1.Pengertian
Computational Thinking Kemampuan berpikir kreatif, kritis dan komunikasi serta kolaborasi adalah kemampuan yang paling penting dalam (21st century learning) pembelajaran di abad kedua-puluh-satu, di antara kemampuankemampuan lainnya seperti membaca, matematik, sains. Siswa zaman sekarang perlu untuk mengembangkan keterampilan berpikir, menguasai pengetahuan tentang konten dari persoalan yang dihadapi (content knowledge), dan mempunyai kompetensi sosial dan emosional untuk mengarungi kehidupan dan lingkungan kerja yang semakin kompleks. Di bidang “Computing” (diterjemahkan ke dalam bahasa Indonesia menjadi “Informatika”), kemampuan berpikir yang perlu dikuasai sejak pendidikan dasar adalah “Computational Thinking“ (CT). CT adalah proses berpikir untuk memformulasikan persoalan dan solusinya, sehingga solusi tersebut secara efektif dilaksanakan oleh sebuah agen pemroses informasi ("komputer", robot, atau manusia). CT adalah sebuah metoda dan proses berpikir untuk penyelesaian persoalan dengan menerapkan: Dekomposisi dan formulasi persoalan, sedemikian rupa sehingga dapat diselesaikan dengan cepat dan efisien serta optimal dengan menggunakan komputer sebagai alat bantu; Organisasi dan analisis data secara logis; Representasi data melalui abstraksi dalam bentuk model, dan melakukan simulasi; Otomasi solusi melalui berpikir algoritmik (langkah-langkah yang terurut); Identifikasi, analisis, dan implementasi solusi yang mungkin dengan tujuan langkah dan sumberdaya yang efisien dan efektif; Pengenalan pola persoalan, generalisasi serta mentransfer proses penyelesaian persoalan ke sekumpulan persoalan sejenis. CT adalah sebuah cara berpikir untuk memecahkan persoalan, merancang sistem, memahami perilaku manusia. CT melandasi konsep informatika. Di dunia saat ini dimana komputer ada di mana-mana untuk membantu berbagai segi kehidupan, CT harus menjadi dasar bagaimana seseorang berpikir dan memahami dunia dengan persoalan-persoalannya yang semakin kompleks. CT berarti berpikir untuk menciptakan dan menggunakan beberapa tingkatan abstraksi, mulai memahami persoalan sehingga mengusulkan pemecahan solusi yang efektif, efisien, “fair” dan aman. CT berarti memahami konsekuensi dari skala persoalan dan kompleksitasnya, tak hanya demi efisiensi, tetapi juga untuk alasan ekonomis dan sosial. Di negara maju, “Computer Science” (yang di Indonesia diterjemahkan sebagai “Informatika”) sudah mulai diajarkan sejak usia dini di tingkat pendidikan dasar, dengan materi dan kegiatan yang dirancang dengan mengacu ke kerangka kurikulum yang disusun oleh persatuan guru-guru, asosiasi profesi informatika, perusahaan terkemuka di bidang informatika dan TIK, serta organisasi-organisasi nirlaba yang peduli terhadap perlunya edukasi tentang informatika sejak usia dini [//k12cs.org]. Kerangka kurikulum Informatika tersebut mendefinisikan lima bidang pengetahuan yaitu: Sistem Komputer (CE), Jaringan Komputer (NW), Analisis Data (DA), Algoritma dan Pemrograman (AP), dan Aspek Sosial dari pemanfaatan Informatika (SOC). Selain pengetahuan, juga didefinisikan praktekpraktek komputasi untuk mengemas pengetahuan dan memraktekkannya, yaitu: pembinaan menumbuhkan budaya komputasi, menciptakan artifak, berkolaborasi untuk mewujudkan suatu produk TIK, menguji dan memperbaiki/menyempurnakan artefak TIK, mengenali dan mendefinisikan problemaproblema komputasi, berkomunikasi tentang komputasi, dan mengembangkan serta menggunakan abstraksi.
