Oleh: Inggriani Liem dan Vania Natali, Bebras Indonesia NBO

https://bebras.or.id/v3/

Artikel ini merupakan bagian terakhir dari serial Computational Thinking (CT) dalam Kurikulum Prototipe yang ditargetkan untuk masa pemulihan pasca pandemi, yaitu 2022-2024. Bagian ini akan membahas CT melalui aktivitas programming dan proyek STEM (Science, Technology, Engineering, dan Mathematics). Programming dan CT adalah dua elemen informatika yang komplementer dan tidak terpisahkan satu sama lain.

Program komputer spektrumnya sangat lebar, mulai dari beberapa baris kode/skrip berupa karya seni seperti animasi, sampai ke puluhan ribu baris teks berupa karya engineering yang harus dibuktikan kebenaran dan kehandalan karena kalau gagal menyangkut keselamatan manusia. Siswa berkegiatan programming mulai dari program kecil dan sederhana, sesuai usia pada mata pelajaran Informatika. Jika pada kegiatan memakai aplikasi atau kegiatan pemodelan dan simulasi siswa melakukan ‘tinkering’ dengan model atau program yang sudah ada sebagai kotak hitam, dengan aktivitas pemrograman siswa akan membedah kotak hitam untuk melihat detail isinya (kode program) dengan membaca kode, bahkan suatu hari menulis kode. Ibarat belajar musik, siswa belajar menikmati, menyanyikan lagu sebelum menciptakan lagu.

Programming memupuk kreativitas dan inovasi, merupakan kegiatan olah pikir untuk menghasilkan karya digital. Kelebihan karya digital adalah aspek dinamis dan interaktivitas, yang sulit untuk dihasilkan pada karya lain yang tanpa komputerisasi. Oleh sebab itu, di tingkat SD dan SMP, programming penting untuk dipraktekkan sebagai sarana latihan berpikir untuk berkarya digital kreatif, bukan untuk menjadi software developer seperti target pendidikan vokasional.

Steve Jobs (1995): "Everybody should learn to program a computer, because it teaches  you how to think."

Kode program adalah cerminan pikiran seseorang, seperti halnya sebuah tulisan. Program yang baik mencerminkan hasil CT yang berkualitas: dekomposisi yang baik, abstraksi yang sesuai, menggunakan pola program yang sudah teruji, dan ditulis berdasarkan strategi algoritmik yang  tepat. Programming adalah salah satu cara untuk mengekspresikan CT.  CT dan AP saling melengkapi: CT lebih ke aspek berpikir, AP lebih ke arah keterampilan “menulis” program dalam bahasa yang dipahami manusia maupun oleh komputer yang mengeksekusi. Kegiatan CT dan AP dapat dirancang menjadi kesatuan. 

Problem solving, programming, coding perlu dipahami benar perbedaannya. Guru harus mempunyai persepsi yang benar dan presisi tentang ketiga hal tersebut, agar mampu merancang kegiatan yang berkesinambungan, serta tidak hanya fokus ke koding saja. Atau bahkan memberi aktivitas koding yang akhirnya bukan kegiatan berpikir melainkan hanya mengetik program. Programming adalah merancang implementasi solusi persoalan (bidang apapun) untuk dieksekusi komputer yang memori dan instruksinya sangat terbatas sehingga diperlukan strategi khusus. Menulis kode program yang sudah jelas spesifikasinya disebut dengan koding, yang mencakup editing, debugging (menemukan kesalahan program) dan testing (menguji kebenaran program). 

Sebelum mengajar informatika, guru perlu menguasai dua paradigma pemrograman  yaitu paradigma pemrograman visual dan paradigma prosedural. Paradigma pemrograman adalah sudut pandang pemrogram untuk menghasilkan program komputer, sedangkan bahasa pemrograman adalah alat untuk mengekspresikan program. Tanpa memahami paradigma, bisa saja guru mengajarkan siswa berekspresi dengan sudut pandang yang kurang sesuai bahkan salah,  karena sebuah bahasa dapat mengekspresikan berbagai paradigma. 

Untuk pemrograman visual, dipilih bahasa blok dimana siswa menulis program dengan mengkomposisi blok visual, seperti halnya siswa berkreasi dengan balok untuk mengkonstruksi bangunan. Pemrograman visual melatih pola pikir siswa terkait pemrograman dengan cara yang lebih mudah dipahami, karena siswa dapat melihat secara langsung efek dari perintah program yang digunakan. Setelah siswa memahami konsep pemrograman visual, siswa diajak ‘naik tingkat’ ke pemrograman prosedural.

Pemrograman prosedural tekstual ditargetkan untuk kelas 9 dan SMA. Karena program harus diketik dalam bentuk teks, maka bahasa prosedural tekstual lebih abstrak dan membutuhkan kemampuan literasi baca/tulis. Materi CT dan AP jenjang SMP merupakan batu loncatan yang baik untuk SMA. Materi pemrograman SMA sudah bukan materi umum, tetapi spesifik informatika.

