Informatika SMA Kelas X PDF

KEMENTERIAN PENDIDIKAN, KEBUDAYAAN, RISET, DAN TEKNOLOGI BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN DAN PERBUKUAN PUSAT KURIKULUM PERBUKUAN INFORMATIKA Mushthofa, dkk. SMA KELAS X  Hak Cipta pada Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, R...

KEMENTERIAN PENDIDIKAN, KEBUDAYAAN, RISET, DAN TEKNOLOGI BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN DAN PERBUKUAN PUSAT KURIKULUM PERBUKUAN INFORMATIKA Mushthofa, dkk. SMA KELAS X  Hak Cipta pada Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi Republik Indonesia. Dilindungi Undang-Undang. Disclaimer: Buku ini disiapkan oleh Pemerintah dalam rangka pemenuhan kebutuhan buku pendidikan yang bermutu, murah, dan merata sesuai dengan amanat dalam UU No. 3 Tahun 2017. Buku ini disusun dan ditelaah oleh berbagai pihak di bawah koordinasi Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi. Buku ini merupakan dokumen hidup yang senantiasa diperbaiki, diperbaharui, dan dimutakhirkan sesuai dengan dinamika kebutuhan dan perubahan zaman. Masukan dari berbagai kalangan yang dialamatkan kepada penulis atau melalui alamat surel [email protected] diharapkan dapat meningkatkan kualitas buku ini. Informatika untuk SMA Kelas X Penulis Mushthofa Wahyono Auzi Asfarian Dean Apriana Ramadhan Hanson Prihantoro Putro Irya Wisnubhadra Budiman Saputra Heni Pratiwi Penelaah Inggriani Paulina Heruningsih Prima Rosa Adi Mulyanto Penyelia Pusat Kurikulum dan Perbukuan Ilustrator Malikul Falah Penata Letak (Desainer) Nurul Fatonah Penyunting Christina Tulalessy Cecilia Esti Nugraheni Penerbit Pusat Kurikulum dan Perbukuan Badan Penelitian dan Pengembangan dan Perbukuan Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi Jalan Gunung Sahari Raya No. 4 Jakarta Pusat Cetakan pertama, 2021 ISBN 978-062-244-505-0 (no.jil.lengkap) 978-602-244-506-7 (jil. 1) Isi buku ini menggunakan huruf Newsreader 11/15 pt. (Production Type) x, 262 hlm.: 17,6 x 25 cm. ii  Kata Pengantar Pusat Kurikulum dan Perbukuan, Badan Penelitian dan Pengembangan dan Perbukuan, Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi mempunyai tugas penyiapan kebijakan teknis, pelaksanaan, pemantauan, evaluasi, dan pelaporan pelaksanaan pengembangan kurikulum serta pengembangan, pembinaan, dan pengawasan sistem perbukuan. Pada tahun 2020, Pusat Kurikulum dan Perbukuan mengembangkan kurikulum beserta buku teks pelajaran (buku teks utama) yang mengusung semangat merdeka belajar. Adapun kebijakan pengembangan kurikulum ini tertuang dalam Keputusan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia Nomor 958/P/2020 tentang Capaian Pembelajaran pada Pendidikan Anak Usia Dini, Pendidikan Dasar, dan Pendidikan Menengah. Kurikulum ini memberikan keleluasan bagi satuan pendidikan dan guru untuk mengembangkan potensinya serta keleluasan bagi siswa untuk belajar sesuai dengan kemampuan dan perkembangannya. Untuk mendukung pelaksanaan Kurikulum tersebut, diperlukan penyediaan buku teks pelajaran yang sesuai dengan kurikulum tersebut. Buku teks pelajaran ini merupakan salah satu bahan pembelajaran bagi siswa dan guru. Pada tahun 2021, kurikulum dan buku akan diimplementasikan secara terbatas di Sekolah Penggerak. Hal ini sesuai dengan Keputusan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan Nomor 1177 Tahun 2020 tentang Program Sekolah Penggerak. Tentunya umpan balik dari guru dan siswa, orang tua, dan masyarakat di Sekolah Penggerak sangat dibutuhkan untuk penyempurnaan kurikulum dan buku teks pelajaran ini. Selanjutnya, Pusat Kurikulum dan Perbukuan mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang terlibat dalam penyusunan buku ini mulai dari penulis, penelaah, reviewer, supervisor, editor, ilustrator, desainer, dan pihak terkait lainnya yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Semoga buku ini dapat bermanfaat untuk meningkatkan mutu pembelajaran. Jakarta, Juni 2021 Kepala Pusat Kurikulum dan Perbukuan, Maman Fathurrohman, S.Pd.Si., M.Si., Ph.D. NIP 19820925 200604 1 001 iii  Prakata Informatika adalah bidang ilmu mengenai studi perancangan, dan pengembangan sistem komputasi, serta prinsip-prinsip yang menjadi dasar perancangan dan pengembangan tersebut. Informatika dilandasi oleh landasan berpikir yang dinamakan berpikir komputasional (Computational Thinking). Berpikir komputasional ini merupakan suatu kerangka dan proses berpikir yang mencakup perangkat keras, perangkat lunak, dan menalar (reasoning) mengenai sistem dan persoalan. Moda berpikir (thinking mode) ini didukung dan dilengkapi dengan pengetahuan teoretis dan praktis, serta teknik untuk menganalisis, memodelkan dan menyelesaikan persoalan. Bidang-bidang pengetahuan Informatika dibagi menjadi: Berpikir Komputasional (BK), Teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK), Sistem Komputer (SK), Jaringan Komputer dan Internet (JKI), Analisis Data (AD), Algoritma dan Pemrograman (AP), Dampak Sosial Informatika (DSI), dan Praktik Lintas Bidang (PLB). Bidang pengetahuan inilah yang akan dipelajari bersama di buku siswa ini. Isi materi setiap bab terdiri atas konsep/materi/teori terkait bidang tadi dan aktivitas-aktivitas yang dapat dilakukan oleh siswa. Aktivitas ini ada yang individu dan berkelompok. Aktivitas ini juga ada plugged (membutuhkan komputer) dan unplugged (tidak memerlukan komputer). Harapannya siswa dapat memahami konsep dan implementasi Informatika dengan lebih baik dan bermakna. Buku teks Informatika kelas X telah disesuaikan dengan kebutuhan dari siswa kelas X, yang diharapkan menjadi terampil berpikir, berkarya, dan berteknologi, menjadi computationally literate, sebagai anggota masyarakat dan sekaligus warga digital yang berakhlak baik di dunia nyata maupun di dunia digital. Akhir kata penulis berharap semoga buku siswa ini dapat memberikan manfaat dan dapat digunakan untuk pendamping belajar Informatika sebaik-baiknya. Saran dan kritik membangun sangat penulis harapkan untuk perbaikan penulisan buku lebih lanjut. Bogor, Februari 2021 Penulis. iv  Daftar Isi Kata Pengantar........................................................................................................... iii Prakata.......................................................................................................................... iv Daftar Gambar...........................................................................................................vii Daftar Tabel.................................................................................................................. x Bab 1 Informatika dan Keterampilan Generik..................................................... 1 A. Tentang Informatika di Sekolah Menengah Atas................................ 3 B. Keterampilan Generik............................................................................ 14 Bab 2 Berpikir Komputasional.............................................................................. 23 A. Pencarian (Searching)...............................................................................26 B. Pengurutan (Sorting).................................................................................30 C. Tumpukan (Stack) dan Antrean (Queue)...............................................37 Bab 3 Teknologi Informasi dan Komunikasi.......................................................45 A. Integrasi Konten Aplikasi Perkantoran...............................................47 B. Fitur Lanjut Aplikasi Perkantoran.......................................................57 Bab 4 Sistem Komputer...........................................................................................63 A. Komputer dan Komponen Penyusunnya............................................65 B. Interaksi Manusia dan Komputer.........................................................69 C. Kolaborasi dalam Sistem Komputer.....................................................70 D. Sistem Operasi..........................................................................................72 Bab 5 Jaringan Komputer dan Internet................................................................91 A. Jaringan Lokal dan Internet...................................................................93 B. Komunikasi Data dengan Ponsel..........................................................99 C. Proteksi Data Saat Berinternet.......................................................... 104 Bab 6 Analisis Data................................................................................................ 109 A. Pengenalan Perkakas Analisis Data................................................... 112 B. Koleksi Data............................................................................................ 122 C. Visualisasi Data...................................................................................... 126 Bab 7 Algoritma dan Pemrograman................................................................... 135 A. Algoritma................................................................................................ 137 B. Bahasa Pemrograman Prosedural...................................................... 148 C. Bahasa Pemrograman C....................................................................... 149 D. Pengayaan............................................................................................... 192 Bab 8 Dampak Sosial Informatika...................................................................... 197 A. Sejarah Perkembangan Komputer..................................................... 199 B. Aspek Ekonomi dan Hukum dari Produk Informatika................ 201 C. Informatika untuk Masa Depan........................................................ 212 D. Karier dan Studi Lanjut di Bidang Informatika............................. 215 v Bab 9 Praktika Lintas Bidang Informatika....................................................... 231 A. Pengarahan Guru dan Observasi....................................................... 233 B. Pelaksanaan Proyek.............................................................................. 236 C. Monitoring dan Evaluasi Proyek....................................................... 241 Glosarium.................................................................................................................245 Daftar Pustaka........................................................................................................250 Sumber Gambar.....................................................................................................252 Indeks........................................................................................................................ 254 Profile Penulis.........................................................................................................257 Profile Penelaah......................................................................................................260 Profile Editor..........................................................................................................261 Profile Ilustrator dan Desainer............................................................................ 