2.contoh kasus
A .Berang-berang menciptakan sistem pengkodean kata yang disebut kode berang-berang, dengan memakai peta di atas
B. Berang-berang Beta mengirimkan pesan kepada temannya menggunakan 7 lampu, setiap lampu bisa berwarna merah atau biru. Beta menggunakan 5 lampu pertama untuk menunjukkan huruf yang dikirimkan. Untuk menunjukkan bahwa pesan itu benar, Beta memakai 2 lampu sisanya sebagai berikut:
▪ Lampu ke 6 berwarna biru jika jumlah lampu biru di antara lima lampu pertama adalah genap; jika tidak maka lampu ke 6 berwarna merah
▪ Lampu ke 7 berwarna merah jika jumlah lampu merah di antara enam lampu pertama adalah genap; jika tidak maka lampu ke 7 berwarna biru.
Ingatlah, 0 adalah bilangan genap. Sebagai contoh, jika Beta sudah menentukan lima lampu pertama sebagai
Maka lampu ke 6 harus berwarna biru (karena ada 2 lampu biru di antara 5 lampu pertama), dan lampu ke 7 harus berwarna biru (karena terdapat 3 lampu merah di antara 6 lampu pertama). Jadi, dia harus memakai pola berikut ini:
Tantangan: Manakah pola berikut ini yang merupakan pesan yang benar?
Pilihan Jawaban:
C. Jack si berang-berang menggulirkan sebuah dadu sepanjang jalan tanpa pengeseran. Untuk memindahkan dadu dari satu petak ke petak berikutnya, Jack memutar dadu sepanjang pinggir yang ada di perbatasan antara dua petak. Dia melakukannya 7 kali sampai dadu mencapai petak berisi bulatan putih di sebelah kanan.
Perhatikan bahwa banyaknya titik di sisi kebalikan sebuah dadu selalu 7 (1 berlawanan dengan 6; 2 berlawanan dengan 5; 3 berlawanan dengan 4). Pada mulanya, sisi dengan 1 titik (berlawanan dengan sisi 6) ada di dasar dadu, seperti ditunjukkan pada gambar. Setelah memutar dadu sekali ke petak kedua, sisi dengan 2 titik (berlawanan dengan 5) akan berada di dasar dadu. Tantangan: Sisi dadu dengan berapa titik ada di dasar dadu saat dadu mencapai petak hijau di ujung?
Pilihan jawaban:
a) 4
b) 5
c) 2
d) 6
Page 2
You're Reading a Free Preview
Pages 6 to 11 are not shown in this preview.
Kode Soal : 2016-JP-01
Sumber : Tantangan Bebras Penegak 2016 Judul Soal : Ramuan Ajaib
Soal :
Taro si berang-berang menemukan lima jenis ramuan ajaib yang efeknya adalah sebagai berikut:
● Ramuan pertama membuat telinga bertambah panjang ● Ramuan lainnya membuat gigi bertambah panjang ● Ramuan lainnya membuat kumis menjadi keriting ● Ramuan lainnya membuat hidung menjadi putih
● Ramuan terakhir membuat mata menjadi putih Taro menaruh setiap macam ramuan ajaib tersebut dalam sebuah gelas,
● dan ada sebuah gelas yang berisi air.
Gambar 30 Gelas ramuan
(Sumber: //bebras.or.id/v3/pembahasan-soal/)
Keenam gelas tersebut diberi label A sampai dengan F. Malangnya, ia lupa mencatat gelas mana yang mengandung ramuan ajaib apa. Maka, ia mengadakan percobaan sebagai berikut untuk mengidentifikasi jenis ramuan ajaib pada setiap gelas.
● Percobaan 1
Jika ia mengambil ramuan pada gelas A,B dan C, maka efeknya adalah pada Gambar 1
● Percobaan 2
Jika ia mengambil ramuan pada gelas A,D dan E, maka efeknya adalah pada Gambar 2
● Percobaan 3
Pembelajaran Computational Thinking Pada Pendidikan Dasar dan Menengah 2020
42
Gambar 31 Hasil meminum ramuan
(Sumber: //bebras.or.id/v3/pembahasan-soal/)
Tantangan : Gelas mana yang berisi air? Pilihan Jawaban : a. A b. B c. C d. D e. E f. F Pembahasan: Jawaban d. D. Solusi 1:
● Pada percobaan pertama, gelas A, B dan C tidak ada yang berisi air, karena ada tiga perubahan pada berang-berang.