Lewat AP, apa yang dipikirkan siswa dapat dijalankan oleh komputer (dasar otomasi, membuat robot). Banyak perangkat dan robot murah tersedia di pasaran, yang dapat dipakai praktikum menarik  terkait keadaan sehari-hari. Praktikum dengan alat-alat semacam itu merangsang rasa keinginan tahu siswa, dan dapat dipakai untuk berkreativitas tanpa batas.Di tingkat pendidikan dasar dan menengah siswa sudah dapat mewujudkan aplikasi AI (kecerdasan buatan) pengenalan wajah, karena modul AI nya sudah disediakan dan siswa dapat memakai sebagai kotak hitam tanpa perlu tahu detail bagaimana algoritma AI ditulis.

Membuat Piano dengan papan kunci pisang https://www.youtube.com/watch?v=X1mYalegtdI	Media Interaktif Lempeng bumi: saat pengguna menyentuh salah satu lempeng, akan terdengar suara, informasi mengenai lempeng tersebut (dari Praktikum Lintas Bidang buku Informatika kelas 8, Buku Informatika Puskurbuk)

Dua contoh di atas menunjukkan bahwa programming erat hubungannya dengan STEM, yang melibatkan kegiatan olah pikir, proses engineering (menganalisis, merancang, mengimplementasi dan testing), serta berkarya menghasilkan produk. Jika produknya besar dan kompleks, perlu dikerjakan berkelompok akan melatih dan menumbuhkan kerjasama dalam tim dan komunikasi. Karya yang baik dilandasi budi dan akhlak yang baik serta penciptaan teknologi yang berguna. Secara keseluruhan, akan membentuk pendidikan karakter yang akan memperkuat profil pelajar Pancasila.

Apakah belajar CT khususnya programming harus memakai komputer?

Masih ada anggapan yang salah yaitu bahwa CT adalah koding, CT harus memakai komputer. Ibarat belajar berhitung, mula-mula untuk memahami konsep, tidak memakai kalkulator. Namun, angka yang dihitung semakin besar dan rumusnya rumit, lebih efisien menggunakan kalkulator. Apalagi jika perhitungannya bukan hanya rumus aritmatika, siswa perlu menulis program komputer.  

‘CS Unplugged’ adalah belajar ilmu komputer (termasuk CT) tanpa menggunakan komputer. Gambar berikut sedang menunjukkan anak yang belajar ‘memprogram’ secara unplugged . 

Semoga memberikan ide bagi guru untuk menerapkan CT dan pemrograman, walaupun tanpa komputer.

Projek STEM

Projek STEM erat kaitannya dengan CT, menantang siswa untuk menyelesaikan sebuah persoalan dan menghasilkan produk dengan memadukan semua pengetahuan Sains, Matematika, dengan mewujudkannya sesuai proses engineering. Siswa tidak hanya ditantang menerapkan CT, tetapi juga system thinking, engineering thinking dan design thinking.

Projek STEM dapat terkait atau tidak dengan pemrograman. Contoh beberapa modul untuk projek STEM yang telah dikembangkan dalam bahasa Indonesia misalnya membangun rumah tahan gempa.  Modul STEM dapat menjadi inspirasi guru tentang bagaimana mengintegrasikan CT bukan hanya ke sebuah mapel saja, tetapi berbagai mapel.sekaligus. Ide projek semacam ini juga dapat diterapkan dalam menjalankan Projek Penguatan Profil Pancasila, yang sudah merupakan salah satu karakteristik dari Kurikulum Prototipe

Untuk membentuk disposisi CT, programming merupakan aktivitas yang biasa dipilih terakhir karena dianggap paling sulit. Seperti halnya siswa belajar membaca, menggambar dan baru kemudian belajar menulis, alur pembelajaran CT juga demikian. Padahal bahasa pemrograman lebih sederhana dari bahasa manusia, kosakata dan pola kalimatnya jauh lebih sedikit sehingga mudah dipelajari, terutama pemrograman visual.

Guru mestinya siap mengajar CT dan AP di tingkat SD. Dengan lebih banyak latihan, guru akan mampu mengajar SMP. Mengajar CT dan pemrograman SMA memang membutuhkan pengetahuan tentang problem solving dengan menerapkan strategi algoritmik, dan terampil satu atau dua bahasa pemrograman prosedural.

Masih penasaran tentang CT dan Programming ? Bacalah Buku Informatika  yang dapat diunduh secara gratis di situs Sekolah Penggerak. Guru akan mendapat gambaran lengkap dan dapat mengerjakan latihan-latihan yang ada. 

Ikuti tulisan menarik Inggriani Liem lainnya di sini.