Materi Informatika SMP Kelas 7 Bab 2 Berpikir Komputasional - Soalpoint

Berikut ini telah kita siapkan Materi Informatika SMP Kelas 7 Bab 2 Berpikir Komputasional pada kurikulum merdeka.

A. Berpikir komputasi

Berpikir komputasi (Computational Thinking) adalah metode menyelesaikan persoalan dengan menerapkan teknik ilmu komputer (informatika). Definisi lain, Berpikir komputasi adalah kemampuan berpikir untuk menyelesaikan suatu permasalahan secra menyeluruh, logis, dan teratur. Atau Berpikir komputasi adalah teknik pemecahan masalah yang sangat luas wilayah penerapannya, bukan hanya untuk menyelesaikan masalah seputar ilmu komputer saja, melainkan juga untuk menyelesaikan berbagai masalah di dalam kehidupan sehari-hari. Cara mengimplementasikan Computational Thinking adalah dengan memahami masalah, mengumpulkan semua data, lalu mulai mencari solusi sesuai dengan masalah. Kemampuan berpikir komputasi sama sekali bukanlah kemampuan untuk membuat program berbasis komputer.

1.   Berpikir Memecahkan Masalah Kompleks

Complex problem solving adalah metode untuk memperjelas suatu masalah yang sangat kompleks dalam kehidupan nyata. Atau dengan kata lain complex problem solving adalah kemampuan seseorang untuk mengidentifikasi masalah yang kompleks, serta mengerti dan memahami tentang informasi yang berkaitan. Langkah-langkah problem solving :

a)     mendefinisikan masalah;

b)     mengumpulkan data;

c)     mengidentifikasikan penyebab masalah yang paling mungkin;

d)     lalu mengidentifikasikan yang menjadi akar permasalahan tersebut;

e)     terakhir adalah mengajukan dan mengimplementasikan solusinya

 

2.     Berpikir Sistem

Cara berpikir sistem adalah salah satu pendekatan yang diperlukan agar manusia dapat memandang persoalan-persoalan dunia ini dengan lebih menyeluruh dan dengan demikian pengambilan keputusan dan pilihan aksi dapat dibuat lebih terarah kepada sumber-sumber persoalan yang akan mengubah sistem secara efektif.

Beberapa nilai yang terkandung dalam cara berpikir sistem :

a)     Menghargai bagaimana model mental mempengaruhi cara pandang kita

b)     Mengubah perspektif untuk melihat leverage point baru

c)     Melihat pada kesalingtergantungan (interdependencies)

d)     Merasakan dan menghargai kepentingan jangka panjang dan lingkungan

e)     Memperkirakan yang biasanya tidak diperkirakan

f)      Berfokus pada struktur yang membangun dan menyebabkan perilaku sistem

g)  Menyadari bagian yang tersulit tanpa tendensi untuk menyelesaikannya dengan tergesa-gesa

h)   Mencari pengalaman

i) Menggunakan bahasa pola dasar dan analogi untuk mengantisipasi perilaku dan kecenderungan untuk berubah

3.    Berpikir Kreatif

Berpikir kreatif atau creative thinking adalah sebuah kemampuan yang dimiliki oleh seseorang untuk berpikir secara terus-menerus dan konsisten dalam menghasilkan segala sesuatu yang kreatif dan original. Pada proses creative thinking tidak harus selalu membuat sebuah konsep yang benar-benar baru. Anda juga bisa berpikir kreatif melalui benda-benda ataupun ide-ide yang berwujud dalam pikiran Anda. Meskipun tidak harus selalu membuat konsep baru, dan bisa jadi merupakan penggabungan antara dua sampai dengan tiga konsep yang sudah ada sebelumnya, hasil dari berpikir kreatif disebut sebagai sesuatu yang baru. Cara untuk mengembangkan kreatifitas diantaranya bisa dilakukan dengan:

a)  Mengembangkan karakter ingin tahu (curiosity), yaitu keinginan untuk belajar terus-menerus

b)  Mengembangkan karakter keterbukaan (openness), yaitu terbuka dalam pikiran dan hati

c)   Berani menghadapi resiko (risk)

d) Mengembangkan karakter yang antusias (enthusiasm), yaitu selalu semangat dan selau melihat tantangan sebagai peluang baru

B. Metode Berpikir komputasi

Kemampuan berpikir komputasi meliputi empat hal, yaitu: 1) Dekomposisi, 2) Pengenalan pola, 3) Abstraksi, 4) Algoritma

1. Decomposition
Memecah-mecah masalah menjadi lebih kecil dan sampai ke pokok sebuah masalah hingga kita menyelesaikan suatu masalah tersebut dapat menyelesaikannya satu persatu dan mengidentifikasi perbagian darimana masalah itu datang.

