TIK SMP/MTs - Berpikir Komputasional

Pada setiap soal dalam bab Berpikir Komputasional ini, terdapat konsepkonsep Informatika yang dibungkus dalam bentuk soal cerita yang dekat dengan kehidupan sehari-hari. Secara khusus, pada materi kelas VIII, kalian akan belajar mengidentifikasi algoritma (langkah-langkah) untuk menyelesaikan sebuah masalah, struktur data, representasi data (khususnya bilangan desimal, biner, dan oktal) yang ada di dalamnya

Menurut kalian, bagaimana cara kerja komputer sehingga komputer dapat membantu manusia untuk menyelesaikan beberapa masalah dalam kehidupan sehari-hari?

Tantangan berpikir pada bab Berpikir Komputasional mencakup berbagai konsep Informatika. Tantangan itu disajikan dalam bentuk kasus-kasus karena berdasarkan kasus, konsep-konsep tersebut tidak terbatas pada soal-soal yang disajikan pada buku latihan saja. Maka, peta konsep yang diberikan pada bab ini tidak dapat menggambarkan konsep Berpikir Komputasional secara keseluruhan, tetapi terbatas pada materi yang dibahas pada kelas VIII

Mari kita Amati video berikut ini!

..... video 1 .....

..... video 1 .....

Dalam pelajaran Matematika, kalian dapat menemukan contoh fungsi, misalnya f(x) = 2x + 3. Fungsi f(x) tersebut akan mengubah nilai input x menjadi nilai keluaran berdasarkan perhitungan 2x + 3. Contoh, jika nilai x adalah 3, maka keluaran dari fungsi tersebut adalah 9 yang didapat dari 2 x 3 + 3.

Dalam kehidupan sehari-hari, kalian dapat melihat contoh penggunaan fungsi pada penulisan teks lagu. Dengan format penulisan seperti pada Gambar 2.2,

Bait refrein yang terdiri atas beberapa kalimat tidak perlu diulang-ulang penulisannya. Ketika terdapat kata “Refren” pada teks lagu, pembaca memahami bahwa dia perlu mengulang sebagian tertentu dari teks lagu tersebut.

1. Himpunan
Banyak hal dalam kehidupan sehari-hari dapat direpresentasikan dalam bentuk himpunan. Kita dapat mengambil kesimpulan dari pengolahan himpunan. Mari, kita lihat contoh sederhana berikut ini.

Adik suka buah jeruk, mangga, dan jambu. Kakak suka rambutan, mangga, duku, dan buah naga. Seseorang bertanya kepada kalian dua buah pertanyaan.

Pertanyaan pertama, “Buah apa sajakah yang disukai adik atau kakak?”
Pertanyaan kedua, “Buah apa sajakah yang disukai adik dan kakak?”

Tentunya, jawaban kalian berbeda. Untuk menjawab dua buah pertanyaan tersebut, kalian dapat menuliskan himpunan buah kesukaan adik dan kakak.

Buah kesukaan adik = {jeruk, mangga, jambu}.
Buah kesukaan kakak = {rambutan, mangga, duku, buah naga}.

Untuk menjawab pertanyaan pertama, kalian perlu mencari hasil gabungan dari kedua himpunan tersebut yang menghasilkan himpunan baru, yaitu {jeruk, mangga, jambu, rambutan, duku, buah naga}.

Untuk menjawab pertanyaan kedua, kalian perlu mencari irisan dari kedua himpunan tersebut, yaitu {mangga}. buah naga}.
2. Sistem Bilangan
Dalam bidang komputer, terdapat empat buah sistem bilangan yang umum digunakan, yaitu sistem bilangan biner (bilangan berbasis 2), oktal (bilangan berbasis 8), desimal (bilangan berbasis 10), dan heksadesimal (bilangan berbasis 16). Dalam kehidupan sehari-hari, bilangan yang pada umumnya digunakan adalah bilangan desimal seperti yang kalian kenal.

a. Ilustrasi Sistem Bilangan
Pada sub-bab ini, kita akan belajar mengenai sistem bilangan dengan bantuan ilustrasi timbangan digital dan tas yang dapat menampung logam mulia.

1) Timbangan Digital

Pernahkah kalian memperhatikan pergantian bilangan-bilangan yang ada pada timbangan digital? Bilangan yang ditunjukkan pada layar timbangan digital pada Gambar 2.4 adalah bilangan desimal (berbasis 10). Mari, kita menyimulasikan dan mempelajari konsep dari bilangan desimal dengan menggunakan bilangan 2789

