Istilah Computational Thinking atau Berpikir/Pemikiran Komputasi pertama kali diperkenalkan oleh Seymour Papert (1980) dalam bukunya yang berjudul “Mindstorm”. Dalam bukunya, pada saat itu Papert fokus pada dua aspek komputasi yaitu bagaimana menggunakan komputasi untuk menciptakan pengetahuan baru dan bagaimana menggunakan komputer untuk meningkatkan pemikiran dan perubahan pola akses ke pengetahuan. Dalam perkembangannya, Jeanette M. Wing mengenalkan sebuah pendekatan yang dimodifikasi dan perhatian baru pada pemikiran komputasi atau Computational Thinking.
Seymour Papert menghubungkan pemikiran komputasi dan pedagogi digital dengan pendekatan modern dalam pendidikan yang diprakarsai oleh Jean Piaget, seorang psikolog perkembangan paling dikenal karena mempelopori teori belajar yang dikenal sebagai konstruktivisme. Dalam teori belajar tersebut disebutkan bahwa peserta didik membangun pengetahuan baru dalam pikiran mereka, dari interaksi pengalaman mereka dengan pengetahuan sebelumnya. Kemudian Seymour Papert mengembangkan teori konstruktivisme dengan menambahkan gagasan bahwa pembelajaran ditingkatkan ketika pelajar terlibat dalam kegiatan membangun produk yang bermakna.
Kurikulum nasional Inggris mulai memperkenalkan ilmu komputer atau Computer Science (CS) kepada semua siswanya pada Tahun 2012. Sedangkan di Singapura telah memberi label pengembangan Computational Thinking sebagai “kemampuan nasional” sebagai bagian dari inisiatif Smart Nation. Di beberapa negara-negara lain seperti Finlandia, Korea Selatan, Cina, Australia, dan Selandia Baru telah meluncurkan upaya berskala besar untuk memperkenalkan Computational Thinking di sekolah-sekolah sebagai bagian dari kurikulum Computer Science baru atau diintegrasikan ke dalam mata pelajaran lainnya. Pada tahun 2016, Barack Obama meminta semua siswa K-12 atau jenjang SD sampai SMA untuk dibekali dengan keterampilan Computational Thinking sebagai bagian dari inisiatif Computer Science for All.
Baca Juga:6 Kompetensi Ini Menentukan Masa Depanmu
Pengertian Computational Thinking
Foto oleh Pixabay dariPexels
Apa itu Computational Thinking? Secara sederhana Computational Thinking adalah metode menyelesaikan persoalan dengan menerapkan teknik ilmu komputer (informatika). Computational thinking sebagai cara berpikir untuk menyelesaikan masalah atau problem solving bekerja dengan cara menguraikannya menjadi beberapa tahapan yang efektif, efisien, dan menyeluruh, meliputi: decomposition, pattern recognition, abstraction, algorithms yang merupakan beberapa konsep dasar ilmu komputer.
Dalam memecahkan masalah, metode ini menghendaki siswa untuk memformulasikan masalah dalam bentuk masalah komputasi dan kemudian menyusun solusi komputasi yang baik (dalam bentuk algoritma) atau menjelaskan mengapa tidak ditemukan solusi yang sesuai.
4 Tahapan Computational Thinking
Berpikir komputasional atau computational thinking memiliki empat tahapan penting yaitu:
1. Decomposition
Tahap pertama dari computational thinking adalah decomposition. Dalam tahap ini, masalah dipecah menjadi lebih kecil dan sederhana. Dengan demikian masalah tersebut dapat diselesaikan satu persatu dan dapat diidentifikasi perbagian dari mana masalah itu datang.
2.Pattern Recognition
Pada tahap kedua ini, Siswa harus mencari pola. Biasanya, di dalam sebuah masalah terdapat pola-pola tertentu untuk memecahkannya.
3. Abstraction
Tahapan ketiga dari teknik pemecahan masalah dengan computational thinking adalah abstraksi. Pada tahap ini, yang perlu dilakukan adalah men-generalisasi dan mengidentifikasi prinsip-prinsip umum yang menghasilkan pola, tren dan keteraturan tersebut. Hal ini sangat penting dilakukan karena biasanya dengan melihat karakteristik umum akan memungkinkan untuk membuat model suatu penyelesaian masalah tersebut.
