompleksitas dengan hanya fokus pada elemen-elemen penting dan mengabaikan detail-detail yang tidak relevan. Dalam konteks berpikir komputasional, abstraksi membantu kita untuk memahami dan menangani masalah dengan cara yang lebih sederhana dan terfokus. Abstraksi memungkinkan kita untuk bekerja dengan ide-ide dan konsep-konsep yang lebih luas tanpa terjebak dalam detail teknis yang rumit.

Mengapa Abstraksi Penting?

  1. Mempermudah Pemahaman: Abstraksi menyederhanakan masalah atau sistem, membuatnya lebih mudah dipahami dan dikelola.
  2. Fokus pada Aspek Penting: Dengan mengabaikan detail yang tidak penting, kita bisa lebih fokus pada elemen-elemen yang benar-benar berpengaruh terhadap penyelesaian masalah.
  3. Meningkatkan Efisiensi: Mengurangi kompleksitas memungkinkan kita untuk menyelesaikan tugas dengan lebih cepat dan efektif.
  4. Memudahkan Komunikasi: Konsep yang disederhanakan memudahkan penjelasan dan kolaborasi dengan orang lain.

Contoh Abstraksi dalam Kehidupan Sehari-hari

Contoh 1: Menggunakan Telepon Seluler

Masalah: Menggunakan telepon seluler untuk berkomunikasi

Abstraksi:

  • Detail yang Diabaikan: Proses teknis di balik panggilan telepon, seperti bagaimana sinyal dikirim dan diterima, protokol jaringan, dan teknologi komunikasi.
  • Fokus Utama: Menggunakan antarmuka pengguna yang sederhana seperti layar sentuh untuk mengetik nomor telepon dan menekan tombol panggil.

Penjelasan:

  • Detail yang Diabaikan: Pengguna tidak perlu memahami bagaimana sinyal telekomunikasi bekerja secara teknis untuk dapat menggunakan telepon.
  • Fokus Utama: Pengguna hanya perlu tahu cara menyalakan telepon, memilih kontak, dan melakukan panggilan.

Contoh 2: Mengemudikan Mobil

Masalah: Mengemudikan mobil untuk menuju tujuan

Abstraksi:

  • Detail yang Diabaikan: Proses teknis mobil seperti mesin, transmisi, dan sistem penggerak.
  • Fokus Utama: Menggunakan kontrol sederhana seperti kemudi, pedal gas, dan rem untuk mengarahkan mobil dan mengemudikannya ke tujuan.

Penjelasan:

  • Detail yang Diabaikan: Pengemudi tidak perlu memahami bagaimana mesin bekerja atau bagaimana sistem transmisi mengubah tenaga.
  • Fokus Utama: Pengemudi fokus pada mengemudikan mobil dan mengikuti rute menuju tujuan tanpa perlu memahami semua detail teknis kendaraan.

Contoh Abstraksi dalam Pemrograman

Contoh 3: Menulis Program dengan Fungsi

Masalah: Menulis program untuk menghitung rata-rata nilai

Abstraksi:

  • Detail yang Diabaikan: Detail teknis tentang bagaimana algoritma rata-rata bekerja pada level yang lebih rendah.
  • Fokus Utama: Menggunakan fungsi pemrograman yang sudah ada seperti average() yang secara otomatis menghitung rata-rata dari sekumpulan angka.

Penjelasan:

  • Detail yang Diabaikan: Pengembang tidak perlu menulis kode untuk menghitung rata-rata secara manual (misalnya, menjumlahkan semua angka dan membagi jumlah dengan total angka).
  • Fokus Utama: Pengembang dapat menggunakan fungsi average() untuk mendapatkan hasil dengan lebih mudah dan cepat tanpa terjebak dalam perhitungan detail.

Kesimpulan

Abstraksi adalah teknik penting dalam berpikir komputasional yang memungkinkan kita menyederhanakan masalah dengan fokus pada elemen-elemen penting dan mengabaikan detail yang tidak relevan. Dengan menggunakan abstraksi, kita dapat lebih mudah memahami dan menangani masalah dalam berbagai konteks, dari penggunaan perangkat sehari-hari hingga pemrograman komputer. Contoh-contoh di atas menunjukkan bagaimana abstraksi membantu kita dalam kehidupan sehari-hari dengan mempermudah proses dan meningkatkan efisiensi.