262 vi  Daftar Gambar Gambar 1.1 Peta Konsep Informatika dan Keterampilan Generik............................... 2 Gambar 1.2 Revolusi Industri 4.0........................................................................................ 4 Gambar 1.3 Pilar Pengetahuan Informatika....................................................................... 6 Gambar 1.4 Contoh Buku Kerja........................................................................................ 13 Gambar 1.5 Pelantikan OSIS (a) Upacara, (b) Nasi Tumpeng untuk acara ramah tamah......................................................................................... 16 Gambar 1.6 Contoh grafik (a) Cluster (kelompok) Data, (b) Layer pada aplikasi Geographical Information System, (c) Infografis menjadi pengguna internet anti-hoax........................................................ 20 Gambar 1.7 Komik lucu tentang teknologi...................................................................... 20 Gambar 2.1 Peta Konsep Berpikir Komputasional........................................................ 24 Gambar 2.2 Pencarian (a) buku di perpustakaan, (b) informasi di internet............................................................................... 27 Gambar 2.3 Tombol Back dan Forward pada Firefox................................................... 39 Gambar 3.1 Peta Konsep Teknologi Informasi dan Komunikasi............................... 46 Gambar 3.3 Insert Chart pada MS Word........................................................................... 49 Gambar 3.2 Muncul Sheet seperti pada Microsoft Excel............................................ 49 Gambar 3.4 Muncul Sheet seperti pada Microsoft Excel............................................ 50 Gambar 3.5 Ilustrasi Object Linking Antardua Dokumen.............................................. 50 Gambar 3.6 Pembuatan Daftar Isi...................................................................................... 59 Gambar 4.1 Peta Konsep Sistem Komputer.................................................................... 64 Gambar 4.2 Diagram Blok Konseptual Komputer......................................................... 65 Gambar 4.3 Contoh Microcomputer................................................................................ 67 Gambar 4.4 Contoh Personal Computer......................................................................... 67 Gambar 4.5 Contoh Mini PC, Coffee Lake-U-based Bean Canyon Intel NUC8i5BEK2........................................................................................ 67 Gambar 4.6 Contoh Minicomputer PDP-8e Minicomputer System......................... 68 Gambar 4.7 Salah satu contoh Komputer Mainframe IBM z Systems z13.............. 68 Gambar 4.8 Sierra/ATS-2 Super Computer.................................................................... 68 Gambar 4.9 Abstraksi Interaksi Perangkat Keras, Perangkat Lunak, dan Pengguna................................................................................................. 69 Gambar 4.10 Antarmuka Berbasis Grafis (a) Ikon pada ponsel, (b) Menu, (c) Dialog, textbox, dan button, (d) checkbox dan radio button.......................................................................................... 69 Gambar 4.11 Contoh Antarmuka Berbasis Perintah (CLI).......................................... 70 Gambar 4.12 Valkyrie, Humanoid Buatan NASA.......................................................... 71 Gambar 4.13 Beberapa Contoh Sistem Operasi............................................................ 72 Gambar 4.14 Alur Sistem Operasi pada Komputer dan “Lapisan Bawang” Sistem Komputer........................................................................................ 73 Gambar 4.15 (a) Simulasi Penjadwalan Proses, (b) Simulasi CPU............................. 78 Gambar 4.16 Komponen Internal pada Komputer........................................................ 79 Gambar 4.17 Central Processing Unit............................................................................. 80 vii Gambar 4.18 Siklus Mesin pada Komputer Sebelum dan Setelah Bekerja............. 81 Gambar 4.19 Memory Address seperti Kotak Surat..................................................... 82 Gambar 4.20 Siklus Ambil dan Jalankan (Fetch Execute Cycle)................................ 83 Gambar 5.1 Peta Konsep Jaringan Komputer dan Internet......................................... 92 Gambar 5.2 Contoh Jaringan Lokal................................................................................. 93 Gambar 5.3 Jaringan Lokal Bisa Mengubah Menjadi Jaringan Internet.................. 94 Gambar 5.4 Diagram Konektivitas Internet Jaringan Berkabel melalui Dial-Up dan ASDL......................................................................................... 96 Gambar 5.5 Konektivitas Jaringan LAN......................................................................... 96 Gambar 5.6 Ilustrasi Konektivitas Jaringan Nirkabel via GPRS................................ 97 Gambar 5.7 Ilustrasi Konektivitas Jaringan Nirkabel Wifi......................................... 97 Gambar 5.8 Ilustrasi Konektivitas Jaringan Nirkabel melalui Satelit....................... 98 Gambar 5.9 Ilustrasi Studi Kasus Perancangan Jaringan Komputer........................ 99 Gambar 5.10 Salah Satu Alur Kerja Proses Komunikasi Data SMS melalui Ponsel........................................................................................... 100 Gambar 5.11 Kabel Data................................................................................................... 102 Gambar 5.12 Contoh Ilustrasi Komunikasi Data Menggunakan Bluetooth......... 102 Gambar 5.13 Contoh Ilustrasi Komunikasi Data Menggunakan Wifi..................... 102 Gambar 5.14 Ilustrasi Berbagai Piranti Elektronik.................................................... 103 Gambar 5.15 Ilustrasi Jika Pesan di Media Sosial Tidak Dienkripsi...................... 104 Gambar 5.16 Situs kemdikbud.go.id Menggunakan Sertifikat SSL........................ 105 Gambar 6.1 Peta Konsep Analisis Data.......................................................................... 110 Gambar 6.2 Contoh Tampilan Halaman Website Pencarian Kerja.......................... 111 Gambar 6.3 Tampilan Google Colab Saat Dibuka Pertama Kali............................... 113 Gambar 6.4 Area Kerja Google Colab............................................................................. 114 Gambar 6.5 Contoh sederhana kode program Python............................................... 114 Gambar 6.6 Hasil Keluaran Contoh Sederhana Kode Program Python................. 115 Gambar 6.7 Contoh Assignment dalam Operasi Penjumlahan Sederhana............ 117 Gambar 6.8 Hasil Keluaran Contoh Sederhana Kode Program Python................. 118 Gambar 6.9 Contoh Penggunaan for dalam Python................................................... 119 Gambar 6.10 Contoh Pengolahan Data yang Bervariasi............................................ 120 Gambar 6.11 Contoh Penggunaan try-except dalam Python................................... 121 Gambar 6.12 Contoh sederhana penggunaan import pustaka Pandas................... 122 Gambar 6.13 Hasil keluaran contoh sederhana penggunaan import pustaka Pandas............................................................................. 122 Gambar 6.14 Alur Proses Web Scraping....................................................................... 123 Gambar 6.15 Kode Program untuk Parsing Sebuah Alamat Web............................ 123 Gambar 6.16 Hasil Keluaran dari Kode Program Parsing Website Lowongan Pekerjaan................................................................. 124 Gambar 6.17 Kode Program untuk Mengoleksi Data Lowongan Pekerjaan.......... 125 Gambar 6.18 Hasil Keluaran dari Kode Program Koleksi Data Pekerjaan............. 125 Gambar 6.19 Kode Program untuk Membingkai Data ke dalam Tabel.................. 125 Gambar 6.20 Contoh Hasil Keluaran dari Kode Program yang Menampilkan Tabel......................................................................... 126 Gambar 6.21 Kode Program untuk Preprocessing dalam Menata Data Gaji..................................................................................... 127 viii Gambar 6.22 Kode Program untuk Memvisualisasi Data dalam Diagram Batang.......................................................................................... 128 Gambar 6.23 Contoh Hasil Keluaran dari Kode Program Visualisasi Data........... 128 Gambar 6.24 Kode Program untuk Preprocessing dalam Mengelompokkan Posisi dan Institusi.................................................. 129 Gambar 6.25 Contoh Hasil Keluaran Setelah Posisi dan Institusi Dikelompokkan......................................................................... 129 Gambar 6.26 Contoh Hasil Keluaran dari Kode Program Visualisasi Data Menggunakan Diagram Lingkaran.............................................. 130 Gambar 6.27 Contoh Visualisasi Data Secara Real-Time.................................................. 132 Gambar 6.28 Visualisasi untuk Data Berat Badan sebagai Alat Memprediksi Pertumbuhan Ideal Bayi........................................ 133 Gambar 7.1 Peta Konsep Algoritma dan Pemrograman............................................. 136 Gambar 7.2 Elemen Generik dari Bahasa Pemrograman Prosedural..................... 148 Gambar 7.3 Alur proses membuat program dengan Bahasa C................................. 150 Gambar 7.4 Contoh tampilan sebuah IDE................................................................... 150 Gambar 7.5 Tampilan Ideone............................................................................................ 192 Gambar 7.6 Contoh Soal yang Terdapat pada Web TLX yang Dikelola oleh Ikatan Alumni Tim Olimpiade Komputer Indonesia (IA-TOKI)........ 193 Gambar 8.1 Peta Konsep Dampak Sosial Informatika................................................ 198 Gambar 8.2 Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC), komputer elektronik pertama yang dapat diprogram.......................... 199 Gambar 8.3 Ada Lovelace, Pemrogram Komputer Paling Awal di Dunia.......................................................................................................... 200 Gambar 8.4 Beragam bentuk komputer dalam kehidupan sehari-hari (a) Smart Watch (b) Surface Table, (c) Virtual Reality.......................... 200 Gambar 8.5 Ilustrasi Ekonomi Kreatif di Indonesia.................................................... 203 Gambar 8.6 Komik tentang Seseorang yang Sedang Membeli Komputer....................................................................................................... 