● Pada percobaan kedua, gelas D atau E berisi air atau ramuan yang membuat hidung menjadi putih. Hal ini dikarenakan dari percobaan pertama A bukan berisi air.
● Pada percobaan ketiga, gelas D dan F berisi air murni atau ramuan yang membuat kumis keriting. Hal ini dikarenakan dari percobaan pertama C bukan berisi air murni. ● Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa D adalah air murni.
Solusi 2:
● Percobaan 1 menyebabkan tiga perubahan, ● Percobaan 2 dan 3 menyebabkan dua perubahan.
Oleh karena itu tidak ada air murni pada percobaan 1 dan ada satu gelas pada percobaan 2 dan 3 yang berisi air.
Gelas yang sama pada percobaan 2 dan 3 adalah D, maka dengan demikian gelas D adalah air murni.
Pembelajaran Computational Thinking Pada Pendidikan Dasar dan Menengah 2020
43 Penjelasan:
Pada soal ini kita memiliki beberapa fakta yang dapat digunakan untuk menghasilkan informasi baru dengan cara melakukan ekstrapolasi. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan penalaran logika (logical reasoning). Logika memegang peranan penting di dalam ilmu komputer.
Satuan terkecil dalam komputer adalah bit yang memiliki nilai 1 (benar) atau 0 (salah). Semua informasi di dalam komputer disimpan dalam bentuk deretan kombinasi bit. Komputer menggunakan logika untuk mengambil keputusan dan keputusan tersebut didasarkan pada apakah bit bernilai benar (1) atau salah (0).
Soal ini juga menjelaskan teori dasar himpunan. Kita mencari sebuah elemen dalam himpunan yang tidak digunakan dalam percobaan 1, artinya elemen yang merupakan komplemen dari A, B, C. Setelah itu mencari elemen yang merupakan irisan (elemen yang sama) pada percobaan 2 dan 3
Pembelajaran Computational Thinking Pada Pendidikan Dasar dan Menengah 2020
44 Kode Soal : I-2017-BE-03a
Sumber : Tantangan Bebras Penegak 2017 Judul Soal : Kiri kanan
Soal :
Gambar 32 Pohon pengkodean kata
(Sumber: //bebras.or.id/v3/pembahasan-soal/)
Berang-berang menciptakan sistem pengkodean kata yang disebut kode berang-berang, dengan memakai peta di atas:
● Setiap pohon di taman diberi nama dengan satu huruf.
● Kode untuk setiap huruf ditemukan dengan cara mencapai pohon tersebut dengan berbelok kiri (L) dan kanan (R).
● Kode untuk setiap huruf selalu dimulai dari pintu masuk taman (bertanda panah).
Contoh-contoh : ● Contoh 1:
Kode untuk A adalah LL karena untuk mencapai pohon A dari pintu masuk taman kamu harus berbelok kiri dua kali.
● Contoh 2:
Kode untuk kata BAR adalah LRLLLR.
Tantangan: Berapa banyak huruf dalam kode berang-berang tersebut untuk kata BEAR?
(Tuliskan angkanya!)
Pilihan Jawaban: Isian
Pembelajaran Computational Thinking Pada Pendidikan Dasar dan Menengah 2020
45 Tabel berikut ini berisi kode kiri/kanan untuk semua huruf:
B E A R
LRL LRR LL R
Sehingga BEAR akan dikode menjadi LRLLRRLLR yang terdiri dari 9 huruf.
