Praktik Lintas Bidang (Tematis). Komputasi dan Ruang Lingkupnya

Budaya informatika lewat berfikir komputasional

Berpikir komputasional (Computational Thinking) adalah metode menyelesaikan persoalan dengan menerapkan teknik ilmu komputer (informatika). Tantangan bebras menyajikan soal-soal yang mendorong siswa untuk berpikir kreatif dan kritis dalam menyelesaikan persoalan dengan menerapkan konsep-konsep berpikir komputasional.

Kolaborasi informatika lewat tematik

Kolaborasi adalah bentuk kerjasama, interaksi, kompromi beberapa elemen yang terkait baik individu, lembaga dan atau pihak-pihak yang terlibat secara langsung dan tidak langsung yang menerima akibat dan manfaat.

Problema Model Komputasi menggunakan Kalkulasi Integrasi Numerik

INTEGRASI NUMERIK

Integrasi numerik mengambil peranan penting dalam masalah sains dan teknik.

Hal ini menginat di dalam bidang sains sering ditemukan ungkapan-ungkapam integral

matematis yang tidak mudah atau bahkan tidak dapat diselesaikan secara analitis.

Disamping itu, kadang-kadang fungsi yang integralkan tidak berbentuk analitis

melainkan berupa titik-titik data. Hal ini sering muncul dalam banyak aplikasi teknik.

Oleh sebab itu, kehadiran analisis numerik menjadi penting manakala pendekatan analitis

mengalami kebuntuan.

Dalam bab ini kita akan membahas beberapa teknik integrasi numerik yang sangat

umum digunakan untuk memperoleh pendekatan integral fungsi y(x) pada batas

interval [a,b] . Secara umum, integral fungsi y(x) pada interval tersebut dapat

dinyatakan

I = ∫

x=a

b

f  x  dx

(3-1)

Ungkapan (3-1) dapat diartikan sebagai integral dari fungsi y x

( ) terhadap

peubah bebas x yang dievaluasi mulai dari x a

= hingga x b

= . Pendekatan numerik

terhadap ungkapan integral (3-1) dapat dinyatakan sebagai

( ) ∑

(

)

=

≈

N

i

i i

I x

w y x

1

(3-2)

dengan N menyatakan jumlah segmen, y  x1=y a dan y  x N =y b .

Perhatikan bahwa pendekatan numerik terhadap bentuk integral (3-1) merupakan

jumlahan dari deret suku-suku dengan titik-titik i x terbentang dari x a

= hingga x b

=

dan di setiap titik i x dievaluasi fungsi y x

( ) . Faktor i x ini sering disebut sebagai titik

simpul (node). Sedangkan, faktor pengali wi

 disebut faktor bobot.

Mengembangkan dan Menggunakan Abstraksi

Computational Thinking adalah suatu metode penyeleseaian masalah yang memakai pendekatan pola pikir seorang software engineer. Computational lebih menekankan kepada kita untuk berpikir memecahkan masalah dengan logika kita. Computational thinking juga biasanya digunakan untuk mengembangkan suatu program, namun ternyata dapat juga diterapkan untuk pemecahan masalah kita sehari-hari

Nah dalam computational thinking ini terdapat metode abstraksi. Metode abstraksi ini adalah suatu metode dimana Melakukan generalisasi dan mengidentifikasi prinsip-prinsip umum yang menghasilkan pola, tren dan keteraturan tersebut. Misalnya kita dapat mengelompokkan suatu masalah menjadi suatu pola tertentu seperti kita mengelompokkan file-file kita yang ada pada windows explorer.

Computational Thinking (CT) adalah sebuah metode pemecahan masalah dengan mengaplikasikan/melibatkan teknik yang digunakan oleh software engineer dalam menulis program. CT memang memiliki peran penting dalam pengembangan aplikasi komputer, namun CT juga dapat digunakan untuk mendukung pemecahan masalah disemua disiplin ilmu, termasuk humaniora, matematika dan ilmu pengetahuan. Computational Thinking melatih otak untuk terbiasa berfikir secara logis, terstruktur dan kreatif. Salah satu elemen dari Computational Thinking adalah abstraksi.

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) abstraksi merupakan proses atau perbuatan pemisahan. Dalam Computational Thinking (CT) atau berpikir komputasi abstraksi merupakan salah satu metode berpikir yang dipakai programmer ketika menulis program. Metodenya ini berupa melakukan generalisasi dan mengidentifikasi prinsip-prinsip umum yang menghasilkan pola, tren dan keteraturan tersebut. Metode ini juga membutuhkan kemampuan menyaring informasi yang tidak dibutuhkan, memilah informasi yang kompleks menjadi lebih sederhana dan membuat informasi lebih bersifat general sehingga memudahkan kita untuk menjelaskan suatu ide. Contohnya dalam menentukan posisi di bumi dapat digeneralisasi dengan menggunakan titik koordinat bujur dan lintang.