Contoh sederhana dari decomposition adalah sebuah potongan kue besar yang dipotong mnejadi bagian kecil-kecil agar dapat lebih mudah memakannya dan dapat dikonsumsi banyak orang. Contoh nyata dalam komputer misalnya adalah memecah drive/Directory dalam sebuah komputer berdasarkan komponen penyusunnya : file dan folder

2. Pattern Recognition

Mencari pola, biasanya didalam sebuah masalah terdapat pola pola tertentu untuk memecahkannya disitu kita dituntut mengetahui sendiri bagaimana pola tersebut.

Contoh sederhana dari pengenalan pola adalah dalam menyelesaikan persoalan pada gambar di bawah ini :

Dengan melihat pola gambar, maka kita dapat menentukan gambar sebelah yang kiri yang sesuai bentuknya dengan pola gambar yang ada di sebelah kanan

3. Abstraksi

Melakukan generalisasi dan mengidentifikasi prinsip-prinsip umum yang menghasilkan pola, tren dan keteraturan tersebut. Biasanya dengan melihat karakteristik umum dan juga membuat model suatu penyelesaian. Abstraksi juga dapat berari kemampuan untuk memusatkan perhatian pada informasi yang penting saja, dengan mengabaikan detail yang tidak relevan.

Contoh abstraksi misalnya mengenali pola file dokumen, file sistem, file eksekusion, atau struktur data/file. Hal tersebut dapat dilakukan dengan cara menyimpan file sistem di folder windows, file program di folder Program File, file data/dokumen di folder mydocument dll.

4. Perancangan Algoritma

Mengembangkan petunjuk pemecahan masalah yang sama secara step-by-step, langkah demi langkah, tahapan demi tahapan sehingga orang lain dapat menggunakan langkah/informasi tersebut untuk menyelesaikan permasalahan yang sama. 

Contoh lain dari perancangan algoritma misalnya adalah cara menyiapkan sarapan pagi, yang dapat di lihat alur algoritmanya pada bagan di bawah ini:

Rangkuman Materi  Informatika Kelas 7 SMP Kurikulum Merdeka 

Bab 2 Berpikir Komputasional

1. Komputer dapat digunakan untuk membantu kita memecahkan masalah. Namun, sebelum suatu masalah dapat diatasi, kita perlu memahami masalah itu sendiri dan cara pemecahannya.

2. Berpikir komputasional memungkinkan kita untuk mengambil masalah yang kompleks, memahami apa masalahnya dan mengembangkan solusi yang mungkin kemudian menyajikan solusi tersebut dengan cara yang dapat dipahami oleh komputer maupun manusia.

3. Terdapat empat landasan untuk berpikir komputasional, diantaranya 

- dekomposisi, yaitu memecah masalah atau sistem yang kompleks menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan lebih mudah dikelola

- pengenalan pola, yaitu mencari kesamaan di antara dan di dalam masalah

- abstraksi berfokus pada informasi penting saja, dan mengabaikan detail yang tidak relevan

- algoritma, mengembangkan solusi langkah demi langkah untuk mengatasi masalah, atau mengikuti aturan dalam menyelesaikan masalah 

Keempat landasan tersebut sama pentingnya. Landasan- landasan tersebut diibaratkan empat kaki meja, yang mana apabila salah satunya hilang atau tidak ada, maka meja mungkin tidak akan dapat berdiri bahkan akan runtuh. Teknik- teknik tersebut dengan benar akan membantu saat memprogram komputer.