4. Algorithm
Tahap terakhir dari computational thinking adalah Algorithm. Dalam tahap ini siswa harus dapat mengembangkan petunjuk pemecahan masalah yang sama secara step-by-step atau langkah demi langkah, tahapan demi tahapan sehingga orang lain dapat menggunakan langkah/informasi tersebut untuk menyelesaikan permasalahan yang sama.
Mengapa Berpikir Komputasi Penting untuk Dipelajari?
Computational thinking atau berpikir komputasi adalah teknik pemecahan masalah yang sangat luas wilayah penerapannya, tidak hanya sebatas untuk menyelesaikan masalah seputar ilmu komputer saja. Berpikir komputasi juga dapat diaplikasikan untuk menyelesaikan berbagai masalah di dalam kehidupan sehari-hari. Dengan menggunakan teknik ini siswa akan belajar bagaimana berpikir secara terstruktur, seperti ketika para software engineer menganalisa kebutuhan dan merencanakan pengembangan software.
Bagaimana cara mengajarkan Computational Thinking di sekolah? Mengimplementasikan Computational Thinking adalah dengan cara memahami masalah, mengumpulkan semua data, lalu mulai mencari solusi sesuai dengan masalah. Kemudian pada tahap dekomposisi, siswa diajarkan untuk mem-breakdown atau memecah suatu masalah yang komplek menjadi masalah-masalah yang lebih sederhana untuk diselesaikan. Computational Thinking sebagai pendekatan pembelajaran dapat disejajarkan dengan pendekatan dan metode pembelajaran lainnya seperti Pembelajaran Berbasis Proyek atau Pembelajaran Berbasis Inkuiri dalam pembelajaran sains.
Contoh Computational Thinking Dalam Sekolah
Foto olehRF._.studiodariPexels
Penasaran bagaimana contoh computational thinking diterapkan di sekolah? Simak contohnya berikut ini!
Dalam pelajaran IPA atau sains, siswa mengamati banyaknya sampah plastik dan menyebabkan pencemaran lingkungan. Tanah menjadi tidak subur dan tidak bisa ditanami. Bagaimana solusinya?
Hal pertama yang dilakukan adalah melakukan tahap dekomposisi. Ajak siswa untuk mencari tahu:
1. Apa yang menyebabkan menumpuknya sampah plastik? Orang-orang sudah sangat ketergantungan dalam menggunakan plastik pada kehidupan sehari-hari.
2. Mengapa tanah menjadi tercemar? Plastik merupakan jenis benda yang sulit untuk diuraikan secara alamiah.
Dalam tahap ini siswa dapat mengidentifikasi masalah-masalah yang ingin dicari solusinya.
Solusi pertama misalnya dengan mencari pengganti kantong plastik dengan kemasan yang lebih ramah lingkungan seperti kertas atau kantong plastik yang terbuat dari singkong.
Solusi kedua adalah mencari cara mengolah sampah plastik sehingga tidak mencemari lingkungan misalnya dengan mendaur ulang plastik-plastik tersebut dan kemudian menggunakan alternatif lain yang lebih ramah lingkungan.
Pattern atau pola yang dapat dilihat oleh siswa adalah orang menggunakan kantong plastik untuk membawa atau menyimpan barang. Orang sering berbelanja menggunakan kantong plastik. Orang suka menyimpan barang-barang dengan menggunakan kantong plastik.
Tahap selanjutnya yaitu abstraksi. Pada tahap ini siswa fokus pada alternatif pengganti plastik yang lebih ramah lingkungan misalnya dengan mencari bahan lain pembuat plastik yang ramah lingkungan misalnya dari singkong.
Tahap terakhir yaitu Algoritma. Bagaimana langkah-langkah membuat kantong plastik dari singkong yang ramah lingkungan. Siswa harus dapat menuliskan urutan langkah yang tepat dan rinci cara membuat kantong plastik ramah lingkungan dari singkong.