Mari, saat ini, kita pelajari lebih dalam mengenai sistem bilangan desimal. Kita akan menggunakan bilangan 2789, yang ditunjukkan pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 menunjukkan posisi setiap bilangan. Posisi dimulai dari posisi ke-0, yang adalah digit paling kanan. Arti lebih mendalam dari Gambar 2.6 dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 menunjukkan hubungan antara bilangan yang sedang kita pelajari, yaitu 2789 dengan basis 10 (desimal), posisi setiap digit pembentuk bilangan tersebut, dan basis bilangan. Baris pertama pada Tabel 2.1 menunjukkan penulisan digit-digit pembentuk bilangan. Baris kedua menunjukkan sebutan untuk setiap digit. Baris ketiga menunjukkan posisi setiap digit. Penulisan posisi ini dimulai dari posisi paling kanan, yaitu satuan, dengan nilai awal adalah 0. Baris keempat menunjukkan basis bilangan dipangkatkan dengan posisi bilangan. Hasil dari perpangkatan inilah yang akan menentukan nilai pengali untuk setiap digit pada bilangan tersebut. Tabel 2.1 menggambarkan cara pembentukan angka 2789 dalam basis 10, yaitu dengan menjumlahkan semua hasil perkalian antara setiap digit dan basisposisi (2000 + 700 + 80 + 9 = 2789).

Nah, apakah kalian pernah membayangkan bagaimana jika batas maksimal setiap digit pada angka timbangan itu bukan angka 9? Bagaimana jika setiap digit pada timbangan hanya dapat menunjukkan bilangan 0 atau 1? Bagaimana jika setiap digit pada timbangan hanya dapat menunjukkan angka 0 sampai dengan 7? Apakah timbangan tersebut berarti tidak dapat dipakai? Nah, untuk mempelajari hal ini, kita lihat sebuah kasus mengenai Tas dan Logam Mulia Batang, ya

2) Tas dan Logam Mulia Batang
Suatu hari, kalian diberi kesempatan untuk membawa sebanyak mungkin logam mulia batang yang tersedia di sebuah ruangan.

a) Kasus 1
Daftar berat setiap logam mulia batang dan banyaknya logam mulia yang tesedia diberikan pada Gambar 2.8.

Kalian membawa tas yang cukup untuk membawa beban sebesar 2707 gram. Berapa banyakkah logam mulia yang dapat kalian masukkan ke dalam tas? Silakan kalian kerjakan terlebih dahulu soal ini sebelum melihat jawaban yang diberikan.

Dengan demikian, kapasitas tas kita penuh. Isi tas tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.2.


Kasus 2
Untuk soal yang sama, bagaimana jika batang logam mulia yang tersedia ukuran dan jumlahnya berbeda? Kapasitas tas tidak berubah, yaitu 2707 gram.

Daftar berat setiap logam mulia batang dan banyaknya logam mulia yang tesedia diberikan pada Gambar 2.9.

Dengan demikian, kapasitas tas kita penuh. Isi tas tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.4.

Dalam kehidupan sehari-hari, tentunya kalian sering menemukan langkahlangkah untuk mencapai sesuatu, misalnya langkah-langkah untuk memasak mi instan. Kumpulan langkah-langkah untuk menyelesaikan sebuah permasalahan itulah yang disebut algoritma.

Ayo, Berlatih

Belajar Menyulam

Kerjakan tantangan berikut ini.

Ciko sedang belajar menyulam dari neneknya, seorang ahli robotika pencipta mesin sulam. Nenek mengatakan bahwa inti dasar dari menyulam adalah dua perintah, yaitu M(cc) dan K(dd). M adalah singkatan untuk “Masuk”, K adalah singkatan dari “Keluar”. cc dan dd adalah posisi jarum pada kain sulam. Sebagai contoh, jika diberikan perintah K(B2) dan M(A3), artinya Ciko harus mengeluarkan jarum dari posisi B2 dan menusukkan jarum di posisi A3. Jika diberikan dua perintah K(E6)-M(G8); K(E2)-M(E4), hasil sulamannya seperti berikut.

Tantangan:
Perintah apa yang harus dituliskan untuk menghasilkan sulaman sebagai berikut?


Pilihan Jawaban:

1. K(H2)-M(C2);K(H9)-M(C9);K(C9)-M(C2);K(H9)-M(C2)
2. K(C3)-M(H9);K(H2)-M(C9);K(C2)-M(H2);K(C9)-M(H9)
3. K(H9)-M(C9);K(H9)-M(H2);K(C2)-M(H2);K(C9)-M(H2)
4. K(C2)-M(C9);K(H2)-M(H9);K(C2)-M(H2);K(C9)-M(H9)

Jawaban kalian ialah:
Tuliskan (atau gambarkan) cara kalian menyelesaikan masalah ini:

Kalian pasti pernah melihat satu atau lebih tumpukan, misalnya tumpukan buku, tumpukan pakaian, tumpukan piring, dll. Ternyata, konsep dari tumpukan tersebut juga sering digunakan dalam komputer, biasanya disebut stack. Salah satu pemanfaatannya dalam bidang komputer ialah untuk melakukan perhitungan operasi matematika. Menarik, bukan? Ternyata, kita dapat melakukan operasi hitung dengan menumpuk angka-angka (operand) dan simbol-simbol matematika (operator).