209 Gambar 8.7 Inovasi-Inovasi Unggul di Bidang Informatika Banyak Bermula dari Coretan-Coretan Kreatif Di Buku Catatan atau Jurnal Seseorang................................................................................. 213 Gambar 8.8 Tujuan Pembangunan Berkelanjutan...................................................... 213 Gambar 8.9 Ilustrasi Gambaran Dunia di Masa Depan, Masyarakat 5.0 (Society 5.0) (a) abstraksi, (b) contoh aktivitas..................................... 214 Gambar 8.10 Ilustrasi Beberapa Profesi di Bidang Informatika............................... 216 Gambar 8.11 Lima Bidang Studi Komputing (Informatika)...................................... 225 Gambar 9.1 Peta Konsep Praktik Lintas Bidang......................................................... 232 Gambar 9.2 Contoh Membuat Desain Aplikasi dengan Menggunakan MS PowerPoint.................................................................. 241 ix  Daftar Tabel Tabel 4.1 Waktu Kedatangan dan Eksekusi Proses......................................................... 77 Tabel 7.1 Simbol Diagram Alir Beserta Maknanya....................................................... 138 Tabel 7.2 Ilustrasi Penelusuran Diagram Alir di Buku Kerja Siswa..........................142 Tabel 7.3 Beberapa Tipe Data Pada Bahasa C Beserta Ukuran Memori dan Rentang Nilainya........................................................................................ 157 Tabel 7.4 Beberapa Contoh Deklarasi Variabel.............................................................. 158 Tabel 7.5 Spesifikasi Format pada Bahasa C.................................................................. 160 Tabel 7.6 Spesifikasi Program yang Diberikan pada Problem Latihan.....................163 Tabel 7.7 Operator Matematika pada Bahasa C............................................................ 166 Tabel 7.8 Operator Logika, Relasional, dan Kesamaan Pada Bahasa C....................168 Tabel 7.8 Perbedaan antara Coding dan Pemrograman............................................... 191 Tabel 7.9 Padanan Sintaks Bahasa C dan Bahasa Python........................................... 195 Tabel 8.1 Profesi di Bidang Informatika.......................................................................... 218 Tabel 8.2 Jenis-Jenis Profesi di Bidang Informatika..................................................... 219 x KEMENTERIAN PENDIDIKAN, KEBUDAYAAN, RISET, DAN TEKNOLOGI REPUBLIK INDONESIA, 2021 Informatika untuk SMA Kelas X Penulis : Irya Wisnubhadra Bab 1 ISBN : 978-602-244-506-7 Informatika dan Keterampilan Generik Setelah mempelajari bab ini, kalian mampu berkolaborasi dalam tim dan mengomunikasikan hasilnya dengan efektif dan efisien. Kapan terakhir kali kalian bekerja dalam kelompok dan presentasi? Apakah kalian melakukan kesepakatan sebelum mulai mengerjakan tugas? Apakah lebih menyenangkan dibandingkan jika kerja sendiri? Apakah presentasi kalian menarik? Bab 1 Pengantar Informatika 1  Gambar 1.1 Peta Konsep Informatika dan Keterampilan Generik Kalian mungkin banyak yang pernah menggunakan aplikasi permainan pada telepon pintar? Aplikasi permainan adalah salah satu produk yang dihasilkan berkat ilmu Informatika. Pengembangan produk yang kompleks perlu kolaborasi tim yang baik agar efektif dan hasilnya sesuai dengan keinginan. Informatika, bidang pengetahuan, keterampilan generik, bekerja dalam kelompok, perencanaan kerja, pengomunikasian hasil kerja, presentasi, infografis 2 Informatika SMA Kelas X A. Tentang Informatika di Sekolah Menengah Atas Informatika adalah mata pelajaran yang baru diterbitkan buku pelajaran resminya. Informasi berikut adalah penjelasan secara ringkas tentang kurikulum Informatika. 1. Apa dan Mengapa Informatika? Informatika adalah bidang ilmu mengenai studi, perancangan, dan pembuatan sistem komputasi, serta prinsip-prinsip yang menjadi dasar perancangan tersebut. Komputasi adalah ilmu yang berkaitan dengan pemodelan matematika dan penggunaan komputer untuk memecahkan masalah-masalah sains. Istilah informatika sepadan dengan istilah dalam bahasa Inggris Informatics, Computing, atau Computer Science. Informatika mencakup pemodelan dari “komputasi” dan aplikasinya dalam pengembangan sistem komputer. Apa itu komputasi? Menurut KBBI, komputasi adalah: (1) penghitungan dengan menggunakan komputer; (2) dalam matematika, penghitungan dengan menggunakan bilangan-bilangan atau peubah-peubah yang dilaksanakan berdasarkan urutan langkah yang diberikan. Landasan berpikir untuk belajar informatika dinamakan berpikir komputasional (Computational Thinking). Berpikir komputasional ini merupakan suatu kerangka dan proses berpikir yang mencakup perangkat keras, perangkat lunak, dan menalar (reasoning) mengenai sistem dan persoalan. Moda berpikir (thinking mode) ini didukung dan dilengkapi dengan pengetahuan teoritis dan praktis, serta teknik untuk menganalisis, memodelkan dan memecahkan persoalan. Siswa yang belajar informatika akan mendalami bagaimana suatu “sistem komputasional” berfungsi, baik yang mengandung komputer maupun tidak. Setelah melalui perkembangan lebih dari 20 tahun, informatika telah menjadi salah satu disiplin ilmu yang saat ini sudah berdiri sendiri. IInformatika dapat dipandang sebagai sebuah cabang ilmu yang tersendiri karena membawa seseorang ke suatu cara berpikir yang unik (computational thinking), dan berbeda dari bidang ilmu lainnya. Ide-idenya tahan lama (20 tahun lebih dan masih terpakai sampai sekarang), dan prinsip-prinsip intinya dapat diajarkan tanpa bergantung kepada teknologi tertentu. Semula, informatika hanya diajarkan di tingkat Perguruan Tinggi. Sekarang, di berbagai negara di dunia, termasuk Indonesia, informatika sudah mulai diajarkan di tingkat pendidikan dini, dasar dan menengah. Informatika di Era Industri 4.0 Saat ini manusia hidup di era digital yang sering disebut Industri 4.0. Dalam industri 4.0, banyak hal dilakukan oleh manusia dengan memanfaatkan mesin cerdas berbasis komputer dan internet. Masyarakat sekarang ini Bab 1 Pengantar Informatika 3  disebut masyarakat 5.0 (society 5.0) karena hidup di dunia fisik sekaligus di dunia siber (maya) saat melakukan kegiatan daring. Banyak kegiatan dilakukan manusia secara fisik maupun secara daring dengan pemanfaatan Gambar 1.2 Revolusi Industri 4.0 teknologi komputer dan sumber: Dokumen Kemendikbud, 2021 di adaptasi dari https:// www.spectralengines.com/articles/industry-4-0-and-how-smart- internet. Kalian tentu bisa sensors-make-the-difference mengingat pengalaman kegiatan kalian yang didukung teknologi komputer dan internet, mulai dari berkomunikasi dengan media sosial, bermain game online, memesan makanan, memesan transportasi, mendaftar sekolah, belajar secara daring, dan sebagainya. Dunia yang seperti ini menjadi makin cepat berubah, banyak hal menjadi tidak pasti, persoalan yang dihadapi manusia makin rumit, dan beragam cara untuk melakukan hal yang sama. Sebagai contoh, dulu orang harus pergi ke toko atau ke pasar untuk berbelanja. Penjual juga harus mempunyai bangunan kios atau toko. Pemilik toko mempekerjakan pegawai untuk mengurus gudang, menjadi kasir, dan menangani berbagai pekerjaan lain. Pembeli juga harus membawa uang tunai untuk membayar. Sekarang, orang bisa berbelanja dari rumah, tidak harus pergi ke mana-mana walaupun tidak ada penjual keliling yang datang. Penjual juga bisa berjualan dari rumah tanpa perlu memiliki bangunan kios atau toko. Pembeli tidak harus mengambil uang di bank untuk membayar barang yang dibelinya karena bisa membayar dengan menggunakan uang digital. Contoh lain yang telah kita alami sendiri ialah pembelajaran daring (dalam jaringan) selama masa pandemi. Di dunia industri, lebih banyak lagi hal yang kini dilakukan dengan bantuan teknologi komputer. Segala sesuatu diselesaikan secara otomatis karena sudah ada robot-robot yang mampu mengerjakan pekerjaan rutin yang berulang-ulang. Cara orang melakukan kegiatan menjadi berubah karena teknologi komputer dan internet yang dimanfaatkan di berbagai bidang. Nah, situasi seperti contoh di atas memudahkan orang untuk melakukan kegiatan berbelanja, belajar, dan sebagainya. Namun coba pikirkan, bagaimana nasib para pekerja yang semula bekerja sebagai kasir, pegawai gudang, pegawai yang melakukan pengepakan barang di pabrik, teller di bank, dan sebagainya? Ada banyak orang yang kehilangan pekerjaan karena teknologi 4 Informatika SMA Kelas X mengambil alih hal-hal yang biasa mereka kerjakan. Di masa depan, pasti akan lebih banyak lagi peran teknologi dalam kegiatan manusia. Mungkin juga akan makin banyak jenis pekerjaan yang hilang. Sebaliknya, pencipta teknologi itulah yang makin dibutuhkan. Menghadapi situasi tersebut, siswa yang sedang belajar di jenjang SMA perlu berpikir kritis dan mulai memikirkan masa depan. Tentu, tidak semua orang akan berkarir di bidang komputer. Zaman sekarang, kesempatan untuk berkarya di berbagai bidang sangat terbuka. Namun, hampir semua ilmu lain membutuhkan komputasi atau penyimpanan informasi serta pembentukan pengetahuan yang membutuhkan komputer. Bidang-bidang yang semula sulit terjangkau untuk diriset, makin tertolong dengan kemampuan komputasi, misalnya untuk menyimulasikan alam raya dan benda langit, atau menengok struktur mikro sel hidup atau material seperti molekul, atom, atau gen manusia. Semua profesi mulai ahli sejarah, ahli ekonomi, guru, apoteker, dokter, perawat, ilmuwan, insinyur, pedagang, semua membutuhkan alat bantu kerja yang “mengandung” komputer. Bahkan, di rumah pun, untuk sekadar berkomunikasi, ponsel pintar sudah dilengkapi dengan aplikasi. Produk hiburan seperti permainan, atau video yang dinikmati jutaan pengguna lewat kanal siaran, bahkan film drama adalah karya digital yang diciptakan para produsen dengan bantuan ahli digital media dan juga ahli seni. Nah, untuk itulah siswa, SMA akan belajar mata pelajaran informatika ini. Selain belajar berpikir komputasional dalam menghadapi persoalan sehari- hari serta cara memanfaatkan teknologi komunikasi lewat jaringan, perangkat keras dan perangkat lunak dengan lebih efisien, siswa SMA perlu mempelajari teori-teori informatika dengan lebih mendalam, terutama tentang analisis data, pemrograman, dan dampak informatika dalam kehidupan dan pekerjaan. Teori saja tentu tidak cukup sebab baru berguna jika dapat dipraktikkan. Dengan demikian, siswa SMA akan bisa menyiapkan diri untuk menghadapi masa depan yang pasti akan makin cepat kemajuan teknologinya, dan membutuhkan komputer dan komputasi di bidang apa pun. Melalui mata pelajaran informatika, diharapkan di masa mendatang, pelajar Indonesia tidak hanya mampu mempergunakan teknologi komputer, tetapi juga memahami strategi pemecahan persoalan dan teknologi komputasi tepat guna yang berpotensi untuk dimanfaatkan dalam menyelesaikan persoalan. Setelah lulus SMA, bahkan juga akan tahu dan mampu bagaimana mengembangkan program dan sistem komputasi sederhana untuk mengatasi berbagai persoalan. Dengan demikian, akan makin banyak orang Indonesia yang mampu menciptakan teknologi berbasis komputer yang bermanfaat bagi