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 dari Pexels

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 oleh RF._.studio dari Pexels

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.