INTEGRASI COMPUTATIONAL THINKING DALAM PEMBELAJARAN SAINS DI SMA

Oleh Eva Farida, S.Pd, M.Pd

(Guru Fisika/PKWU SMAN 3 Bogor, email: [email protected])

Computational Thinking (CT) adalah proses berpikir untuk memformulasikan persoalan dan solusinya, sehingga solusi tersebut secara efektif dilaksanakan oleh sebuah agen pemroses informasi (computer, robot atau manusia).

Berpikir komputasi tidak berarti berarti berpikir secara computer, melainkan berpikir tentang komputasi dimana seseorang dituntut untuk memformulasikan masalah dalam bentuk masalah komputasi dan menyusun solusi komputasi yang baik (dalam bentuk algoritma) atau menjelaskan mengapa tidak ditemukan solusi yang sesuai. Computational thinking sebenarnya bukan bagaimana cara berpikir layaknya komputer, namun ini adalah cara seseorang merumuskan sebuah masalah kemudian mencari solusinya. Sebagaimana sebuah komputer yang menyelesaikan sebuah masalah menggunakan cara yang terstruktur.

Merupakan proses berfikir yang melibatkan rumusan masalah dan solusinya (esensinya problem solving). Menggambarkan aktivitas mental dlm merumuskan masalah yang memungkinkan solusi dengan memanfaatkan komputasi. Merupakan kerjasama manusia dengan mesin (computer) dalam memecahkan masalah.dimana eksekusinya algoritma yg dibuat manusia oleh mesin.

Computational Thinking merupakan cara berpikir yang memungkinkan untuk menguraikan suatu masalah menjadi beberapa bagian yang lebih kecil dan sederhana, menemukan pola dalam dan masalah tersebut, serta menyusun langkah-langkah solusi mengatasi masalah.

Computational thinking amat sangat penting diajarkan terutama bagi anak-anak yang masih dalam proses pertumbuhan.

Tujuan adanya computational thinking ini tidak lain adalah untuk membentuk suatu generasi penerus bangsa yang memiliki kemampuan bersaing di era digital seperti saat ini. Oleh karena itu, bagaimana cara membentuk computational thinking ini pada diri seorang anak sangatlah penting.

Seperti halnya pada dunia pendidikan, di mana seorang pendidik akan menggunakan berbagai teknik untuk mengajarkan berpikir secara komputasi. Hal ini nantinya diharapkan mampu menjadi sebuah karakter pada diri setiap siswa, sehingga ketika mereka dihadapkan pada suatu permasalahan dapat menyelesaikannya dengan cara yang lebih terstruktur.

Tidak dibingungkan dengan pertanyaan, apa yang harus saya lakukan. Pertanyaan semacam itulah kerap membuat seseorang kelimpungan, sehingga tindakan yang dilakukan menjadi kurang tepat. Oleh karena itu, sedari dini harus diajarkan kemampuan computational thinking agar kelak mereka bisa menentukan cara penyelesaian masalah secara tepat.

Pemikiran komputasional dalam menyelesaikan masalah dan memiliki pikiran kritis merupakan dua hal yang sangat penting dan harus dimiliki seseorang. Jika seseorang memiliki dua kemampuan tersebut, maka dipastikan segala bentuk perkembangan di era teknologi dapat mereka hadapi dengan baik.

Key concept CT (A A D P)

Elemen kunci CT

•            Decomposition ; memecah masalah menjadi segmen yang lebih kecil. Kemampuan memecah data, proses atau masalah (kompleks) menjadi bagian-bagian yang lebih kecil atau menjadi tugas-tugas yang mudah dikelola. Misalnya memecah ‘Drive/Direktory’ dalam sebuah komputer berdasarkan komponen penyusunnya: File dan Direktory.

•            Pattern recognition : menemukan pola/kesamaan antar masalah maupun dalam masalah tersebut. Kemampuan untuk melihat persamaan atau bahkan perbedaan pola, tren dan keteraturan dalam data yang nantinya akan digunakan dalam membuat prediksi dan penyajian data. Misalnya mengenali pola file dokumen, file sistem, file eksekusion atau struktur data/file.

•            Abstraction : focus pada informasi penting saja, mengabaikan detail yg kurang relevan, mengkonseptualisasi. Melakukan generalisasi dan mengidentifikasi prinsip-prinsip umum yang menghasilkan pola, tren dan keteraturan tersebut. Misalnya dengan menempatkan semua file sistem di folder Windows, file program di folder Program Files, file data/dokumen di Folder Mydocument dan file pendukung di Drive/Direktory terpisah.