banyak orang. Menarik, bukan? Bab 1 Pengantar Informatika 5 2. Apa yang akan Dipelajari dalam Mata Pelajaran Informatika? Informatika mencakup aspek teoretis dan praktis, mendorong kalian untuk mengembangkan daya pikir kritis dan kreatif untuk menghasilkan penemuan (invention) terkait komputer dan sistem komputasi. Kalian diharapkan mampu mengaplikasikan prinsip-prinsip ilmiah yang dipelajarinya untuk memahami dunia nyata, kemudian menciptakan perangkat keras dan perangkat lunak yang memudahkan kehidupan. Dengan mengombinasikan dari prinsip, praktik dan penemuan (principles, practice, and invention), kalian akan menjadi kreatif dan merasakan manfaatnya. Karena tidak hanya teoritis, penerapan informatika akan memberikan “surprise”, kejutan karena produknya menghasilkan sesuatu yang dapat diamati dan berfungsi dengan baik dan dapat digunakan, bahkan dapat memunculkan keindahan (“that is so beautiful”). Kalian akan mempelajari bidang-bidang pengetahuan Informatika, yang dikelompokkan menjadi Berpikir Komputasional (BK), Teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK), Sistem Komputer (SK), Jaringan Komputer dan Internet (JKI), Analisis Data (AD), Algoritma dan Pemrograman (AP), Dampak Sosial Informatika (DSI), dan Praktik Lintas Bidang (PLB). Dalam bahasa Inggris, bidang itu disebut: Computational Thinking (CT), Information and Communication Technology (ICT), Computing System (CE), Computer Network (NW), Data Analysis (DA), Algorithm & Programming (AP), Social Impact of Informatics (SOC), Computing Practices (CP). Gambar 1.3 berikut ini menggambarkan bidang-bidang pengetahuan atau elemen pengetahuan informatika tersebut. Keterangan: TIK: Teknologi Informasi dan Komunikasi SK: Sistem Komputer JKI: Jaringan Komputer/Internet AD: Analisis Data AP: Algoritma dan Pemrograman DSI: Dampak Sosial Informatika Gambar 1.3 Pilar Pengetahuan Informatika PLB: Praktik Lintas Bidang Sumber: Dokumen Kemendikbud, 2021 BK: Berpikir Komputasional 6 Informatika SMA Kelas X a. Apa yang dipelajari di kelas X? Apa bedanya dengan Informatika SMP? Materi yang disajikan dalam buku siswa ini dirancang untuk siswa yang sudah tamat belajar materi Informatika di fase SMP. Setelah belajar informatika selama 3 tahun selama SMP, tentunya siswa kelas X tidak asing lagi dengan dasar-dasar informatika. Kini saatnya siswa kelas X berlatih untuk berpikir lebih kritis dan lebih kreatif, serta belajar hal yang lebih konseptual dan praktik yang lebih mendalam dengan menggunakan teknologi. Berikut ini adalah gambaran umum materi pelajaran Informatika bagi kelas X: 1. Berpikir Komputasional: siswa kelas X akan lebih fokus ke persoalan yang solusinya membutuhkan program komputer, sehingga perlu belajar tentang strategi penyelesaian persoalan yang tidak intuitif dan naif, tetapi yang didasari bagaimana komputasi akan dilakukan dengan lebih efisien dan optimal. 2. Teknologi Informasi dan Komunikasi: dalam bagian ini siswa kelas X akan memahami integrasi antar aplikasi, memanfaatkan fitur aplikasi yang lebih advanced (lanjut) dibandingkan fase sebelumnya, dan memanfaatkan fitur otomasi yang tersedia. 3. Sistem Komputer: siswa kelas X akan belajar mengenai perangkat keras komputer dan menengok lebih dalam serta lebih rinci ke dalam setiap komponen komputer dan sistem operasi. Siswa kelas X akan mempelajari lebih rinci bagaimana data dan program disimpan dalam memori, dan bagaimana instruksi diproses. 4. Analisis Data: dalam bagian ini siswa kelas X akan belajar tentang pengelolaan dan penyajian data bervolume lebih besar dan melakukan analisis yang lebih kompleks dari fase sebelumnya. Siswa kelas X juga akan belajar bagaimana mengotomasi pengambilan data dari internet. Ingat, bahwa setiap detik, di internet muncul informasi baru. Kita tidak mungkin mengejar pengambilan data jika tidak melakukan otomasi 5. Algoritma dan Pemrograman: siswa kelas X akan belajar membuat program dengan menggunakan bahasa pemrograman tekstual, dengan menerapkan strategi berpikir komputasional yang dikembangkan pada materi Berpikir Komputasional. Peralihan dari program visual ke program tekstual membutuhkan abstraksi yang lebih tinggi dan lebih sulit, tetapi ini menantang! 6. Dampak Sosial Informatika: dalam bagian ini siswa kelas X akan belajar mengenai dampak informatika di berbagai bidang seperti ekonomi, hukum dan keterbukaan informasi. Siswa kelas X juga akan mendapatkan gambaran dampak informatika di berbagai bidang serta karir apa saja yang terbuka di bidang informatika. Bab 1 Pengantar Informatika 7  7. Praktik Lintas Bidang : selain mempelajari materi-materi di atas, siswa kelas X juga akan belajar bekerjasama secara kolaboratif untuk membuat rancangan solusi persoalan sosial yang harus mengandung perangkat lunak aplikasi. 3. Informatika dan Profil Pelajar Pancasila Untuk menyiapkan diri menghadapi masa depan di era digital, siswa kelas X juga perlu membangun kebiasaan-kebiasaan baik yang menumbuhkan karakter yang baik di dunia nyata maupun dunia digital, karena citra bangsa Indonesia terpapar di dunia digital yang sangat terbuka akibat kemunculan dan posting konten orang Indonesia. Bagi pelajar Indonesia, karakter yang baik ini dirumuskan sebagai profil pelajar Pancasila, yang memiliki ciri-ciri berikut ini: (a) Beriman, bertakwa kepada Tuhan YME, dan berakhlak mulia, (b) Berkebhinekaan global, (c) Mandiri, (d) Bergotong Royong, (e) Bernalar kritis, dan (f) Kreatif. Nah, melalui mata pelajaran informatika, kalian akan belajar juga menumbuhkan karakter-karakter tersebut, sebagai warga dunia nyata dan sebagai warga dunia maya. Semua elemen pembelajaran pada buku ini diharapkan dapat mengasah kemampuan kalian bernalar kritis dan kreatif, serta melatih kalian mengaitkan satu elemen pengetahuan dengan pengetahuan lainnya. Dalam proses belajar berbagai materi dalam informatika, kalian akan belajar untuk mandiri saat mengerjakan tugas-tugas yang diberikan oleh guru. Kalian juga akan mengembangkan kemampuan bergotong royong, bernalar kritis dan kreatif saat berdiskusi dan berkreasi memecahkan masalah atau membuat proyek bersama teman-teman kalian. Teman-teman kalian mungkin berasal dari berbagai daerah, bahkan mungkin kalian akan bertemu dengan teman-teman dari berbagai negara melalui dunia maya. Saat itulah kalian akan belajar menumbuhkan toleransi dan saling menghargai antar teman yang beraneka ragam latar belakangnya. Hal itu tentu dilakukan karena kita meyakini bahwa semua makhluk ciptaan Tuhan YME itu baik dan harus dihormati. Cara berkomunikasi yang baik dengan sesama menunjukkan akhlak yang mulia. 4. Tanya Jawab Teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK) berbeda dengan Informatika. Informatika berbeda dengan Teknologi Informasi. Oleh karena itu, kalian harus menggunakan kedua istilah tersebut dengan tepat dan sesuai konteksnya. Teknologi Informasi, Teknologi Informasi dan Komunikasi, dan Informatika sudah dibahas dan didalami semasa Fase SMP. Di bagian ini, beberapa hal yang lebih mendalam tentang informatika yang sering menjadi pertanyaan banyak orang, dan mungkin juga pertanyaan siswa kelas X akan disajikan beserta jawabannya. 8 Informatika SMA Kelas X Pertanyaan : Apa persamaan dan perbedaan informatika fase SMP dengan Fase SMA? Jawaban : Elemen mata pelajaran informatika sama, tetapi pembahasannya akan lebih mendalam dan praktiknya lebih banyak menggunakan komputer dan perkakas yang sesuai dengan bidang yang dipelajari. Proyek yang dikerjakan lebih luas cakupannya, dan menuntut siswa menggali permasalahan secara lebih mendalam, untuk merancang dan menghasilkan solusi yang efektif dan efisien Pertanyaan : Problem Solving? Jenis apa yang akan dilatih untuk diselesaikan pada Fase SMA? Jika dalam fase sebelumnya persoalan lebih dikaitkan dengan persoalan sehari- hari, pada Fase SMA kita akan membahas kasus-kasus yang lebih bernuansa informatika, artinya yang solusinya lebih mengarah ke solusi yang terprogram (bisa dijalankan oleh komputer). Program komputer yang dibuat semasa fase SMP lebih sebagai program kreativitas, sedangkan program komputer yang akan dikembangkan di kelas X akan berupa program komputer yang akan berguna untuk mendukung dalam memodelkan komputasi. Pertanyaan : Apakah Informatika perlu untuk bidang sosial dan humanitas (soshum) dan seni? Jawaban : Bidang sosial dan humanitas serta seni juga memerlukan komputer. Kalaupun siswa tidak akan memilih karir menjadi pengembang sistem komputasi, pengolahan data dalam suatu riset sosial akan membutuhkan perkakas pengolahan yang pasti membutuhkan informatika. Perkakas informatika ini disederhanakan antarmukanya sehingga pengguna bidang non informatika hanya perlu memandang perkakas informatika sebagai black box. Artinya, pengguna bidang informatika tidak perlu tahu detailnya, tinggal memakai seperti banyak pemakai televisi atau kulkas tanpa perlu mengerti rangkaian elektronika di dalamnya. Akan tetapi, memahami struktur dari perkakas dengan baik dan memahami logika pengembangannya akan membantu pengembang perkakas. Sistem sosial banyak dimodelkan dan disimulasikan, untuk mengkaitkan masa lalu, masa kini, dan masa depan. Simulasi memungkinkan kita melakukan percobaan dengan mengubah- ubah parameter, dan melakukan “what if analysis” atau “Bagaimana jika…. “ Pertanyaan : Apa hubungan informatika dengan matematika? Jawaban : Matematika adalah akar dari informatika, terutama untuk bidang logika dan matematika diskrit, statistika, dan analisis data. Informatika memadukan teori- teori matematika dan bidang lain dengan prinsip dan teori informatika, untuk menghasilkan model komputasi yang dapat disimulasikan dengan komputer. Pertanyaan : Apa hubungan informatika dengan ilmu pengetahuan alam? Jawaban : Informatika akan menjadi alat berpikir saat mengembangkan model- model komputasi untuk bidang kimia, biologi, fisika, atau lainnya. Kemajuan Bab 1 Pengantar Informatika 9 sains banyak dicapai dengan kemajuan bidang informatika. Sebaliknya, kebutuhan pemodelan dan komputasi sains juga menyebabkan teknik untuk pengolahan, analisis dan interpretasi data bagi sains semakin baik. Pertanyaan : Apa hubungan informatika dengan engineering (rekayasa)? Jawaban : Dalam proses rekayasa, insinyur insinyur menentukan kebutuhan, melakukan analisis, perancangan, implementasi dan pengujian produk/artefak. Insinyur sipil akan menghasilkan berupa bangunan (gedung, jembatan, atau lainnya). Insinyur mesin menghasilkan mesin dan engine untuk berbagai alat mulai engine pesawat, mobil, atau alat rumah tangga sederhana. Praktik lintas bidang informatika memberi kesempatan siswa untuk melakukan praktik proses rekayasa, yang meliputi analisis, perancangan, implementasi dan pengujian sebelum mengembangkan produk/artefak komputasional. Pertanyaan : Kegiatan apa saja yang akan dilakukan dalam pelajaran informatika? Apakah sama dengan SMP? Jawaban : Ya, masih sama dengan saat fase SMP, siswa kelas X akan mengalami pembelajaran berbasis proyek (Project Based Learning/PBL), pembelajaran berpusat pada siswa (Student Centered Learning/SCL), dan pembelajaran berbasis inkuiri (Inquiry Based Learning/IBL). Dalam pembelajaran berbasis proyek, siswa secara berkelompok akan membuat karya (proyek) untuk menerapkan pengetahuan yang telah dipelajari. Dalam pembelajaran berbasis inkuiri, siswa akan melakukan eksplorasi secara mandiri untuk suatu topik yang diberikan oleh guru untuk merumuskan pertanyaan-pertanyaan atau persoalan dari permasalahan yang ada. Dalam PBL dan IBL, siswa adalah aktor utama di kelas karena diberi kepercayaan untuk belajar menjadi mandiri, menemukan ide, berpendapat, berkreasi, dan menyampaikannya ke orang lain. Pembelajaran seperti inilah yang disebut sebagai pembelajaran yang berpusat pada siswa. Proses ini akan menumbuhkembangkan siswa menjadi ilmuwan yang berpikir kritis, kreatif, dan inovatif dalam mengajukan solusi-solusi. Pertanyaan : Apa yang dimaksud dengan transformasi digital? Jawaban : Transformasi digital mengacu pada proses dan strategi menggunakan teknologi digital untuk mengubah praktik pekerjaan dan bahkan kehidupan sehari-hari menjadi “digital” yaitu lebih banyak memakai sistem komputer. Hal ini semakin mungkin karena masyarakatnya juga semakin “melek digital” (digital literate), perangkat keras semakin canggih dan justru menjadi murah serta berkinerja tinggi (powerful), perangkat lunak semakin mudah dioperasikan, dan teknologi juga memungkinkan sistem beroperasi lebih efisien dan memberikan nilai manfaat bagi kehidupan. 