4. Praktik Berpikir Komputasional

Masalah kompleks merupakan masalah yang membuat kita tidak dapat menyelesaikannya dengan mudah pada saat pertama kali menemukannya. Berpikir komputasional melibatkan pengambilan masalah yang kompleks dan memecahnya menjadi serangkaian masalah kecil yang lebih mudah dikelola (dekomposisi). Masing-masing masalah yang lebih kecil ini kemudian dapat dilihat secara individu, dengan mempertimbangkan bagaimana masalah serupa yang telah diselesaikan sebelumnya (pengenalan pola) dan hanya berfokus pada detail penting, sementara mengabaikan informasi yang tidak relevan (abstraksi). Langkah selanjutnya, merancang langkah atau aturan sederhana untuk menyelesaikan setiap masalah (algoritma). Nah, langkah atau aturan sederhana ini digunakan untuk memprogram komputer untuk membantu memecahkan masalah kompleks dengan cara terbaik.

5. Berpikir komputasional bukanlah pemrograman. Sebuah komputer tidak dapat berpikir. Sederhananya, pemrograman akan memerintah komputer tentang apa yang harus dilakukan dan bagaimana melakukannya. Tetapi, berpikir komputasi memungkinkan kita untuk mengetahui dengan tepat apa yang harus dilakukan komputer tersebut.

Contohnya, apabila kita setuju untuk bertemu teman-teman di suatu tempat yang belum pernah dikunjungi sebelumnya, kita pasti mungkin akan merencanakan rute sebelum keluar dari rumah. Kita dapat mempertimbangkan rute yang tersedia dan rute mana yang 'terbaik' seperti halnya rute terpendek, tercepat, atau yang melewati toko favorit dalam perjalanan. Kita lalu akan mengikuti petunjuk langkah demi langkah untuk dapat sampai ke sana. Dalam hal ini, perencanaan tersebut  seperti berpikir komputasional, dan mengikuti arahan seperti pemrograman.

Dalam berpikir komputasional, kita harus mampu mengubah masalah kompleks menjadi masalah yang mudah kita pahami. Sebenarnya, keterampilan ini sering kita gunakan dalam kehidupan sehari- hari. Saat bermain videogame petualangan, maka untuk menyelesaikan level- level gim, kita perlu mengetahui item- item yang harus dikumpulkan, bagaimana mengumpulkannya, dan lama waktu pengumpulannya. Kita juga perlu mengetahui rute yang terbaik untuk dapat mencapai level finish secepat mungkin. Selain itu, perlu dipikirkan juga musuh seperti apa yang akan dihadapi dan titik lemah mereka. Hal inilah yang menjadi jenis pertanyaan yang perlu dipikirkan dan jawab sebelum kita memprogram game.

6. Dekomposisi

A. Dekomposisi merupakan salah satu dari empat landasan Ilmu Komputer. Dekomposisi melibatkan pemecahan masalah atau sistem yang kompleks menjadi bagian-bagian yang lebih kecil agar lebih mudah dikelola dan lebih mudah dipahami. Bagian-bagian yang lebih kecil inilah kemudian dapat diperiksa dan dipecahkan, atau dirancang secara individual agar lebih mudah untuk dikerjakan. Sebagai ilustrasi, saat kita mencoba memahami cara kerja sepeda, maka akan jauh lebih mudah apabila kita pisahkan bagian- bagian sepeda menjadi bagian- bagian kecil. Hal tersebut lebih mudah dalam pemeriksaan serta memudahkan dalam melihat cara kerjanya.

B. Contoh dekomposisi

Saat kita ingin membuat sebuah aplikasi, maka ada beberapa hal yang harus kita pikirkan, diantaranya,

- aplikasi seperti apa yang ingin dibuat

- seperti apa tampilan aplikasi yang dibuat

- siapa audiens target untuk aplikasi yang dibuat

- seperti apa grafiknya

- audio apa yang akan disertakan

- perangkat lunak apa yang akan digunakan untuk membangun aplikasi

- bagaimana pengguna akan menavigasi aplikasi yang dibuat

- bagaimana cara menguji aplikasi

- di mana aplikasi dijual

Nah, daftar ini telah memecahkan masalah yang kompleks dalam pembuatan aplikasi menjadi masalah yang lebih sederhana yang sekarang dapat diselesaikan. Kita dapat meminta orang lain untuk membantu membuat bagian- bagian atau menguji bagian tertentu seperti pembuat grafik atau penguji aplikasi. 

7. Pengenalan Pola

A. Ketika kita menguraikan masalah yang kompleks, kita sering menemukan pola di antara masalah yang lebih kecil yang dibuat. Pola merupakan kesamaan atau karakteristik yang dimiliki oleh beberapa masalah. Pengenalan pola merupakan salah satu dari empat landasan Ilmu Komputer. Melalui pengenalan pola, kita akan menemukan kesamaan atau pola di antara masalah kecil yang terurai yang dapat membantu kita memecahkan masalah yang lebih kompleks dengan lebih efisien.