Dalam mengabstraksi data, kemampuan kita untuk menginterpretasikan suatu data dengan konteks masalahnya sangat dibutuhkan. Contohnya bila kita disuruh untuk menggambar seekor kucing, dalam pengenalan pola kita melihat masalah karena harus menggambar serangkaian kucing. Lalu kita mencatat bahwa semua kucing memiliki karakteristik umum, yang umum terjadi pada semua kucing, misalnya mata, ekor, bulu, keinginan ikan dan kemampuan untuk membuat suara mengi. Selain itu, setiap kucing memiliki ciri khas, seperti bulu hitam, ekor panjang, mata hijau, cinta salmon, dan nyaring keras. Rincian ini dikenal sebagai spesifik.

Untuk menggambar kucing dasar, kita perlu tahu bahwa ia memiliki ekor, bulu dan mata. Karakteristik ini relevan. Kita tidak perlu tahu apa suara kucing yang dibuat atau yang disukai ikan. Karakteristik ini tidak relevan dan bisa disaring. Kita perlu tahu bahwa kucing memiliki ekor, bulu dan mata, tapi kita tidak perlu tahu ukuran dan warnanya. Spesifik ini bisa disaring. Dari karakteristik umum yang kita miliki (ekor, bulu, mata) kita bisa membangun ide dasar seekor kucing, yaitu seperti apa kucing pada dasarnya. Begitu kita tahu seperti apa seekor kucing kita bisa menggambarkan kucing dasar.

Mengapa abstraksi itu penting? Abstraksi memungkinkan kita untuk membuat gagasan umum tentang apa masalahnya dan bagaimana mengatasinya. Proses menginstruksikan kita untuk menghapus semua detail spesifik, dan pola apa pun yang tidak akan membantu kami mengatasi masalah kami. Ini membantu kita membentuk gagasan kita tentang masalah ini. Ide ini dikenal sebagai ‘model’. Jika kita tidak abstrak kita mungkin berakhir dengan solusi yang salah untuk masalah yang sedang kita coba selesaikan. Dengan contoh kucing kita, jika kita tidak abstrak kita mungkin berpikir bahwa semua kucing memiliki ekor panjang dan bulu pendek. Setelah disarikan, kita tahu bahwa meskipun kucing memiliki ekor dan bulu, tidak semua ekor panjang dan tidak semua bulu pendek. Dalam kasus ini, abstraksi telah membantu kita membentuk model seekor kucing yang lebih jelas.

penerapan computational thinking (CT)

Dalam Microsot Edu Summit yang dilaksanakan sekitar bulan Desember 2019 yang lalu, Computational Thinking (CT) merupakan salah satu topik yang disampaikan oleh beberapa nara sumber. Bahkan CT merupakan salah satu hal yang diajukan untuk melengkapi 4 C’s (Critical thinking & problem solving, Creativity, Communication & Collaboration) yang telah dikeluarkan oleh UNESCO sebagai “skill” yang dibutuhkan oleh generasi masa depan atau lebih sering disebut sebagai generasi digital.

Istilah CT sendiri dikenalkan kembali oleh Jeanette Wing pada Maret 2006 dan di tahun 2011, Jeanette memperkenalkan pengertian definisi baru dari CT sebagai proses berpikir yang diperlukan dalam memformulasikan masalah dan solusinya, sehingga solusi tersebut dapat menjadi agen pemroses informasi yang efektif dalam menyelesaikan masalah.

Dengan kata lain, CT membantu seseorang dalam memecahkan sebuah masalah dengan memecah masalah tersebut ke dalam bagian-bagian yang lebih kecil sehingga dapat lebih mudah dalam mencari solusi untuk memecahkan masalah tersebut.

Jika dilihat dari pengertian tersebut tentunya hal ini akan sangat baik jika dapat diterapkan dalam dunia pendidikan sejak di masa bangku sekolah dengan harapan para peserta didik setelah usai menempuh pendidikan dapat menerapkan ilmu ini dalam segala bidang profesi yang akan mereka jalani.

Di samping itu, para peserta didik dimasa mereka terjun ke dalam dunia usaha dan dunia industri akan banyak sekali menghadapi ketidakpastian seperti yang sudah terlihat sejak saat ini di mana banyak bisnis yang berguguran satu persatu khususnya dalam industri retail, padahal bisnis ini sudah ada sejak bertahun-tahun lalu tetapi dikarenakan perkembangan teknologi yang muncul dalam bentuk online shop membuat industri retail banyak berguguran.

Itu baru salah satu contoh saja, masih banyak contoh lain yang menunjukkan banyak hal yang akan penuh ketidakpastian di masa yang akan datang dan para pendidik di Nusantara ini harus menyiapkan para peserta didik mereka untuk menghadapai ketidakpastian tersebut.

Awalnya CT diterapkan dalam Computer Science tingkat perguruan tinggi tetapi dengan melihat perkembangan yang ada dirasakan perlu untuk dapat diterapkan dalam dunia Pendidikan dasar dan menengah yang disesuaikan dengan level mereka, karena dalam CT ada dua aspek yang akan dipelajari oleh peserta didik yaitu :

Computational thinking adalah sebuah proses pemikiran, bukan semata-mata berbicara tentang teknologi bahkan dapat dikatakan tidak berkaitan dengan teknologi.