10 Informatika SMA Kelas X Pertanyaan : Apa itu big data? Jawaban : Istilah big data banyak disebut-sebut. Big data adalah istilah yang menggambarkan data terstruktur maupun tidak terstruktur yang bervolume besar, yang cepat pertumbuhannya. Data tersebut membanjiri dunia digital karena semakin banyak orang mengisi konten lewat aplikasi, misalnya berkomunikasi/ bersosialisasi melalui media sosial. Namun bukan jumlah data yang penting. Apa yang dilakukan organisasi dengan data itulah yang penting. Big data dapat dianalisis untuk selanjutnya dipakai mengarahkan keputusan seseorang, memberikan rekomendasi, atau lainnya. Dalam organisasi dan bisnis, big data dapat dipakai untuk membantu proses pengambilan keputusan yang strategis dengan menggali halaman web yang dapat diakses secara publik. Pertanyaan : Apa itu Artificial Intelligence? Semula, kecerdasan buatan hanya dikaitkan dengan robot yang menggantikan peran manusia. Sekarang, kecerdasan buatan tidak hanya berkaitan dengan robot. Kecerdasan buatan (Artificial Intelligence/AI) memungkinkan mesin untuk belajar dari pengalaman, menyesuaikan input-input baru dan melaksanakan tugas seperti manusia. Sebagian besar contoh AI yang kita dengar dewasa ini – mulai dari komputer yang bermain catur hingga mobil tanpa awak (autonomous car) – sangat mengandalkan pembelajaran mendalam dan pemrosesan bahasa alami. Dengan menggunakan teknologi ini, komputer dapat dilatih untuk menyelesaikan tugas- tugas tertentu dengan memproses sejumlah besar data dan mengenali pola dalam data. Nah, jika mesin (dapat berupa perangkat lunak saja, atau gabungan perangkat lunak dan perangkat keras) dapat belajar, tentunya Siswa SMA kelas X juga bisa belajar jauh lebih baik dari mesin kan? Manusia harus unggul dari mesin, karena manusia menciptakan mesin! 5. Rencana Kegiatan Selama dua semester, kalian akan melaksanakan serangkaian kegiatan, yang akan disampaikan oleh guru. Kegiatan tersebut urutannya akan ditentukan oleh guru, dan bukan belum tentu oleh urutan dalam buku ini, karena bahan dalam buku ini memang sengaja dibuat lebih banyak, dan tidak semuanya akan dibahas di kelas. Buku ini dapat lebih mudah dipahami oleh siswa yang sudah tamat belajar buku Informatika kelas 7, 8 dan 9. Sebelum belajar tentang informatika, ada beberapa kemampuan umum yang akan dipakai sepanjang pembelajaran, yang penting untuk kalian kenal dan alami lebih dulu, yaitu bekerja dalam kelompok dan bagaimana mengkomunikasikan hasil kerja dengan baik. Dua hal ini akan disimulasikan di awal pekerjaan, dan diharapkan dapat kalian praktikkan dengan semakin baik seiring dengan berjalannya waktu. Bab 1 Pengantar Informatika 11  Catatlah urutan kegiatan yang direncanakan oleh guru menjadi dua buah tabel Program Kegiatan Semester. Tuliskan setiap tabel dalam satu lembar kertas, dan masukkan dalam Map Buku Kerjamu. 6. Rekaman Kegiatan Setiap kali melakukan kegiatan, kalian harus mencatat kegiatan dalam jurnal, dan juga membuat catatan, mengerjakan latihan, mengisi Lembar Kerja Siswa yang dibagikan. Siapkanlah jurnal siswa sebelum memulai mata pelajaran Informatika. Ini adalah contoh dari Jurnal a. Jurnal Siswa Nama : ………………. Kelas/Rombel : ………………. Semester : 1 / 2, Tahun Ajaran ………. Mulai Tanggal … s.d. …….. Minggu Topik yang Aktivitas Rangkuman Refleksiku ke Kupelajari 1 2... b. Evaluasi diri dan Refleksiku di akhir semester: 1. Aku sangat senang/senang/kurang senang/tidak senang Karena …………………. 2. Aku merasa sudah belajar dengan baik dan berusaha, jika dinilai skala 1 s.d. 4, aku akan menilai usahaku … 3. Catatanku: ………………….. c. Buku Kerja Siswa Buku Kerja Siswa adalah himpunan semua hasil belajar kalian selama satu tahun. Dengan menyusun buku kerja siswa sebagai catatan terpisah, kalian sudah menyumbang ke lingkungan (green environment), karena Buku Siswa dapat dipakai oleh adik-adikmu. Oleh karena itu, tolong jangan mencorat- coret Buku Siswa. Jika kalian perlu membuat catatan, ambil selembar kertas dan tuliskan catatannya dikaitkan dengan nomor halaman Buku Siswa. Wujudkan Buku kerjamu dengan menggunakan kertas binder, yaitu kertas lepasan yang dibundel dalam map, dapat disisipkan sesuai keperluan. Dengan menggunakan map dan kertas binder, kalian berlatih untuk menerapkan Computational Thinking, mengorganisasi artefak hasil tugas dan hasil belajarmu dengan rapi, terstruktur sehingga dengan mudah dapat dicari kembali. Setiap lembar kertas kerja harus mengandung identitas namamu, 12 Informatika SMA Kelas X topik yang dipelajari dan nomor halaman. Nomor halaman hanya perlu urut dalam satu kelompok laporan. Rencanakanlah dengan baik penomoran halaman buku kerjamu. Ini Informatika! Menyusun kode lembar kerja, menyimpan sebagai arsip, dan dengan mudah kalian dapat menemukan kembali saat diperlukan. Hal yang sama akan kalian lakukan untuk file dan folder yang akan kalian simpan dalam komputer, jika kalian mempunyai komputer/laptop sendiri. Itu hanya masalah media. Kerapian kalian menyusun lembar kerja siswa, mencerminkan kemampuanmu mengorganisasi file dan folder di komputer! Dengan mengorganisasi lembar kerjamu sebagai kertas binder, kalian juga dapat mengurutkan sesuai dengan urutan yang diperlukan. Saat suatu tugas selesai dikerjakan, kertas terlepas dapat diperiksa oleh guru, kalian tetap dapat mengacu ke semua bahan yang ada dalam map. Jangan lupa mengarsip saat lembar sudah dikembalikan oleh gurumu. Catat di halaman akhir lembar tugas, kapan tugas kalian serahkan, dan kapan dikembalikan oleh gurumu. Kreativitasmu sangat dihargai dan harus dipupuk. Kamu boleh menggambar atau menambahkan ilustrasi pada setiap catatan, jika masih mempunyai waktu. Sisipkan lembar pemisah di antara kelompok berkas untuk memudahkan kalian mengakses suatu lembar kerja tertentu dengan lebih cepat. Jika tersedia komputer dan printer, kalian juga boleh mencetak dan mengarsip cetakan komputer menjadi bagian bukumu. Buku ini akan menjadi buku kenang-kenangan (memori) belajar yang menyenangkan. Caramu memelihara buku kerja, dan kerapianmu dalam mengorganisasi isinya, menunjukkan kemampuanmu dalam mengorganisasi informasi dalam komputer. Ini suatu praktik Informatika! Oleh sebab itu, buku kerjamu di akhir tahun akan dinilai oleh secara menyeluruh. Berikut adalah contoh buku kerja yang diharapkan Catatan Berpikir Komputasional Catatan Sistem Komputer Catatan TIK Catatan Algoritma dan Pemrograman Catatan Sistem Komputer Gambar 1.4 Contoh Buku Kerja Bab 1 Pengantar Informatika 13 B. Keterampilan Generik Dalam konsep kurikulum informatika, dikenal adanya 7 aspek praktik lintas bidang , di mana 2 di antaranya bersifat umum dan akan dipraktikkan di mana- mana. Tentunya, tidak semuanya harus dipraktikkan sekaligus pada satu aktivitas. Tujuh aspek praktika informatika itu adalah: 1. Membina dan menumbuhkan budaya kerja masyarakat digital dalam tim yang inklusif. 2. Berkolaborasi untuk melaksanakan tugas dengan tema komputasi. 3. Mengenali dan mendefinisikan persoalan yang pemecahannya dapat didukung dengan sistem komputasi. 4. Mengembangkan dan menggunakan abstraksi. 5. Mengembangkan artefak komputasi, misalnya membuat program sederhana untuk menunjang model komputasi yang dibutuhkan di pelajaran lain. 6. Mengembangkan rencana pengujian,menguji dan mendokumentasikan hasil uji artefak komputasi. 7. Mengkomunikasikan suatu proses, fenomena, solusi TIK dengan mempresentasikan, memvisualisasikan serta memperhatikan hak kekayaan intelektual. Bekerja dalam kelompok untuk mengerjakan proyek Informatika mencakup hampir semua aspek tersebut, dan hasil kerja kelompok akan dipaparkan baik secara lisan, menjadi bahan presentasi, atau poster atau karya lainnya. Di zaman digital, komunikasi grafis visual memudahkan informasi tersampaikan. Oleh karena itu, kalian perlu berlatih berkomunikasi lisan, tertulis, maupun menyiapkan bahan paparan dalam bentuk grafis. Mengkomunikasikan ide dalam bahasa lisan ataupun tertulis tentunya kalian pelajari mendalam dalam pelajaran bahasa. Ini merupakan salah satu contoh, bahwa mata pelajaran bahasa sangat penting untuk menunjang informatika. Kalian harus mempraktikkan apa yang dipelajari dalam pelajaran bahasa untuk mengkomunikasikan hasil kegiatan dalam informatika. Pada bagian ini tidak akan dibahas tentang perkakas untuk berkolaborasi, membuat bahan presentasi ataupun infografis. Bekerja dalam kelompok akan disimulasikan dalam permainan peran, presentasi akan diberikan praktik baiknya, sedangkan infografis akan diberikan arahan tentang apa yang disebut dengan infografis yang baik. 14 Informatika SMA Kelas X 1. Kolaborasi Kolaborasi adalah proses dua orang atau lebih yang bekerja sama untuk menyelesaikan tugas atau mencapai tujuan. Kolaborasi membutuhkan kepemimpinan, pembagian tugas dan peran yang adil. Kolaborasi yang baik akan terjadi jika komunikasi antar anggota kelompok baik. Pada aktivitas ini, tugas diberikan untuk dikerjakan dengan kolaborasi dalam tim agar kalian dapat berdiskusi dan mengerjakan suatu tugas yang lebih besar, dibanding hanya mengerjakan seorang diri. Jumlah anggota kelompok akan ditentukan oleh guru, sesuai dengan tugas yang diberikan. Makin besar tugasnya, biasanya makin banyak anggota kelompoknya. Secara umum, tujuan kerja kelompok adalah agar kalian menghasilkan alternatif solusi dari berbagai sudut pandang, menentukan solusi yang diimplementasi secara demokratis, menyelesaikan tugas dengan lebih cepat, dan memupuk semangat bergotong royong. Benarkah bahwa jika tugas dikerjakan oleh lebih banyak orang