Penerapan Computational Thinking untuk Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa XII Pada Mata Pelajaran Informatika

Dewi Ernawati, S. Kom

(Guru Informatika SMA N 3 Wonogiri – Jawa Tengah)

Edisi: Vol. 2 No. 3 Mei - Agustus 2022

Penguasaan kecakapan Berpikir/Pemikiran Komputasi atau Computational Thinking (CT) sebagai salah satu teknik penyelesaian masalah menjadi sangat penting di masa sekarang untuk menyiapkan generasi penerus yang berdaya saing di era ekonomi digital ini. Kecakapan ini mengajarkan siswa bagaimana berpikir seperti cara ilmuwan komputer berpikir, untuk menyelesaikan permasalahan di dunia nyata.

Awalnya istilah Computational Thinking atau Berpikir/Pemikiran Komputasi digaungkan oleh Seymour Papert (1980) dalam bukunya yang berjudul “Mindstorm”. Ketika itu Papert berfokus pada dua aspek komputasi: pertama, bagaimana menggunakan komputasi untuk menciptakan pengetahuan baru, dan kedua, bagaimana menggunakan komputer untuk meningkatkan pemikiran dan perubahan pola akses ke pengetahuan. Berikutnya J. M. Wing membawa pendekatan yang dimodifikasi dan perhatian baru pada pemikiran komputasi atau Computational Thinking. S. Papert menghubungkan pemikiran komputasi dan pedagogi digital dengan pendekatan modern dalam pendidikan yang diprakarsai oleh Jean Piaget. J. Piaget adalah seorang psikolog perkembangan paling dikenal karena memelopori teori belajar yang dikenal sebagai konstruktivisme; secara singkat, katanya bahwa peserta didik membangun pengetahuan baru dalam pikiran mereka, dari interaksi pengalaman mereka dengan pengetahuan sebelumnya. 

Jeannette M. Wing menganggap pemikiran komputasi sebagai keterampilan dasar untuk kemampuan analitis semua orang sama dengan kecakapan dengan membaca, menulis, dan berhitung. Makalah Wing disambut oleh masyarakat disemua tingkatan, terutama di jenjang pendidikan K-12 (SD-SMA), yang sangat bertanggung jawab dan berpengaruh dalam pengembangan kecakapan dan karakter peserta didik. Tulisan J. M. Wing ini dimuat di Jurnal Communication ACM pada Tahun 2006.

Pada Tahun 2012, kurikulum nasional Inggris mulai memperkenalkan ilmu komputer atau Computer Science (CS) kepada semua siswa. Di Singapura, sebagai bagian dari inisiatif “Smart Nation”, telah memberi label pengembangan CT sebagai “kemampuan nasional”. Bahkan negara-negara lain, dari Finlandia hingga Korea Selatan, Cina hingga Australia dan Selandia Baru, telah meluncurkan upaya skala besar untuk memperkenalkan CT di sekolah-sekolah, sebagai bagian dari kurikulum CS baru atau diintegrasikan ke dalam mata pelajaran yang ada. Di Amerika Serikat, mantan Presiden Barack Obama meminta semua siswa K-12 (SD sampai SMA) untuk dilengkapi dengan keterampilan CT sebagai bagian dari inisiatif “Computer Science for All” pada tahun 2016.

Apa Itu Berpikir/Pemikiran Komputasi?

Jadi apa sebenarnya yang dimaksud dengan berpikir komputasi atau Computational Thinking? Mudahnya, berpikir/pemikiran komputasi atau Computational Thinking adalah “cara berpikir (atau memecahkan masalah) seperti seorang ilmuwan komputer.” Dengan kata lain, Computational Thinking adalah adalah sebuah metoda pemecahan masalah dengan mengaplikasikan/melibatkan teknik yang digunakan oleh software engineer dalam menulis program.

Metode berpikir/pemikiran komputasi

Berpikir/pemikiran komputasi tidak berarti berpikir seperti komputer, melainkan berpikir tentang komputasi di mana 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.