Kerjakan tantangan berikut ini.
Kiki mendapatkan teka-teki dari Koko bagaimana melakukan operasi perhitungan cara Koko yang belum dikenalnya. Operasi perhitungan tersebut dilakukan dengan menumpuk bilangan pada sebuah kotak setelah mengubah penulisan rumus perhitungannya menjadi penulisan operasi perhitungan cara Koko. Koko juga memberi tahu Kiki bahwa dia menuliskan tanda untuk menghitung perkalian yang biasa ditulis dengan tanda silang X diganti dengan tanda bintang (*). Koko hanya memberikan contoh cara melakukan perhitungan dengan memasukkan angka yang dihitung ke tumpukan kotak-kotak sebagai berikut ini.

Kiki mengamati dan mempelajari pola proses perhitungan yang terdapat pada gambar-gambar di atas.

Tantangan:
Koko meminta Kiki untuk menuliskan operasi matematika 4*(8 + 3) - 2 dengan cara penulisan yang ditunjukkan oleh Koko beserta dengan gambar cara menghitung operasi campuran menggunakan tumpukan bilangannya. Kiki masih agak bingung dengan pertanyaan Koko dan meminta bantuan kalian untuk mengerjakan teka teki tersebut. Bantulah Kiki untuk mendapatkan jawaban dari pertanyaan Koko!

Tuliskan jawaban kalian di Lembar Kerja sebagai berikut.

6. .....

Setelah mengerjakan beberapa soal berpikir komputasional dan berdiskusi, jawablah beberapa pertanyaan berikut ini dalam buku catatan kalian, untuk setiap tantangan yang diberikan.

1. Setelah mencoba sendiri menemukan solusinya, bagaimana kesulitan soal-soal tersebut menurut kalian?
   a. Sangat mudah
   b. Mudah
   c. Sedang
   d. Sulit
   e. Sangat sulit
2. Setelah berdiskusi dengan teman-teman, apakah mereka menemukan solusi dengan langkah yang sama, mirip, atau sangat berbeda?
3. Apakah jawaban kalian sesuai dengan penjelasan Guru? Jika salah, apakah kalian menyadari kesalahannya?
4. Kendala apakah yang kalian temukan saat mengerjakan soal-soal tersebut? Contoh kendala ialah misalnya sulit memahami soal atau tidak mendapatkan ide cara menyelesaikan soal tersebut. Tuliskan pengalaman kalian!
5. Catatlah dalam buku kerja kalian, konsep informatika yang terkandung dalam setiap aktivitas.
6. Guru kalian tentu memberikan pengembangan dari soal ini.
   1. Ceritakan dalam bentuk tulisan, pengembangan soal tersebut dengan kalimat kalian sendiri!
   2. Jelaskan perbedaan utama soal yang sudah kalian kerjakan dibandingkan dengan soal yang baru.
   3. Apakah soal yang merupakan pengembangan dari soal yang ada lebih susah?
7. Pelajaran apa yang dapat kalian petik dari soal tersebut?

Gogo sangat rapi dalam menyimpan mainannya. Kotak mainan Gogo berwarna warni, yaitu merah (M), hijau (H), biru (B), ungu (U), kuning (K). Satu kotak mainan dapat menyimpan dua macam kelompok mainan. Saat ingin bermain, Gogo akan mengeluarkan kotak mainannya. Misalnya, saat bermain lego, Gogo akan mengeluarkan Hijau (H) dan Ungu (U). Berikut adalah warna kotak mainan Gogo dan isi kelompok mainannya:

Gogo selalu menyimpan kotak-kotak mainannya dengan urutan yang rapi. Setiap selesai bermain, Gogo akan meletakkan kotak penyimpan mainan yang baru saja dipakainya bermain di sebelah kiri kotak mainan lainnya dengan cara menggeser kotak mainan lain tersebut, tanpa mengubah urutannya. Dalam satu hari, Gogo dapat bermain dengan satu atau dua kelompok permainan. Berikut adalah contoh isi lemari Gogo ketika Gogo selesai bermain mobil-mobilan hari ini.

Hari ini, Gogo asyik bermain dengan dua kelompok mainannya. Berikut adalah kondisi lemari Gogo.

Tantangan:

Bermain apakah Gogo hari ini?
Pilihan Jawaban:

1. Mobil-mobilan, Binatang
2. Mobil-mobilan, Boardgame
3. Binatang, Lego
4. Mobil-mobilan, Lego

Jawaban kalian adalah:
Tuliskan (atau gambarkan) cara kalian menyelesaikan masalah ini.

Untuk memperkuat pemahaman Sobat elpedia, Yuk! Uji Pemahamanmu. Skor Kamu berapa? Buktikan bahwa kamu Hebat!!! SELAMAT MENGERJAKAN

LATIHAN LAGI SOAL LAINNYA