Saat kita ingin menggambar serangkaian kucing, maka semua kucing memiliki karakteristik yang sama yaitu mereka semua memiliki mata, ekor dan bulu. Mereka juga suka makan ikan dan mengeluarkan suara yang khas. Dari karakteristik tersebut, kita tahu bahwa semua kucing memiliki mata, ekor, dan bulu, sehingga kita dapat mencoba menggambar kucing dengan baik, cukup dengan menyertakan ciri-ciri umum ini.

Dalam pemikiran komputasi, karakteristik ini dikenal sebagai pola. Setelah kita tahu bagaimana menggambarkan seekor kucing, kita dapat menggambarkan kucing lain, cukup dengan mengikuti pola ini namun kita bedakan spesifikasinya misalnya saja,

- satu kucing mungkin memiliki mata hijau, ekor panjang dan bulu hitam

- kucing lain mungkin memiliki mata kuning, ekor pendek dan bulu belang

B. Menemukan pola sangat penting. 

Pola membuat tugas kita lebih sederhana. Masalah lebih mudah dipecahkan ketika mereka berbagi pola, karena kita dapat menggunakan solusi pemecahan masalah yang sama di mana pun pola itu ada. Semakin banyak pola yang dapat kita temukan, semakin mudah dan cepat keseluruhan tugas pemecahan masalah kita.

8. Abstraksi

Abstraksi merupakan proses menyaring, mengabaikan karakteristik pola yang tidak kita perlukan untuk berkonsentrasi pada pola yang kita lakukan. Hal ini berlaku juga pada penyaringan dari detail yang spesifik. 

 Abstraksi memungkinkan kita untuk membuat gagasan umum tentang apa masalahnya dan bagaimana menyelesaikannya. Proses tersebut menginstruksikan untuk menghapus semua detail spesifik, dan pola apa pun yang tidak akan membantu dalam memecahkan masalah. Hal ini membantu kita untuk membentuk ide kita tentang suatu masalah. Ide ini dikenal sebagai 'model'. 

Sebagai contohnya pada saat kita mengetahui ciri- ciri umum dari seekor kucing yaitu memiliki mata, bulu, ekor, menyukai ikan dan memiliki suara yang khas yaitu mengeong. Karakteristik seperti kucing memiliki mata, bulu, ekor  itu relevan. Dalam hal ini kita tidak perlu tahu suara apa yang dibuat kucing ataukah kucing tersebut menyukai ikan. Karakteristik inilah yang tidak relevan dan dapat disaring. Kita memang perlu tahu bahwa kucing memiliki ekor, bulu, dan mata, tetapi kita tidak perlu tahu apa ukuran dan warnanya. Hal- hal yang spesifik ini dapat disaring. Dari ciri-ciri umum yang kita miliki (ekor, bulu, mata) kita dapat membangun ide dasar tentang kucing, yaitu seperti apa kucing itu pada dasarnya. Setelah kita tahu seperti apa kucing itu, kita bisa menjelaskan cara menggambar kucing dasar.

9. Algoritma

Dalam suatu algoritma, setiap instruksi diidentifikasi dan urutan pelaksanaannya direncanakan. Algoritma sering digunakan sebagai titik awal untuk membuat program komputer, dan terkadang ditulis sebagai diagram alur atau dalam kode semu (pseudocode). Apabila kita ingin memberitahu komputer untuk melakukan sesuatu, kita harus menulis program komputer yang akan memberitahu komputer, langkah demi langkah, persis seperti apa yang kita ingin lakukan dan bagaimana kita ingin melakukannya. Program langkah-demi-langkah ini akan membutuhkan perencanaan, dan untuk melakukan ini dibutuhkanlah algoritma.

Sederhananya bahwa komputer hanya sebaik algoritma yang diberikan. Jika kita memberi komputer algoritme yang buruk, maka kita  akan mendapatkan hasil yang buruk – oleh karena itu frasa: 'Sampah masuk, sampah keluar.' Algoritma digunakan untuk banyak hal yang berbeda termasuk perhitungan, pemrosesan data, dan otomatisasi.