akan selalu lebih cepat? Belum tentu. Misalnya tugas untuk membungkus dan memasukkan 20 komputer ke dalam kardus, jika dikerjakan oleh 5 orang akan jauh lebih cepat dibandingkan dengan dikerjakan oleh 2 orang, atau bahkan 1 orang. Hal ini terjadi jika masing-masing dapat membungkus dan memasukkan ke setiap kardus sendiri-sendiri. Ada pekerjaan yang tidak semudah itu untuk dibagi. Misalnya jika hanya tersedia 2 gulungan selotip penutup kardus, dan hanya ada 1 gunting setiap orang tidak dapat bekerja mandiri karena saat membutuhkan selotip harus menunggu jika sedang dipakai. Ada juga tugas di mana setiap orang tidak mengerjakan tugas yang sama, dan harus dikerjakan dalam beberapa tahap. a. Pemanasan: Berbagi tugas dan peran Aktivitas Kelompok Aktivitas GS-K10-01-U: Berbagi Tugas dan Peran dalam Kelompok Aktivitas pemanasan ini dilakukan untuk memulai belajar bekerja dalam kelompok, Deskripsi Tugas Pada akhir kepengurusan OSIS tahun 2020, setelah pemilihan pengurus OSIS dan MPK yang baru, pengurus OSIS lama mendapat tugas menyiapkan upacara pelantikan ketua yang baru, dan setelah pelantikan akan dilakukan acara ramah tamah. Bab 1 Pengantar Informatika 15  Gambar 1.5 Pelantikan OSIS (a) Upacara, (b) Nasi Tumpeng untuk acara ramah tamah Untuk pekerjaan ini, siswa perlu berbagi peran karena setiap orang dapat mengerjakan yang tidak sama. Misalnya, karena ada dua acara, secara tegas, dapat dibentuk dua subtim yang mempunyai koordinator, dan keduanya dikoordinasikan oleh Ketua Panitia. Ada yang menyiapkan upacara pelantikan dan ada yang menyiapkan acara ramah tamah. Ada pekerjaan yang jika dikerjakan lebih banyak orang akan membutuhkan waktu lebih lama. Oleh karena itu, strategi membagi pekerjaan dalam kelompok harus ditentukan oleh kelompok sebelum dikerjakan agar tugas dapat dikerjakan dengan lancar. Tugas juga dibagi rata secara adil walaupun setiap orang tidak mengerjakan hal yang sama. Sebelum mulai bekerja dalam kelompok, semua anggota kelompok perlu menentukan strategi yang tepat agar tujuan tugas dapat dilakukan dengan paling efisien dan optimal. Untuk tugas tertentu, perlu ditunjuk Koordinator Tim yang akan mengatur kelancaran pekerjaan, dan yang akan memeriksa apakah hasil akhir sudah sesuai dengan yang diharapkan. Untuk setiap acara, perlu disusun program kerja dan acara yang runtut berikut waktunya. Agar bekerja dalam kelompok menjadi efisien, efektif, dan menghasilkan solusi yang baik, lakukanlah hal berikut. 1. Pahami persoalan dan tujuan bersama yang akan dicapai kelompok. 2. Lakukan pembagian peran dalam kelompok sehingga setiap anggota mendapat peran dan pembagian tugas. Jika semua mengerjakan hal yang sama, tugas tidak akan selesai. Harus ditunjuk ketua kelompok jika anggotanya banyak atau hasilnya perlu dikumpulkan dan diintegrasikan. 3. Kerjakan tugas sesuai peran masing-masing. Jangan kuatir kalau perannya berbeda. Siswa dapat berganti peran pada tugas berikutnya. 4. Setelah masing-masing mengerjakan bagian sesuai perannya, kedua subtim harus berkumpul untuk mengintegrasikan hasil kerja masing-masing. 5. Setelah subtim beres, ada koordinasi yang hanya diwakili oleh ketua subtim. 6. Kelompok dipimpin oleh ketua kelompok atau diskusi antarrekan sebaya, merumuskan kesimpulan semua kelompok dengan berdiskusi. 16 Informatika SMA Kelas X Apa yang kalian lakukan? Buatlah pembagian tugas dan peran untuk setiap anggota tim. Isi Lembar Kerja Siswa ini: Anggota Tugas Peran b. Perencanaan Kerja Kelompok Tahukah kalian? Perencanaan kerja sebelum pekerjaan dilakukan Tugas adalah hal yang akan bermanfaat bagi tim untuk mendapatkan wajib dikerjakan atau yang hasil yang baik, efektif, dan efisien. Perencanaan ditentukan untuk dilakukan; pekerjaan yang menjadi kerja harus dilakukan dengan membuat strategi tanggung jawab seseorang; yang sesuai dengan mempertimbangkan sumber pekerjaan yang dibebankan. daya yang dimiliki seperti jumlah anggota tim, Peran adalah perilaku yang diharapkan dari seorang waktu pengerjaan, dan peralatan yang dimiliki. individu yang menempati Walaupun pembagian perencanaan kerja ini posisi atau status sosial tertentu, contoh: ketua memakan waktu, namun hal ini akan bermanfaat kelompok, bendahara, saat melakukan pengecekan agar pekerjaan dapat sekretaris, dan lainnya. selesai tepat waktu sesuai target. (sumber: Kamus Besar Bahasa Indonesia (http://kbbi. kemdikbud.go.id), Ensiklopedia Britannica) Merencanakan Kerja kelompok Aktivitas GS-K10-02-U: Perencanaan Kegiatan Latihan ini dilakukan sebelum melakukan aktivitas kelompok apapun. Deskripsi Tugas Kalian akan mendapat 2 atau 3 tugas yang harus dikerjakan berkelompok. Setiap kelompok harus menentukan strategi dalam mengerjakan tugas. Tugas kalian ialah membuat strategi yang paling efisien untuk menyelesaikan semua tugas yang diberikan daftarnya. Contoh rangkaian tugas selama 1 semester dalam sebuah kelompok yang terdiri atas 6 orang, yaitu Ali, Badu, Cici, Deni, Elon, dan Fadlan: 1. Membuat maket sebuah komputer dari kardus yang dikerjakan oleh 4 orang. 2. Membuat maket sebuah ponsel dari kardus yang dikerjakan oleh 2 orang. 3. Membuat infografis tentang keamanan internet yang dikerjakan oleh 3 orang. Bab 1 Pengantar Informatika 17 4. Menulis poster tentang peran teknologi dalam kehidupan sehari-hari yang dikerjakan 3 orang. 5. Membuat laporan keuangan kegiatan siswa dikerjakan oleh 3 orang. Kalian merupakan salah satu anggota dalam kelompok tersebut dan boleh menentukan menjadi anggota kelompok yang mana. Usahakan, setiap orang mendapat beban tugas yang sama dan berkeadilan untuk ke-5 tugas secara keseluruhan. Apa yang harus kalian lakukan? Untuk setiap tugas, tentukan tujuan tugas, pembagian peran, langkah penyelesaian, dan tugas setiap anggota kelompok serta perkiraan waktu kerjanya [dengan mengisi instrument terlampir] Proyek :................................................. Anggota Kelompok : ………………................................. Semester : …............................................... Proyek : ……............................................ Anggota Kelompok : ………………................................. Semester : …............................................... Aspek Uraian Deskripsi Umum Proyek Tuliskan dengan ringkas judul dan tentang proyek yang kalian kerjakan. Tujuan Tugas Tuliskan dengan ringkas. Hasil Tugas Jelaskan hasil (deliverable) tugas dengan spesifikasi yang jelas dan terukur. Waktu dan Tempat Berapa lama mengerjakan dan di mana (di Penyelesaian rumah, sekolah). Pembagian Peran Tuliskan peran untuk setiap anggota kelompok, perannya apa. Tahapan/Langkah Penyelesaian Langkah umum dan runtut penyelesaiannya. Kesimpulan Capaian Tercapai semuanya/sebagian/ sebagian kecil saja/tidak tercapai. Apa yang dinikmati dan Tuliskan secara ringkas perasaan kalian dan disenangi dalam mengerjakan alasannya. proyek ini? Kesulitan dalam mengerjakan Tuliskan secara ringkas kesulitan kalian dan proyek ini mengapa kesulitan itu muncul. Andaikata diberi kesempatan ulang, dapatkah mengatasinya? Kemudian setiap anggota kelompok harus membuat laporan ringkas, yang berisi hal-hal sebagai berikut, yang dituliskan bebas pada sebuah kertas dan dimasukkan dalam Buku Kerja Siswa: 18 Informatika SMA Kelas X  - Perannya - Apa yang sudah dikerjakan - Kontribusinya terhadap hasil - Refleksinya 2. Komunikasi Hasil kerja yang telah kita kembangkan atau dibuat perlu dikomunikasikan dengan baik kepada pihak yang berkepentingan, seperti: pemberi kerja, khalayak umum, dan lainnya. Komunikasi hasil kerja bisa dilakukan dengan presentasi dan demo produk, atau dalam bentuk produk tampilan seperti infografis. a. Infografis Infografis berisi informasi teks dan gambar atau grafik lain yang akan mempermudah pembaca menangkap pesan yang dimaksud. Ilustrasi visual lebih mudah untuk ditangkap maknanya dan diinterpretasi ketimbang hanya tekstual. Sering kali, infografis dalam 1 lembar akan lebih bermakna dan menunjukkan hal penting (disebut “abstraksi”) dari apa yang kalian kerjakan. Dapat dikatakan bahwa sebuah gambar mengandung seribu makna (a picture is worth a thousand words) Misalnya, Gambar 1.6 menunjukkan grafik dan infografis yang mempermudah memperoleh informasi. (a) (b) Bab 1 Pengantar Informatika 19  (c) Gambar 1.6 Contoh grafik (a) Cluster (kelompok) Data, (b) Layer pada aplikasi Geographical Information System, (c) Infografis menjadi pengguna internet anti- hoax. (a) (b) Gambar 1.7 Komik lucu tentang teknologi Sebuah infografis mempunyai komponen konten dan tampilan. Konten dan tampilan akan menjadikan sebuah infografis menjadi paparan untuk mengomunikasikan informasi lebih baik dan berhasil. Perancangan konten infografis perlu memperhatikan hal-hal berikut. 1. Tujuan infografis dibuat: untuk mengedukasi, himbauan, ajakan atau lainnya. 2. Kepada siapa infografis ditujukan. Misalnya, membuat infografis untuk adik-adik TK akan berbeda dengan infografis paparan proyek sains kalian. Infografis saintifik kontennya harus lebih saintifik dan sesuai kaidah sains. 20 Informatika SMA Kelas X 3. Konten harus benar, masuk akal, dan jelas sumbernya. Konten bergantung pada tujuan infografis dibuat. Dari segi tampilan, kalian perlu memperhatikan hal-hal berikut saat membuat infografis. 1. Pemilihan kata-kata kunci. Karena sempitnya ruangan, pemilihan kata kunci dan kalimat yang singkat dan bermakna harus diperhatikan. 2. Pemilihan huruf yang sesuai ukuran dan jenisnya. 3. Pemilihan ilustrasi (grafik, gambar) yang sesuai. 4. Tata warna yang serasi dan sesuai dengan konteks. Beberapa warna mempunyai arti tersendiri. Bahkan, kalian perlu memperhatikan komposisi warna agar teman yang buta warna akan masih bisa menginterpretasi dengan baik. 5. Tata letak yang baik. b. Presentasi Laporan tertulis atau sebuah artefak komputasional, yaitu produk yang akan kalian hasilkan dalam aktivitas praktik informatika, perlu dijelaskan secara lisan agar dapat lebih mudah dipahami. Untuk itu, sebelum presentasi, kalian harus menyiapkan garis besar (“outline”) informasi lisan yang akan disampaikan dalam bentuk tertulis. Sebuah bahan presentasi yang baik ialah gabungan antara penjelasan murni tekstual dan gambar atau grafik (jika dipandang per halaman presentasinya). Biasanya, bahan presentasi disampaikan dalam ringkasan butir-butir penting dari paparan (oleh sebab itu, perkakas pembuatnya disebut “PowerPoint”). Kriteria dari sebuah bahan presentasi yang baik ditentukan oleh konten dan tampilannya. Dari segi konten: 1. Mengandung bagian penting sebagai berikut yang menunjukkan alur logika dari paparan, yang mengalir dengan runtut a. Ringkasan, agar dalam waktu singkat pendengar b. Latar belakang c. Paparan utama d. Penutup, kesimpulan 2. Ditulis dalam bahasa yang sesuai, dan dalam bentuk butir-butir kata kunci serta ringkasan teks. Seringkali bahkan bukan dalam kalimat lengkap Dari segi tampilan: 1. Ukuran huruf cukup besar untuk dapat dilihat oleh pendengarnya. 