Penjelasan:
Jika suatu komputer mengganti huruf L dalam kode kiri/kanan dengan 0 dan huruf R dengan 1, maka kode kiri/kanan menjadi apa yang disebut kode biner. Peta untuk taman menjadi suatu struktur data komputer yang disebut pohon biner. Hal ini berarti rute yang panjang dan rumit dapat disimpan oleh komputer dengan sangat mudah menggunakan ruang yang sangat kecil. Hal menarik mengenai kode ini adalah bahwa tidak diperlukan koma atau pemisah. Cobalah mengubah kode (decode) jawaban untuk melihat bahwa kamu tidak perlu spasi untuk menunjukkan kode untuk setiap huruf cukup dan mulai dengan kode baru. Jenis kode seperti ini disebut prefix code. Hal ini berarti kode menjadi lebih singkat.
Pembelajaran Computational Thinking Pada Pendidikan Dasar dan Menengah 2020
46 Kode Soal : I-2017-IR-07
Sumber : Tantangan Bebras Penegak 2017 Judul Soal :
Soal :
Ada tujuh (7) siswa yang gemar membaca buku dan mereka membentuk klub untuk berbagi buku. Jika ada satu buku baru diperoleh (dan dibaca) seorang siswa, kemudian ia akan meneruskan meminjamkan ke anggota klub lainnya dengan cara berikut. Tidak setiap siswa menjadi sahabat siswa lainnya, maka seorang siswa hanya meneruskan meminjamkan buku ke siswa yang bersahabat dengannya. Jika seorang siswa mempunyai beberapa sahabat, maka sahabat yang paling muda yang akan dipinjami terlebih dulu, yang belum pernah meminjam buku itu. Kalau semua sahabatnya sudah pernah meminjamnya, maka ia akan mengembalikan ke siswa yang sebelumnya meminjamkan buku itu kepadanya.
Diagram berikut menunjukkan tujuh siswa idan garis-garis menunjukkan hubungan "sahabat" itu. Setiap simpul berisi informasi nama dan umur.
Ben selesai membaca sebuah buku baru dan ingin berbagi dengan semua anggota klub dan selain Ben belum ada yang pernah membacanya. Siapa yang akan menjadi pembaca terakhir dari buku tersebut?
Gambar 33 Simpul teman
(Sumber: //bebras.or.id/v3/pembahasan-soal/)
Tantangan: Ben selesai membaca sebuah buku baru dan ingin berbagi dengan semua anggota klub dan selain Ben
Pembelajaran Computational Thinking Pada Pendidikan Dasar dan Menengah 2020
47 Pilihan Jawaban : a. Bill b. Sara c. Tom d. Kim Pembahasan :
Jawaban yang benar adalah Kim
Ben meminjamkan bukunya ke Ted. Kemudian Ted memberikannya ke Anna. Anna mengoper bukunya ke Bill. Kemudian Bill meminjamkannya ke Tom. Tom mengembalikan bukunya ke Bill. Bill memberikannya kembali ke Anna. Anna meminjamkannya ke Sara. Sara kemudian mengembalikan bukunya ke Anna. Anna mengembalikannya ke Ted. Ted kemudian memberikan buku itu ke Kim.
Gambar 34 Hasil jawaban peminjaman buku
(Sumber: //bebras.or.id/v3/pembahasan-soal/) Penjelasan :
Kebanyakan dari data yang digunakan di bidang informatika saling berhubungan. Misalnya kehidupan sosial kita yang terbentuk dari jaringan elemen (orang) dan koneksi (persahabatan). Contoh lainnya adalah jaringan transportasi yang terdiri dari elemen (kota) dan koneksi (jalanan). Atau juga rantai makanan yang terdiri dari elemen (makhluk hidup) dan koneksi (produsen–konsumen). Jadi banyak segi kehidupan yang dapat dipandang sebagai “network” (jejaring).