Penerapan computational thinking dalam pembelajaran membutuhkan kreativitas guru. Guru Pintar harus pandai-pandai meramu pelajaran sehingga menjadi lebih bermakna.
Computational thinking atau berpikir secara komputasional merupakan salah satu metode penyelesaian masalah yang menggunakan pendekatan pola pikir seorang software engineer. Computational thinking membantu seseorang untuk memecahkan masalah dengan logika dan berpikir kritis. Metode ini biasanya digunakan untuk mengembangkan suatu program, tetapi juga dapat diterapkan untuk memecahkan persoalan sehari-hari.
Computational thinking menjadi salah satu keterampilan dasar yang harus dimiliki oleh setiap orang untuk bisa menjalani kehidupan lebih baik. Oleh sebab itu, computational thinking harus mulai dikenalkan dan diajarkan pada anak sejak dini agar mereka terbiasa berpikir komputasional layaknya seorang ilmuwan.
Mengingat pentingnya kemampuan berpikir komputasional, salah satu kebijakan Mendikbud Nadiem Makarim dalam Kurikulum Merdeka yaitu mengintegrasikan computational thinking di mata pelajaran Matematika, IPAS (IPA IPS) dan Bahasa Indonesia untuk tingkatan Sekolah Dasar. Diharapkan, siswa terbiasa berpikir komputasional untuk memecahkan persoalan atau masalah dalam kehidupan sehari-hari.
Berpikir komputasional membantu siswa meningkatkan prestasi di bidang akademik maupun non akademik, meningkatkan kemampuan memecahkan masalah (problem solving), menyiapkan mereka menjadi pribadi yang berkompeten.
Sebelumnya sudah dibahas mengenai apa itu computational thinking, karakteristik, manfaat hingga cara penerapannya. Seperti yang diketahui, terdapat 4 metode atau tahapan dari computational thinking mulai dari decomposition (dekomposisi), pattern recognition (pengenalan pola), abstraction (abstraksi), algorithm (algoritma). Berikut ini kita akan membahas metode abstraksi.
Konsep Abstraksi dalam Computational Thinking
Abstraksi merupakan metode untuk menggeneralisasikan. Proses abstraksi biasanya menggunakan cara induktif untuk mengidentifikasi serta memperoleh sebuah perilaku atau pola. Abstraksi juga bisa mengidentifikasi prinsip umum untuk menghasilkan pola trend dan keteraturan.
Prof Inggriani Liem dalam YouTube Bebras Indonesia, menjelaskan bahwa abstraksi merupakan kemampuan seseorang untuk membedakan informasi atau data yang penting dan yang kurang penting (prioritising).
Adapun berdasarkan ilmu komputer menurut Wikipedia abstraksi merupakan proses representasi data serta program dalam bentuk yang sama dengan pengertiannya (semantik), dengan menyembunyikan rincian atau detail implementasi. Proses abstraksi dapat menyembunyikan detail supaya programmer akan fokus terhadap konsep tertentu saja pada satu waktu.
Tujuan melakukan abstraksi yaitu untuk mengetahui informasi penting dan menyingkirkan Informasi yang tidak penting, sehingga seseorang bisa menggunakan informasi penting tersebut untuk menyelesaikan persoalan atau permasalahan. Dengan kata lain, seseorang yang melakukan abstraksi berarti mampu memilah informasi penting dengan tepat.
Metode atau tahapan abstraksi dalam computational thinking membantu seseorang untuk menyelesaikan masalah lebih cepat. Tentu cara ini juga bisa digunakan untuk menyelesaikan persoalan sehari-hari, baik persoalan mudah hingga pasangan kompleks.
Contoh sederhananya dalam melakukan proses abstraksi yaitu ketika kita berada di sebuah ruangan yang di dalamnya terdapat banyak benda dan ingin mencari buku dalam ruangan tersebut, tentu mata kita hanya akan fokus kepada benda yang berhubungan dengan buku serta mengabaikan benda-benda lain di sekitarnya seperti mainan, meja makan, kasur dan benda lainnya yang ada di sekitar kita.