Terdapat beberapa metode berpikir komputasi/computational thinking dalam memecahkan masalah, antara lain :

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.
2. Pattern Recognition : Mencari pola, biasanya didalam sebuah masalah terdapat pola-pola tertentu untuk memecahkannya, disitu kita dituntut mengetahui sendiri bagaimana pola tersebut.
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.
4. Algorithm : 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.

Mengapa Computational Thinking Penting Diajarkan?

Berpikir/pemikiran 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. Dengan teknik ini para siswa akan belajar bagaimana berpikir secara terstruktur, seperti halnya ketika para software engineer menganalisa kebutuhan dan merencanakan pengembangan software.

Teknik berpikir Computional Thinking sebagai sebuah pendekatan sangat penting dikuasai para siswa untuk membantu mereka menstrukturisasi penyelesaian masalah yang rumit. Dimana kecakapan complex problem solving dan berpikir kritis ini merupakan dua keahlian terpenting yang diperlukan pada masa mendatang menurut World Economic Forum. Dengan menguasai kecakapan ini maka para siswa akan lebih siap dalam bertahan dan bersaing di masa mendatang, di era dimana akan hilangnya beberapa profesi yang ada dan era dimana muncul profesi baru.

Bagaimana Computational Thinking Diajarkan Di Sekolah?

Cara mengimplementasikan Computational Thinking adalah dengan memahami masalah, mengumpulkan semua data, lalu mulai mencari solusi sesuai dengan masalah. Dalam Computational Thinking, ada yang disebut dengan dekomposisi yaitu kita memecah suatu masalah yang komplek menjadi masalah-masalah yang kecil untuk diselesaikan. Computational Thinking sebagai pendekatan pembelajaran dapat disandingkan dengan pendekatan dan metode lain seperti Pembelajaran Berbasis Proyek atau Pembelajaran Berbasis Inkuiri (Inquiry Based Learning) dalam pembelajaran sains.

Contoh penerapan CT dalam pembelajaran informatika kelas XII. Peserta didik disodorkan permasalahan berupa pembuatan presentasi bahan ajar dengan menggunakan Powerpoint. Kemudian, Guru meminta para siswa untuk mempelajari bagaimana membuat presentasi dengan menggunakan powerpoint serta mencari literatur di Internet. Ketika para siswa ditugaskan untuk membuat presentasi dengan powerpoint, maka siswa harus memahami cara menggunakannya, mendefinisikan bagian-bagiannya serta memahami bagian dan  prosesnya secara sederhana.

Ketika Guru memberikan bermacam-macam jenis software untuk presentasi maka siswa akan memahami perbedaaan setiap software.  Siswa akan  mengidentifikasi kesamaan fungsi mencari persamaannya, kelebihan dan kelemahan. Bagian ini dinamakan Pattern Recognition dalam pemikiran komputasi.

Berikutnya, siswa diajak mengembangkan rancangannya  berdasar ide masing-masing dengan merujuk pada macam-macam software  yang telah disajikan oleh Guru. Di fase ini para siswa akan menghasilkan desain rancangan presentasi dengan software yang di sukainya. Proses ini disebut dengan fase Abstraksi dalam pemikiran komputasi.

Selanjutnya dalam Computational Thinking adalah berpikir dengan algoritma dimana kita berpikir dengan mengurutkan langkah-langkah dalam menyelesaikan masalah agar menjadi logis, berurutan, teratur, dan mudah dipahami oleh orang lain. Dalam hal membuat media pembelajaran, para siswa dituntut untuk bisa mengurutkan langkah-langkah secara logis, berurutan, dan rinci.

Integrasi pendekatan pemikiran komputasi dalam pembelajaran menuntut kreativitas Guru dalam meramu pelajaran agar menjadi lebih bermakna. Keterampilan menerapkan inovasi pembelajaran seperti ini harus disebarluaskan ke seluruh Guru di penjuru Indonesia agar anak didik atau generasi penerus Indonesia berdaya saing di masa mendatang.