Untuk menggambarkan jejaring, Ilmuwan/Ahli Informatika menggunakan graf sebagai struktur data, yang menggambarkan rangkaian dari hubungan. Untuk menganalisis graf tersebut, ada
Pembelajaran Computational Thinking Pada Pendidikan Dasar dan Menengah 2020
48 bermacammacam algoritma yang dapat dipakai mengevaluasi berbagai hal. Salah satu algoritma yang terkenal adalah Depth-First Search. Algoritma tersebut digunakan untuk mencari struktur data di grafik dalam urutan tertentu. Ini sangat berguna untuk menghitung komponen dalam grafik, misalnya ada berapa komponen grafik yang berhubungan. Depth-First dapat digunakan untuk mencari elemen yang terhubung dari suatu titik pangkal. Kalau elemen yang dicari sudah ditemukan, proses yang sama dapat diulangi untuk elemen yang lain. Cara melacak dalam sistem peminjaman buku dalam tantangan ini mirip dengan sistem pencarian Depth First.
Pembelajaran Computational Thinking Pada Pendidikan Dasar dan Menengah 2020
49 Kode Soal : I-2018-HR-05
Sumber : Tantangan Bebras Penegak 2018 Judul Soal : Siapa Berbohong?
Soal :
Pada suatu hari yang cerah, Maya, David, Iva, dan Marko bermain sepak bola. Malangnya, salah satu melempar bola dan memecahkan kaca kelas. Bu Guru ingin tahu siapa yang menyebabkan kaca jendela tsb pecah. Bu Guru mengenal dengan baik bahwa tiga di antara anak tersebut tidak pernah bohong. Tapi ia tidak yakin siapa yang bersalah.
Gambar 35 Maya, David, Iva, dan Marko
(Sumber: //bebras.or.id/v3/pembahasan-soal/)
Anak-anak tersebut berkata secara berurutan : ● Marko : Bukan saya yang memecahkan kaca ● Iva : Marko atau David yang memecahkan kaca ● Maya : David yang memecahkan kaca
● David : bukan saya, Maya bohong!
Tantangan : Siapa yang memecahkan kaca jendela? Pilihan Jawaban : a. David b. Marko c. Maya d. Iva Pembahasan :
Jawaban yang benar adalah David.
Hal pertama yang kita temukan adalah bahwa pernyataan dari Maya dan David tidak bisa keduanya benar atau keduanya berbohong. Karena itu, salah satu dari mereka mengatakan yang sebenarnya, dan yang satunya berbohong. Ada dua cara yang berbeda, sama benarnya,
Pembelajaran Computational Thinking Pada Pendidikan Dasar dan Menengah 2020
50 yang bisa kita gunakan. Penting untuk mengetahui bahwa kedua pendekatan ini bisa dipakai:
--- Pendekatan 1---
a. Jika Maya mengatakan yang sebenarnya, maka hanya David yang berbohong. b. Jika David mengatakan yang sebenarnya, maka Maya dan salah satu dari Iva atau
Marko berbohong, tetapi hanya ada satu pembohong di kelompok.
Ada dua kemungkinan (a) dan (b) bahwa David yang memecahkan jendela.
---Pendekatan 2 ---
Atau, secara lebih umum, kita dapat menyelesaikan masalah dengan cara berikut:
a. Jika Maya berbohong ketika mengatakan bahwa “David memecahkan jendela”, maka itu berarti yang lain harus mengatakan yang sebenarnya. (Kita tahu itu karena guru Ana mengenal murid-muridnya dan dia tahu itu mereka bertiga selalu mengatakan yang sebenarnya.) Dalam hal itu, Marko mengatakan yang sebenarnya ketika dia mengatakan bahwa dia tidak memecahkan jendela, dan sesuai dengan pernyataan Iva berarti bahwa David yang memecahkan jendela. Tapi, itu bertentangan dengan pernyataan David, yang artinya bahwa ini bukan jawaban yang benar.
b. Jika David berbohong, maka itu berarti yang lain harus mengatakan yang sebenarnya. Kalau begitu, Marko tidak memecahkan jendela. Iva menyatakan bahwa David memecahkan jendela, dan Maya mengatakan hal yang sama, jadi ini bisa jadi adalah jawaban yang benar.
Ada dua kemungkinan (a) dan (b) bahwa David memecahkan jendela.