Computational thinking adalah metode penyelesaian masalah yang dirancang untuk dapat selesaikan dan dijalankan oleh manusia, komputer atau kedua-duanya.

Dari kedua aspek tersebut dapat terlihat jika CT akan melatih siswa dalam memecahkan masalah/kasus yang ada dan pasti akan mereka butuhkan dalam kehidupan mereka karena setiap manusia tidak akan pernah lepas dari sebuah masalah. 

Peserta didik yang telah menguasai atau terbiasa dengan CT akan lebih tangguh dalam menghadapi tantangan dimasa yang akan datang dan tidak mudah untuk berputus asa. Sebelum kita menerapkan CT dalam proses pembelajaran di kelas tentunya ada beberapa hal yang perlu dipahami yaitu:

Mengkonseptualisasikan, bukan pemrograman. Cukup katakan ilmu komputer bukan pemrograman komputer. Berpikir seperti ilmuwan komputer berarti lebih dari sekadar mampu memprogram komputer.

Keterampilan dasar, bukan keterampilan menghafal. Merupakan keterampilan mendasar, dengan kata lain CT merupakan sesuatu yang perlu diketahui setiap manusia agar dapat mengimbangi kehidupan modern. Dalam hal ini hafalan merupakan sesuatu yang rutin/berpikir secara mekanis seperti pola pendidikan yang disiapkan untuk dunia industri di mana setiap pekerjanya melakukan kegiatan yang sama dan rutin setiap harinya karena di masa depan hal-hal yang berbau rutin akan lebih banyak menggunakan mesin atau robot.

Cara berpikir manusia, bukan komputer. Berpikir komputasional adalah cara manusia memecahkan masalah menggunakan komputer. Itu tidak mencoba membuat manusia berpikir seperti komputer. Komputer itu membosankan sedangkan manusia cerdas dan imajinatif. Dengan kecerdasan dan imajinatif yang dimiliki manusia akan membuat komputer lebih menarik dan mampu memberdayakan komputer dalam membantu pekerjaan manusia.

Saling melengkapi dengan menggabungkan pemikiran matematika dan teknik. Dengan mempelajari CT kita juga akan mempelajari pemikiran matematika dan teknik sehingga ilmu dan kemampuan peserta didik akan lebih kompleks dan tentunya mereka akan lebih mudah belajar materi-materi lain jika mereka sudah menguasai CT.

Ide/Gagasan, bukan artefak. Bukan hanya artefak perangkat lunak dan perangkat keras yang akan dihasilkan secara fisik di mana-mana tetapi akan menyentuh kehidupan kita setiap saat, menjadi konsep komputasi yang kita gunakan untuk mendekati dan menyelesaikan masalah untuk mengelola kehidupan kita sehari-hari, berkomunikasi dan berinteraksi dengan orang lain.

Ini untuk semua orang, di mana saja, sepanjang waktu. Pemikiran komputasi akan dapat berguna untuk semua orang dimanapun mereka berada dan akan selalu dibutuhkan sepanjang waktu dalam mengimbangai perkembangan dunia yang terus maju dengan cepat bahkan lebih cepat dari yang dipikirkan manusia itu sendiri.

Di Indonesia sendiri CT sudah mulai diterapkan oleh beberapa Lembaga Pendidikan, bahkan pemerintah sendiri sudah memasukkannya ke dalam kurikulum nasional yang dikenal dalam mata pelajaran Informatika meskipun sebenarnya CT dapat diterapkan hampir semua mata pelajaran tergantung sejauh mana kreativitas dari guru dalam membuat atau menciptakan soal/kasus yang mengarah pada CT.

Di Indonesia sendiri biasanya menggunakan soal-soal Bebras. Bebras sendiri merupakan kompetisi internasional dalam informatika dan computational thinking. Bebras adalah istilah dalam bahasa Lithuania untuk “beaver” (dalam bahasa Indonesia adalah “berang-berang”). Bebras dipilih sebagai simbol tantangan (challenge), karena hewan berang-berang berusaha keras untuk mencapai target secara sempurna dalam aktivitasnya sehari-hari.

Indonesia sendiri bergabung di tahun 2016 diawali sebagai observer dan kemudian mengadakan kompetisi untuk pertama kalinya di bulan November 2016. Soal-soal Bebras sendiri dibagi menjadi 3 level: Siaga (SD), Penggalang (SMP), dan Penegak (SMA).

Dengan mempelajari CT memberdayakan orang dengan cara berpikir oleh karena itu CT menjadi salah satu bagian penting dalam meningkatkan kualitas pendidikan Indonesia khususnya dalam mempersiapkan peserta didik kita menghadapi masa depan mereka.

Saat ini merupakan momen yang terbaik sehubungan dengan kebijakan pemerintah di episode pertama yaitu Merdeka Belajar dan sekolah-sekolah harus menyambutnya dengan menciptakan terobosan-terobosan baru dimana salah satunya melalui computational thinking.