Untuk menyelesaikan persoalan yang mudah, otak kita secara otomatis akan melakukan proses abstraksi. Semakin sering melatih kemampuan berpikir komputasional, maka semakin mudah bagi kita untuk menyelesaikan persoalan yang lebih sulit. Oleh sebab itu, computational thinking harus diterapkan di sekolah sejak Sekolah Dasar.
Contoh Penerapan Abstraksi dalam Kehidupan Sehari-hari
Kemampuan abstraksi harus dimiliki oleh setiap orang dan sangat penting diajarkan pada anak untuk menyelesaikan sebuah persoalan dalam kehidupannya saat ini dan masa depan.
Apalagi saat ini perkembangan teknologi atau internet sudah semakin canggih. Sangat mudah bagi kita untuk mendapatkan informasi yang diinginkan. Tentu anak-anak perlu dipersiapkan kemampuan memilah informasi yang dibutuhkan (abstraksi) agar mereka tidak terdistraksi dengan informasi yang tidak penting.
Disadari atau tidak, sebenarnya kita sudah sering melakukan abstraksi dalam keseharian. Abstraksi bukan hanya berguna pada mata pelajaran komputer tetapi juga bisa diterapkan dalam berbagai kegiatan lintas mata pelajaran.
Guru dan orang tua memiliki peran penting untuk mengenalkan pemikiran komputasional pada anak, termasuk dalam proses abstraksi untuk menyelesaikan masalah. Adapun berikut ini merupakan contoh penerapan proses abstraksi untuk menyelesaikan persoalan sehari-hari, yaitu
Mengajak Anak Berbelanja
Salah satu hal sederhana yang bisa dilakukan orang tua untuk memancing proses berpikir abstraksi anak yaitu dengan mengajak mereka berbelanja ke supermarket. Di supermarket, tentunya anak akan melihat bagian-bagian tertentu misalnya bagian cemilan atau makanan kering, bagian sayuran dan buah segar, bagian daging, dan lainnya.
Saat di supermarket, orang tua bisa meminta anak untuk menemukan benda dengan merek atau brand tertentu. Misalnya Anda bisa meminta mereka mencarikan cemilan beng-beng, maka anak akan mencari beng-beng tersebut di bagian camilan dan makanan kering.
Hal ini memang terlihat sederhana, dan secara otomatis otak kita memang melakukannya. Namun tak ada salahnya jika Anda memberitahukan kepada anak bahwa yang mereka lakukan itu adalah proses abstraksi, dimana anak fokus pada bagian untuk mencari benda yang perlu dibeli dan mengabaikan bagian yang tidak berpengaruh.
Menceritakan Hari yang Sudah Dilalui
Hal yang bisa dilakukan orang tua selanjutnya untuk melatih proses abstraksi anak yaitu dengan meminta mereka menceritakan hari yang sudah dilalui. Contoh pertanyaan sederhananya yaitu, "Apa saja yang sudah kamu lalui hari ini?"
Tentunya ada banyak kejadian yang dilalui anak ketika mereka keluar dari rumah atau pergi ke sekolah, mereka juga akan bertemu dengan banyak orang, melakukan dan melihat banyak hal. Namun biasanya anak akan memilih menceritakan hal yang paling berkesan bagi dirinya dan mengabaikan cerita lainnya. Tanpa disadari, ini memicu proses berpikir abstraksi anak.
Membuat Rangkuman Mata Pelajaran
Adapun untuk melatih proses berpikir abstraksi anak yang bisa dilakukan guru yaitu dengan membuat rangkuman mata pelajaran tertentu. Guru bisa meminta siswa untuk membaca materi di buku lalu membuat rangkuman poin-poin penting yang akan dipelajari.
Itulah beberapa hal yang bisa Anda ketahui mengenai proses atau konsep abstraksi dalam computational thinking. Meskipun sebelumnya masih kurang paham dengan konsep ini, namun tanpa disadari otak kita telah melakukan proses abstraksi secara umum. Jika terus dilatih dan dikembangkan, maka bisa digunakan untuk pemecahan masalah yang lebih kompleks. Abstraksi sangat penting diajarkan pada anak sejak dini untuk membuat gagasan umum mengenai apa masalahnya dan bagaimana solusinya.