Penjelasan:
Dasar teori aljabar logis, yang mendasari semua pemrograman komputer, diciptakan pada 1854 oleh George Boole (1815-1864). Elemen dasar aljabar logis adalah pernyataan logis. Setiap pernyataan dapat dengan tegas ditentukan apakah itu benar atau salah.
Pernyataan benar: benar, T atau 1 Pernyataan salah: salah, F atau 0
Pernyataan-pernyataan tersebut dapat digabungkan secara bersama dalam istilah logis di mana pernyataan disebut operandi dan jenis operasi yang dilakukan antara operandi
Pembelajaran Computational Thinking Pada Pendidikan Dasar dan Menengah 2020
51 memberitahu kita operatornya. Operasi logika dasar terdiri dari satu atau dua operandi dan satu operator sedangkan operasi logis kompleks terdiri dari logika dasar atau dasar operasi. Tabel status (tabel kebenaran) menyatakan hubungan antar operandi yang tergantung pada logika operasi. Masing-masing, berdasarkan keaslian semua pernyataan yang termasuk dalam operasi, menentukan keasliannya. Karena komputer terbuat dari sirkuit elektronik yang hanya membedakan dua kondisi stabil, Prinsip Aljabar Boolean (operasi, operan dan aturan hubungan logis) dapat diterapkan pada konstruksi dan analisis pekerjaan komputer digital.
Pembelajaran Computational Thinking Pada Pendidikan Dasar dan Menengah 2020
52 Kode Soal : I-2018-ID-02ab
Sumber : Tantangan Bebras Penegak 2018 Judul Soal : Tugas Satu Jam
Soal :
Berang-berang si robot dapat melakukan banyak tugas. Setiap tugas membutuhkan 1, 2, 3, atau lebih jam kerja.
Dalam satu jam, si robot hanya dapat mengerjakan satu tugas.
Pada akhir setiap jam, dia mengecek apakah ada sebuah tugas baru: ● Jika ya, maka si robot harus mulai mengerjakan tugas baru tsb.
● Jika tidak, si robot melanjutkan mengerjakan tugas yang paling lama tidak dikerjakannya.
Berikut ini, contoh sebuah jadwal kerja si robot dalam sehari. ● Pada pukul 8:00, ada tugas yang membutuhkan 7 jam ● Pada Pukul 10:00, datang tugas yang membutuhkan 3 jam ● Pada Pukul 12:00, datang tugas yang membutuhkan 5 jam
Pada tabel, warna kuning menunjukkan tugas tersebut sedang dikerjakan, warna putih menunjukkan tugas tersebut ditunda.
Gambar 36 Tabel jadwal robot
(Sumber: //bebras.or.id/v3/pembahasan-soal/)
Tugas-1 selesai pada Pk 22:00, Tugas-2 selesai pada Pk 17:00, dan Tugas-3 selesai pada 23:00.
Tantangan:
Jika si robot menerima empat tugas sebagai berikut: Tugas-1: pada pk 8:00 membutuhkan 5 jam
Tugas-2: pada pk 11:00 membutuhkan 3 jam Tugas-3: pada pk 14:00 membutuhkan 5 jam
Pembelajaran Computational Thinking Pada Pendidikan Dasar dan Menengah 2020
53 Tugas-4: pada pk 17:00 membutuhkan 2 jam
Pada jam berapa tugas akan selesai?
Pilihan Jawaban:
Isikan jawab dengan angka berupa bilangan bulat antara 0 sampai dengan 23
Pembahasan:
Pukul 20, dengan tabel sebagai berikut
Gambar 37 Tabel jawaban jadwal robot
(Sumber: //bebras.or.id/v3/pembahasan-soal/)
Penjelasan:
Solusinya bisa dicari dengan hanya menggunakan simulasi dan menggambarkan grafik garis waktu sesuai dengan aturan/prosedur yang diberikan. Pertanyaan ini mencoba untuk mengekspos proses manajemen 52 aktual berdasarkan Penjadwalan Round Robin dan penggunaan Gantt’s Chart (kegiatan versus garis waktu).
Pembelajaran Computational Thinking Pada Pendidikan Dasar dan Menengah 2020
54