2. Seimbang antara teks dan gambar/ilustrasi. Terlalu banyak ilustrasi mengharuskan banyak narasi. Terlalu banyak teks, akan sulit ditangkap dalam waktu singkat. Bab 1 Pengantar Informatika 21 3. Jumlah lembar yang sesuai dengan waktu yang disampaikan. Makin singkat, perlu sedikit lembar presentasi dan harus padat. Dengan bahan presentasi yang baik, kalian akan lebih percaya diri dalam melakukan presentasi atau paparan lisan. Sebaiknya, kalian memperhatikan hal-hal sebagai berikut dalam mempersiapkan bahan presentasi yang baik. 1. Siapkan bahan presentasi dengan baik dan menarik sesuai waktu yang disediakan, disertai catatan tentang penekanan apa yang akan disampaikan. 2. Siapkan alat bantu seperti alat petunjuk. 3. Perhatikan siapa pendengarnya dan konteks dari presentasi karena akan menentukan gaya bahasa lisan dan gaya bahasa tubuh yang cocok. a. Paparkan dengan bahasa lisan yang baik, Tahukah kalian? ucapkan dengan jelas sesuai dengan bahasa Bahasa tubuh adalah yang dipakai, dan tidak menggumam. gerakan yang akan membantu b. Pakai bahasa tubuh yang baik, tidak memperjelas apa yang dipaparkan. Bahasa tubuh terlalu banyak gerakan mengganggu. dilakukan dengan gerakan 4. Saat menjelaskan produk, sampaikan dengan bagian tubuh misalnya kerdipan alur logika yang menunjukkan penalaran yang mata, gerakan tangan, gerakan kepala, dsb. runtut, misalnya mulai dari deskripsi persoalan, usulan solusi, solusinya, dan kesimpulan apakah solusi mengatasi persoalan. 5. Saat tanya jawab: a. Jawab dengan ringkas dan tegas sesuai pernyataan. b. Jika tidak memahami pertanyaan, rangkum dan ulangi dulu untuk klarifikasi sebelum menjawab agar jawaban sesuai pertanyaan. 1. Apakah kalian memahami perbedaan antara berbagi tugas dan berbagi peran? Jika belum, diskusikan dengan guru kalian. 2. Apakah setiap orang pernah mendapat peran yang sama untuk tugas yang berbeda? 3. Pelajaran apa yang kalian petik dari perencanaan setiap tugas dan perencanaan keseluruhan untuk 5 tugas? 4. Apakah kalian siap bekerja kelompok sepanjang semester? 5. Apakah menurut kalian, lebih enak jika anggota kelompok ditentukan oleh guru? Ingat untuk membuat perencanaan sebelum mengerjakan tugas kelompok! Tuliskanlah pengalaman setiap kerja kelompok dalam jurnal kalian sehingga saat berbagi tugas, kalian bisa bergiliran dan adil. 22 Informatika SMA Kelas X KEMENTERIAN PENDIDIKAN, KEBUDAYAAN, RISET, DAN TEKNOLOGI REPUBLIK INDONESIA, 2021 Informatika untuk SMA Kelas X Penulis : Mushthofa, Auzi Asfarian, Dean Apriana Ramadhan, Bab 2 Irya Wisnubhadra Berpikir ISBN : 978-602-244-506-7 Komputasional Pada bab Berpikir Komputasional, kalian mampu menjelaskan dan menerapkan algoritma standar untuk beberapa persoalan yang disajikan, menjelaskan bagaimana data disimpan dalam struktur data tertentu, dan menentukan strategi yang efektif untuk menyelesaikan persoalan yang sajikan. Ketika kalian menghadapi suatu permasalahan yang harus kalian selesaikan, tentunya kalian menentukan strategi, bukan? Apa itu strategi? Mengapa dalam menemukan solusi, kalian perlu menentukan strategi? Bab 2 Berpikir Komputasional 23  Gambar 2.1 Peta Konsep Berpikir Komputasional Banyak peralatan dan aplikasi di dunia digital sekarang ini menggunakan komputer. Komputer dan aplikasinya dibuat oleh ahli Informatika sehingga membuat komputer tampak seperti mesin yang cerdas. Namun, benarkah komputer itu cerdas? Bagaimana komputer bisa melakukan tugas seperti manusia? Algoritma, strategi algoritmik, searching, sorting, stack, queue. 24 Informatika SMA Kelas X Apa itu Berpikir Komputasional? Melalui Berpikir komputasional (BK), kalian akan berlatih berpikir seperti seorang ilmuwan Informatika, bukan berpikir seperti komputer karena komputer adalah mesin. Kegiatan utama dalam BK ialah penyelesaian masalah (problem solving), untuk menemukan solusi yang efisien, efektif, dan optimal sehingga solusinya bisa dijalankan oleh manusia maupun mesin. Dengan kata lain, kegiatan dalam BK ialah mencari strategi untuk mengatasi persoalan. Persoalan apa yang akan diselesaikan? Sebetulnya, hampir semua persoalan sehari-hari mengandung konsep komputasi sehingga bisa diselesaikan dengan bantuan mesin komputer. Sebagai contoh, robot yang bertugas melayani penjualan di restoran atau mengantar makanan dan obat untuk pasien di rumah sakit yang sudah dipakai di beberapa negara maju, sistem komputer untuk memantau perkebunan sawit yang siap panen dan sebagainya. Sistem komputer pada pada hakikatnya meniru dunia ini untuk dijadikan dunia digital sehingga bisa membantu atau menggantikan manusia dalam melakukan pekerjaan- pekerjaan yang sulit maupun membosankan. Ada 4 fondasi berpikir komputasional yang dikenal dalam ilmu Informatika, yaitu Abstraksi, Algoritma, Dekomposisi, dan Pola, yang sangat mendasar dan secara garis besar dijelaskan sebagai berikut. 1. Abstraksi, yaitu menyarikan bagian penting dari suatu permasalahan dan mengabaikan yang tidak penting sehingga memudahkan fokus kepada solusi. 2. Algoritma, yaitu menuliskan otomasi solusi melalui berpikir algoritmik (langkah-langkah yang terurut) untuk mencapai suatu tujuan (solusi). Jika langkah yang runtut ini diberikan ke komputer dalam bahasa yang dipahami oleh komputer, kalian akan dapat “memerintah” komputer mengerjakan langkah tersebut. 3. Dekomposisi dan formulasi persoalan sedemikian rupa sehingga dapat diselesaikan dengan cepat dan efisien serta optimal dengan menggunakan komputer sebagai alat bantu. Persoalan yang sulit apalagi besar akan menjadi mudah jika diselesaikan sebagian-sebagian secara sistematis. 4. Pengenalan pola persoalan, generalisasi serta mentransfer proses penyelesaian persoalan ke persoalan lain yang sejenis. BK perlu diasah dengan latihan rutin, mulai dari persoalan sederhana dan kecil. Kemudian, secara bertahap, persoalannya ditingkatkan menjadi makin besar, kompleks, dan rumit. Makin besar dan kompleks suatu persoalan, solusinya makin membutuhkan komputer agar dapat diselesaikan secara Bab 2 Berpikir Komputasional 25 efisien. Pada tingkat SD dan SMP, strategi penyelesaian persoalan belum secara khusus dirumuskan dalam bentuk algoritma. Pada tingkat SMA, kalian akan belajar bagaimana caranya agar solusi masalahnya bisa dituliskan dalam bentuk algoritma yang efisien dan siap dibuat menjadi program komputer. Ruang permasalahan di dunia ini luas sekali, dan tentunya tak seorang pun ingin hidupnya menghadapi persoalan. Setiap bidang juga mempunyai persoalan dari sudut pandang bidang masing-masing, dan akan mengusulkan penyelesaian dengan menggunakan konsep dan prinsip keilmuan bidangnya. Kita belajar dari persoalan-persoalan yang ada dan pernah diusulkan solusinya. Oleh karena itu, belajar penyelesaian persoalan ialah belajar dari kasus-kasus dan solusinya. Namun, persoalan yang dibahas itu perlu di adaptasi dengan konteks kita. Kita perlu membentuk pola persoalan dan pola solusi dari latihan penyelesaiannya. Karena sangat banyak, latihan persoalan perlu dipilih. Topik yang dipilih dalam BK untuk SMA dalam mata pelajaran Informatika merupakan persoalan-persoalan mendasar terkait kehidupan sehari-hari yang perlu dikuasai dan mengandung konsep Informatika yang dominan. Bisa saja persoalan tersebut berkaitan dengan bidang lain, tetapi kita akan fokus ke aspek informatika. Memusatkan penyelesaian persoalan dari satu sudut pandang ini merupakan berpikir kritis! Dengan mempelajari dan membahas latihan-latihan pada unit pembelajaran ini, diharapkan kalian akan mendapatkan dasar pengetahuan yang diperlukan untuk menemukan solusi- solusi yang membutuhkan program komputer. Melalui kasus yang dibahas, kalian diharapkan dapat membentuk katalog solusi, yang saat dibutuhkan, akan tinggal dipakai. Melalui kegiatan BK ini, kalian menabung potongan solusi yang kelak dapat dirangkai menjadi pola solusi yang dibutuhkan untuk persoalan nyata yang dihadapi. A. Pencarian (Searching) Hidup adalah pencarian yang tiada henti. Mari, kita berpikir ke pengalaman “mencari” dalam kehidupan sehari-hari. Perhatikan contoh berikut. 1. Pernahkah kalian merasa kebingungan saat mencari sebuah buku di lemari buku kalian? Atau bahkan di perpustakaan? Saat kalian meminta bantuan kepada petugas perpustakaan, mengapa dia dapat menemukan buku yang kalian cari dengan waktu yang lebih singkat? 26 Informatika SMA Kelas X 2. Suatu hari, kalian kehilangan baju seragam yang harus dipakai pada hari itu dan kalian mencarinya. Apa strategi kalian supaya baju tersebut cepat ditemukan? 3. Kalian mengingat sebuah potongan lirik lagu, tetapi tidak ingat judul lagu tersebut. Bagaimana kalian bisa menemukan lagu tersebut dengan cepat? Apa itu mencari? Mencari adalah menemukan “sesuatu” yang bisa berupa benda, angka, konsep, informasi yang memenuhi kriteria tertentu dalam suatu ruang pencarian. Masalah pencarian sangat umum ditemukan di dalam kehidupan, termasuk dalam dunia komputasi. Ketika melakukan suatu pencarian, kalian harus menemukan suatu benda atau objek yang memenuhi kriteria tertentu dari sekumpulan benda atau objek lain. Beberapa contoh dari masalah pencarian yang sering kalian temui ialah sebagai berikut. 1. Mencari buku dengan judul tertentu di rak buku perpustakaan. 2. Mencari pakaian batik seragam kalian di lemari yang berisi semua pakaian yang kalian miliki. 3. Mencari dokumen atau web tertentu dengan mesin pencari seperti Google. Mencari benda nyata gampang, tinggal kita lihat dan kita cocokkan dengan mata. Namun, mencari informasi atau konsep yang tidak kelihatan? Hmmmmm… Tidak mudah! (a) (b) Gambar 2.2. Pencarian (a) buku di perpustakaan, (b) informasi di internet Masalah pencarian dapat dibuat dalam bentuk yang lebih formal agar dapat diterapkan pada banyak kasus. Elemen pada masalah pencarian meliputi hal-hal berikut. 1. Sekumpulan benda atau objek. 2. Kriteria dari benda atau objek yang dicari. 3. Pengecekan benda atau objek, untuk memeriksa apakah ia memenuhi kriteria pencarian. Bab 2 Berpikir Komputasional 27  Pertanyaan selanjutnya ialah bagaimana strategi untuk mencari. Banyak cara yang dapat kita lakukan, misalnya: kita dapat mengambil pakaian secara acak dan mengecek apakah pakaian tersebut ialah seragam batik. Cara lain, misalnya dengan memeriksa pakaian dari yang berada paling atas ke paling bawah. Tentunya, ada banyak strategi lain yang dapat kalian gunakan. Ada strategi yang lebih baik daripada strategi yang lain, bergantung pada keadaan benda atau objek tersebut saat pencarian dilakukan. Tentunya, kita akan lebih mudah mencari suatu buku dengan judul tertentu di lemari perpustakaan yang tersusun rapi dengan aturan tertentu dibandingkan dengan mencarinya di sebuah lemari yang berantakan. Aktivitas Berpasangan Aktivitas Bk-K10-01-U: Tebak Angka Untuk memahami masalah pencarian, kalian akan bermain tebak angka. Pada saat bermain, cobalah untuk memahami permainan tersebut dan identifikasi aspek-aspek masalah pencarian pada permainan tersebut. Carilah strategi terbaik untuk menemukan angka yang dimiliki oleh teman kalian dengan jumlah pengecekan sesedikit mungkin. Skenario Permainan Pada permainan ini, kalian harus berpasangan dengan salah seorang teman. Teman kalian akan memilih sebuah angka bilangan bulat antara 1 – 100 (inklusif, angka 1 dan 100 juga boleh dipilih), dan angka tersebut akan ia rahasiakan. Tugas kalian ialah menemukan angka tersebut. Untuk menemukan angka tersebut, kalian harus mengecek apakah angka tebakan kalian ialah angka yang dimiliki oleh teman kalian. Kalian hanya bisa mengecek angka satu per satu dengan menyebutkan angka tebakan kalian tersebut. Setiap kali kalian menebak, teman kalian harus menjawab satu dari tiga kemungkinan berikut. 