4. Algoritma: adalah serangkaian langkah atau instruksi yang harus diikuti secara berurutan untuk menyelesaikan suatu tugas atau masalah. Dalam konteks berpikir komputasional, algoritma membantu merancang solusi dengan cara yang terstruktur dan logis. Konsep ini dapat diterapkan dalam banyak aspek kehidupan sehari-hari, tidak hanya dalam pemrograman komputer.

Contohnya, dalam melakukan qurban terdapat proses yang berurutan dari awal penyembelihan sampai distribusi 

Mengapa Algoritma Penting?

  1. Memudahkan Penyelesaian Masalah: Algoritma memberikan langkah-langkah yang jelas untuk memecahkan masalah, sehingga proses penyelesaian lebih mudah diikuti dan dipahami.
  2. Mengurangi Kesalahan: Dengan mengikuti langkah-langkah terstruktur, kita dapat mengurangi risiko kesalahan dan memastikan hasil yang konsisten.
  3. Meningkatkan Efisiensi: Algoritma yang baik dapat mempercepat proses dan menghemat waktu dalam menyelesaikan tugas.
  4. Memudahkan Komunikasi: Algoritma memungkinkan kita untuk menjelaskan dan berbagi solusi dengan orang lain dengan cara yang mudah dipahami.

Contoh Algoritma dalam Kehidupan Sehari-hari

Contoh 1: Membuat Teh

Langkah-langkah Algoritma:

  1. Siapkan Bahan:

    • Teh celup, air, gula (opsional), cangkir, dan teko.
  2. Panaskan Air:

    • Didihkan air dalam teko atau panci.
  3. Masukkan Teh:

    • Tempatkan teh celup di dalam cangkir.
  4. Tuangkan Air:

    • Tuangkan air panas ke dalam cangkir di atas teh celup.
  5. Tambahkan Gula:

    • Jika diinginkan, tambahkan gula ke dalam cangkir dan aduk.
  6. Diamkan:

    • Biarkan teh meresap selama beberapa menit sesuai dengan kekuatan teh yang diinginkan.
  7. Angkat Teh Celup:

    • Angkat dan buang teh celup dari cangkir.
  8. Sajikan:

    • Teh siap disajikan.

Penjelasan:

  • Langkah 1: Menyiapkan semua bahan yang diperlukan.
  • Langkah 2: Memanaskan air hingga mendidih.
  • Langkah 3: Menyiapkan teh celup dalam cangkir.
  • Langkah 4: Menambahkan air panas ke cangkir.
  • Langkah 5: Menambah gula jika diperlukan.
  • Langkah 6: Mengizinkan teh meresap.
  • Langkah 7: Mengeluarkan teh celup setelah meresap.
  • Langkah 8: Menyajikan teh yang sudah siap.

Contoh 2: Menyusun Jadwal Harian

Langkah-langkah Algoritma:

  1. Catat Kegiatan:

    • Buat daftar semua kegiatan yang perlu dilakukan (sekolah, pekerjaan rumah, olahraga, waktu istirahat).
  2. Tentukan Prioritas:

    • Identifikasi kegiatan yang paling penting atau mendesak.
  3. Alokasikan Waktu:

    • Tentukan waktu yang tepat untuk setiap kegiatan dalam sehari.
  4. Susun Jadwal:

    • Buat jadwal berdasarkan prioritas dan alokasi waktu yang telah ditentukan.
  5. Periksa dan Sesuaikan:

    • Tinjau jadwal dan sesuaikan jika diperlukan untuk memastikan semua kegiatan terakomodasi dengan baik.
  6. Ikuti Jadwal:

    • Patuhi jadwal yang telah dibuat dan lakukan penyesuaian jika ada perubahan.

Penjelasan:

  • Langkah 1: Menyusun daftar kegiatan yang harus dilakukan.
  • Langkah 2: Menetapkan prioritas untuk setiap kegiatan.
  • Langkah 3: Mengalokasikan waktu yang sesuai untuk setiap kegiatan.
  • Langkah 4: Menyusun jadwal harian berdasarkan alokasi waktu dan prioritas.
  • Langkah 5: Memeriksa dan menyesuaikan jadwal jika diperlukan.
  • Langkah 6: Mengikuti jadwal yang telah dibuat.

Kesimpulan

Algoritma adalah alat penting dalam berpikir komputasional yang membantu kita memecahkan masalah dengan cara yang terstruktur dan sistematis. Dengan mengikuti langkah-langkah yang jelas dan terorganisir, kita dapat menyelesaikan berbagai tugas sehari-hari dengan lebih efisien dan konsisten. Contoh di atas menunjukkan bagaimana algoritma dapat diterapkan dalam kegiatan sederhana seperti membuat teh atau menyusun jadwal harian, serta mengilustrasikan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari.