•            Algorithms  : membangun langkah sistematik untuk menyelesaikan masalah. 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. Misalnya bagaimanakah langkah mencari file-file dokumen yang ada dalam sebuah komputer

CT menstimulasi berfikir tingkat tinggi (HOTS : creative thinking, inferential thinking (membuat generalisasi berdasarkan inferential thinking), dan critical thinking)

Cara Menerapkan Computational Thinking

Setelah memahami bagaimana cara membentuk computational thinking melalui berbagai macam metode berpikir, penting kiranya juga belajar bagaimana cara menerapkan computational thingking tersebut dalam kehidupan sehari-hari.

Dalam ranah pembelajaran, computational thingking tersebut bisa diterapkan, seperti memberikan dengan tugas kepada siswa.

Misalnya, ada suatu permasalahan berupa cadangan minyak bumi yang semakin hari semakin menipis. Berikut cara menerapkan computational thingking yang bisa dicoba.

Menggunakan Metode Decomposition

Decomposition merupakan cara memecahkan masalah dengan memecahnya menjadi masalah-masalah lebih kecil dan kemudian baru diselesaikan.

Dalam masalah cadangan minyak bumi yang semakin menipis tersebut, siswa diminta untuk membuat sumber energi alternatif.

Guru memberi contoh misalnya membuat energi alternatif dari sampah platik menggunakan pirolis. Jika yang digunakan adalah metode decomposition, maka siswa harus bisa membuat pirolis. Langkah pertama yang harus dilakukan adalah mempelajari terlebih dahulu apa itu pirolis.

Setelah itu, mereka harus mencari tahu dan memahami bagaimana cara membuatnya, mengetahui bagian-bagiannya dan memahami bagaimana proses kerjanya.

Menggunakan Metode Pattern Recognition

Selanjutnya adalah dengan menggunakan metode pattern recognition. Pada metode berpikir yang satu ini, siswa harus memahami setiap pola dengan melakukan identifikasi pada kesamaan fungsi alat penyuling yang ada pada pirolis dengan alat lain yang ada di sekitar.

Menggunakan Metode Abstraksi

Menyelesaikan suatu masalah menggunakan metode berpikir komputasi merupakan salah satu cara menerapkan computational thingking tersebut dalam kehidupan sehari-hari. Kali ini yang akan digunakan ialah metode abstraksi.

Siswa akan diajak untuk mengembangkan rancangannya sesuai dengan ide masing-masing. Hal tersebut dilakukan dengan merujuk contoh alat pirolis yang disajikan gurunya.

Dari melihat contoh tersebut, siswa akan menemukan ide-ide untuk merancang alat pirolisnya.

Menggunakan Metode Algorithm

Cara penerapan computational thingking yang terakhir adalah dengan menggunakan metode berpikir algorithm.

Metode yang satu ini merupakan cara menyelesaikan masalah dengan mengurutkan dan melalui setiap langkah-langkahnya.

Dalam membuat sebuah pirolis, siswa harus bisa mengurutkan bagaimana cara membuatnya, cara kerjanya sampai bagaimana fungsi dari alat tersebut.

Computational thinking sebagai alat digital dapat menguatkan sains melalui:

• Otomasi kalkulasi-kalkulasi;

• Solusi terhadap masalah yang tidak dapat dikalkulasi secara presisi;

• Analisis set data-besar yang menyediakan landasan untuk identifikasi pola-pola.

Computational thinking melibatkan strategi-strategi untuk: 

• Mengorganisasi dan mencari data;

• Mengkreasi urutan tahap-tahap yang dinamakan algoritma;

• Menggunakan dan mengembangkan simulasi baru tentang sistem alami dan sistem yang didesain.

Daftar Pustaka:

QITEP in Science, SEAMEO, Pelatihan Integrasi Computational Thinking dalam Pembelajaran Sains Bagi Guru IPA Jenjang SMA

https://ct-stem.northwestern.edu/curriculum/preview/1960/page/1/pem_code/5J2TWYXKAW9Z492KEK3D/

https://en.wikipedia.org/wiki/Computational_thinking#:~:text=Computational%20thinking%20means%20thinking%20or,patterns%2C%20automation%2C%20and%20generalisation.