Contoh Soal Computational Thinking

Berikut adalah contoh soal Computational Thinking yang melibatkan pengaturan koper dalam sebuah bus studi wisata:

"Dalam bus studi wisata, ada tiga kelompok anak yang akan diantarkan ke tiga tujuan berbeda. Bus berhenti pertama di restoran, lalu hotel, dan terakhir di museum. Hanya ada satu tempat penyimpanan koper di samping bus, yang hanya bisa dibuka dari satu pintu. Supir bus ingin mengatur koper-koper penumpang sehingga mudah dikeluarkan. Bantu supir bus menentukan urutan memasukkan koper-koper itu ke dalam tempat penyimpanan."

Pertanyaan: Koper kelompok anak yang mana yang dimasukkan terakhir?

a. Anak yang ingin pergi ke museum
b. Anak yang ingin pergi ke restoran
c. Anak yang ingin pergi ke hotel
d. Yang manapun boleh

Berfikir komputasional membutuhkan pemecahan masalah dengan cermat dan efisien, dan dapat membantu siswa mempersiapkan diri menghadapi tantangan di era Industri 4.0 dan 5.0. Oleh karena itu, pengenalan dan penerapan konsep ini dalam kehidupan sehari-hari dan pendidikan sangat penting untuk mengembangkan kemampuan dan ketrampilan yang relevan di masa depan. 

Setelah memahai materi diatas peserta didik secara random maju untuk menerangkan apa yang sudah dibaca, 

Soal Esai

Pernahkan kalian memecahkan masalah menggunakan ke 4 metode diatas, tuliskan masing-maing contoh mengenai permasalahan apa dan solusinya seperti apa berikan 1 contoh dari setiap metode,

Selesaikan soal game di bawah ini 

Soal Nomer 1

Soal Nomer 2

Soal Nomer 3

1. Apa yang dimaksud dengan berpikir komputasional ?
2. Jelaskan konsep dekomposisi dalam berpikir komputasional ?
3. Bagaimana pengenalan pola dapat membantu dalam pengambilan keputusan?
4. Mengapa abstraksi penting dalam menyelesaikan masalah?
5. Jelaskan bagaimana algoritma digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Berikan satu contoh.
6. Bagaimana dekomposisi dapat mempermudah kolaborasi dalam tim?
7. Berikan contoh penerapan pengenalan pola dalam bidang teknologi?
8. Bagaimana abstraksi dapat membantu dalam pengembangan perangkat lunak?
9. Jelaskan bagaimana dekomposisi, pengenalan pola, abstraksi, dan algoritma saling berkaitan dalam proses berpikir komputasional?
10. Diskusikan bagaimana penerapan berpikir komputasional dapat membantu seseorang dalam membuat keputusan karir di era Industri 4.0 dan 5.0?

Pastikan untuk menjawab setiap pertanyaan dengan rinci dan memberikan contoh konkret untuk mendukung argumen Anda.

1. Pembuatan video persentasi :

Soal: Buatlah video presentasi berdurasi 5 menit tentang Penerapan Berpikir Komputasional dalam Pemecahan Masalah Sehari-hari. Dalam video tersebut, lakukan hal-hal berikut:

  1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan berpikir komputasional dan mengapa penting untuk memecahkan masalah.
  2. Demonstrasikan bagaimana konsep dekomposisi (memecah masalah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil), abstraksi (menyederhanakan informasi dengan mengabaikan detail yang tidak relevan), pengidentifikasian pola (mencari pola atau kesamaan dalam data), dan algoritma (langkah-langkah terstruktur untuk menyelesaikan masalah) dapat diterapkan pada sebuah masalah nyata.
  3. Berikan contoh konkret dari kehidupan sehari-hari atau pengalaman pribadi yang menunjukkan bagaimana penerapan konsep-konsep tersebut mempermudah pemecahan masalah.

Kriteria Penilaian:

  • Penjelasan yang jelas dan komprehensif tentang setiap konsep berpikir komputasional
  • Penerapan konsep-konsep tersebut pada contoh nyata yang relevan
  • Kualitas video, termasuk kejelasan audio, visual, dan struktur presentasi


Haikal Adli
Haikal Adli Guru Informatika haikaladli.com