1. “Benar” apabila angka yang kalian tebak sama dengan angka yang dimiliki teman kalian. 2. “Angka milikku lebih kecil” apabila angka yang dimiliki teman kalian lebih kecil dari tebakan kalian. 3. “Angka milikku lebih besar” apabila angka yang dimiliki teman kalian lebih besar dari tebakan kalian. 28 Informatika SMA Kelas X  Tentu saja, kalian dapat menebak angka apa pun, tetapi carilah strategi yang membuat kalian dapat dengan cepat (atau dengan kata lain jumlah tebakan sesedikit mungkin) menemukan angka yang dipilih oleh teman kalian. Catatlah angka-angka yang kalian tebak dan jumlah tebakan yang kalian lakukan di lembar kerja yang disediakan. Lakukan permainan ini minimal sebanyak dua kali. Pada permainan berikutnya, kalian bisa bertukar peran. Ilustrasi Berikut ini ilustrasi dari permainan di atas. Pada permainan ini, Andi dan Binti bermain secara berpasangan. Andi memilih angka, sedangkan Binti harus menebak angka tersebut. Mula-mula, Andi memilih sebuah angka antara 1 s.d. 100 (inklusif ) dan Binti mencatat tebakannya di lembar kerjanya. Binti: “50?” Andi: “Angka milikku lebih kecil.” Binti: “30?” Andi: “Angka milikku lebih besar.” Binti: “40?” Andi: “Angka milikku lebih kecil.” Binti: “35?” Andi: “Benar!” Pada percakapan di atas, terlihat bahwa Binti dapat menebak angka yang dipilih Andi dalam empat kali penebakkan. Percakapan tersebut dicatat dalam lembar kerja, pada permainan ke-0. Kalian dapat memanfaatkan tabel berikut yang digunakan untuk mencatat angka yang ditebak dan berapa kali penebakan dilakukan. Pada permainan ke-0, diberikan contoh isian dari ilustrasi yang diberikan di atas. Terlihat bahwa Andi memilih angka 49. Binti memerlukan sebanyak 4 kali penebakan untuk menebak dengan benar angka yang dipilih oleh Andi, yaitu menebak secara berurutan 50, 40, 35, dan 35. Jawabannya tentu bergantung pada tebakan berikutnya. Siapa Andi?................................................................................. Siapa Binti?................................................................................. Permainan Penebakan ke- ke- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 50 40 30 35 2 3 Bab 2 Berpikir Komputasional 29 Apa yang kalian diskusikan? Setelah bermain, saatnya kalian memikirkan makna permainan tersebut dan cara kalian bermain. Beberapa poin diskusi yang akan kalian lakukan seperti berikut. 1. Apakah permainan ini merupakan masalah pencarian? 2. Apabila Binti menjalankan strategi yang tepat, berapa kali jumlah maksimal tebakan yang benar-benar ia perlukan? 3. Strategi pencarian seperti apa yang kalian lakukan untuk menebak sesedikit mungkin? 4. Apakah strategi kalian berbeda dengan strategi yang dilakukan teman kalian? Jika berbeda, apa perbedaannya? 5. Strategi paling bagus apa yang dapat kalian temukan untuk menemukan angka dengan jumlah tebakan paling sedikit? 6. Adakah cara lain untuk “mencari” angka yang ditebak? Apa yang kalian lakukan? Tuliskan algoritma Tebak Angka dalam bahasa Indonesia. Masukkan dalam Buku Kerja Siswa. Tantangan Simpan tantangan ini sampai kalian sudah bisa memprogram dari modul Pemrograman. Jika kalian terpaksa melakukan permainan tebak angka sendiri karena belajar di rumah, ayo, lakukan hal ini bersama sebuah program komputer! Program komputer akan menjadi Andi, angka yang dipikirkan akan ditentukan secara acak oleh komputer. Kalian akan bisa membuat program komputer yang menjadi Andi jika kalian sudah belajar modul pemrograman. Catat hal ini sebagai salah satu hal yang akan kalian lakukan! B. Pengurutan (Sorting) Saat merapikan sesuatu, misalnya koleksi buku, kita menyusun buku tersebut dengan menggunakan suatu aturan. Misalnya, jika kita memiliki koleksi buku cerita berseri, kemungkinan besar kita akan menyusunnya secara berurut dari volume pertama hingga volume yang terbaru. Atau, ketika sedang berbaris, kita diminta untuk membentuk barisan berdasarkan tinggi badan. Hal-hal tersebut merupakan sebuah proses pengurutan atau sorting. Proses pengurutan akan 30 Informatika SMA Kelas X menjadi bagian yang tidak terpisahkan dari program komputer atau aplikasi yang sering kita gunakan. Pada aktivitas ini, kita akan melihat bagaimana proses pengurutan dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai strategi. Pelajarilah strateginya! Pengurutan merupakan suatu permasalahan klasik pada komputasi yang dilakukan untuk mengatur agar suatu kelompok benda, objek, atau entitas diletakkan mengikuti aturan tertentu. Urutan yang paling sederhana misalnya mengurutkan angka secara terurut menaik atau menurun. Biasanya, masalah pengurutan terdiri atas sekumpulan objek yang disusun secara acak yang harus diurutkan. Setelah itu, secara sistematis, posisi objek diperbaiki dengan melakukan pertukaran posisi dua buah objek. Hal ini dilakukan secara terus-menerus hingga semua posisi objek benar. Misal, kita memperoleh 5 buah angka acak berikut: 1 2 3 4 5 Kita dapat membuat angka tersebut terurut menaik dengan melakukan satu kali pertukaran, yaitu dengan menukar nilai 4 dengan nilai 3. Terdapat 2 langkah penting dalam melakukan sebuah pengurutan. Langkah pertama ialah melakukan pembandingan. Untuk melakukan pengurutan, dipastikan ada dua buah nilai yang dibandingkan. Pembandingan ini akan menghasilkan bilangan yang lebih besar dari, lebih kecil dari, atau memiliki nilai sama dengan sebuah bilangan lainnya. Langkah kedua ialah melakukan penempatan bilangan setelah melakukan pembandingan. Penempatan bilangan ini dilakukan setelah didapatkan bilangan lebih besar atau lebih kecil (bergantung pada pengurutan yang digunakan). Terdapat beberapa teknik (algoritma) untuk melakukan pengurutan seperti bubble sort, insertion sort, quick sort, merge sort, dan selection sort. Pada unit ini, hanya akan diberikan penjelasan untuk setiap tiga teknik ialah sebagai berikut. Teknik lainnya dapat kalian pelajari dari referensi yang diberikan. 1. Insertion Sort Insertion Sort adalah salah satu algoritma yang digunakan untuk permasalahan pengurutan dalam list (daftar objek). Sesuai namanya, insertion sort mengurutkan sebuah list dengan cara menyisipkan elemen satu per satu sesuai dengan urutan besar kecilnya elemen hingga semua elemen menjadi list yang terurut. Misalnya, dalam kasus mengurutkan elemen list dari yang terkecil hingga terbesar (ascending), tahap pertama ialah kita akan membaca suatu elemen dengan elemen yang berdekatan. Apabila elemen yang berdekatan dengan elemen saat ini lebih kecil, elemen yang lebih kecil akan ditukar Bab 2 Berpikir Komputasional 31 dengan elemen yang lebih besar dan dibandingkan kembali dengan elemen- elemen sebelumnya yang sudah terurut. Apabila elemen saat ini sudah lebih besar dari elemen sebelumnya, iterasi berhenti. Hal ini dijalankan satu per satu hingga semua list menjadi terurut. Ilustrasi Insertion Sort Terdapat sebuah deret bilangan seperti berikut: 2, 3, 7, 6, 5 yang direpresentasikan dengan menggunakan kartu. Urutkan bilangan tersebut secara menaik dengan menggunakan algoritma insertion sort. Proses Iterasi Pertama Langkah pertama, tinjau bilangan kedua, bandingkan bilangan pertama dan kedua, yaitu 2 dan 3. Didapatkan 2 lebih kecil dari 3, maka urutan bilangan tersebut tetap (2,3). (2, 3, 7, 6, 5) menjadi (2, 3, 7, 6, 5) Proses Iterasi Kedua Pada iterasi selanjutnya, kita mengambil bilangan ketiga, yaitu 7. Lalu bandingkan dengan bilangan sebelumnya. Karena 3 lebih kecil dari 7, urutan tetap. (2, 3, 7, 6, 5) menjadi (2, 3, 7, 6, 5) sudah terurut naik Proses Iterasi Ketiga Pada iterasi selanjutnya, kita mengambil bilangan keempat, yaitu 6. Lalu, bandingkan dengan bilangan sebelumnya. Didapatkan bahwa 7 lebih besar dari 6. Oleh karena itu, selanjutnya, kita akan membandingkan dengan bilangan-bilangan sebelumnya, lalu menukarnya apabila bilangan tersebut lebih besar. Pertama, kita akan membandingkan 6 dan 7. Apakah 6 lebih kecil dari 7? Karena iya, kita akan menukar 6 dengan 7. Lalu, kita akan membandingkan lagi dengan bilangan sebelumnya, yaitu 3. Apakah 6 lebih kecil dari 3? Karena 6 tidak lebih kecil dari 3, maka 6 sudah berada pada posisi yang benar, yaitu sebelum 7 dan setelah 3. 32 Informatika SMA Kelas X Proses memindahkan 6 di antara 3 dan 7 ini biasa disebut penyisipan (insertion) sehingga nama algoritma ini disebut insertion sort. (2, 3, 7, 6, 5) menjadi (2, 3, 6, 7, 5) sudah terurut naik Sisipkan ke barisan yang sudah terurut naik. sudah terurut naik Proses Iterasi Keempat Pada iterasi selanjutnya, kita mengambil bilangan kelima, yaitu 5. Didapatkan bahwa 7 lebih besar dari 5. Oleh karena itu, selanjutnya, kita akan membandingkan dengan bilangan-bilangan sebelumnya, lalu menukarnya apabila bilangan tersebut lebih besar. Pertama, kita akan membandingkan 5 dan 6. Apakah 5 lebih kecil dari 6? Karena iya, kita akan menukar 5 dengan 6. Setelah itu, kita akan mengecek dengan bilangan sebelumnya lagi, yaitu 3. Apakah 5 lebih kecil dari 3? Karena 5 tidak lebih kecil dari 3, maka 5 sudah pada posisi seharusnya, yaitu setelah 3 dan sebelum 6. Terjadi lagi proses penyisipan kartu 5 di antara 3 dan 6. (2, 3, 6, 7, 5) menjadi (2, 3, 5, 6, 7) sudah terurut naik Sisipkan ke barisan yang sudah terurut naik 3. Selection sort Selection sort merupakan algoritma pengurutan yang juga cukup sederhana, dengan algoritma mencari (menyeleksi) bilangan terkecil/terbesar (bergantung pada urut naik atau turun) dari daftar bilangan yang belum terurut dan Bab 2 Berpikir Komputasional 33 meletakkannya dalam daftar bilangan baru yang dijaga keterurutannya. Algoritma ini membagi daftar bilangan menjadi dua bagian, yaitu bagian terurut dan bagian yang belum terurut. Bagian yang terurut di sebelah kiri dan bagian yang belum terurut di sebelah kanan. Awalnya, semua elemen bilangan dalam daftar ialah bagian yang belum terurut, dan bagian yang terurut kosong. Berikut langkah-langkah yang terdapat pada algoritma selection sort. 1. Cari bilangan terkecil yang ada pada bagian belum terurut. 2. Tukar bilangan tersebut dengan bilangan pertama bagian belum terurut, lalu masukkan ke bagian terurut. 3. Ulangi langkah 1 dan 2 sampai bagian yang belum terurut habis. Ilustrasi urut-urutan selection sort dapat dilihat pada tabel berikut. Bagian yang belum Nilai terkecil dari bagian belum Bagian terurut terurut terurut () (2,3,7,6,5) 2 (2) (3,7,6,5) 3 (2,3) (7,6,5) 5 (2,3,5) (6,7) 6 (2,3,5,6) (7) 7 (2,3,5,6,7) () Secara rinci, algoritma selection sort yang dikaitkan dengan pemrograman dijelaskan sebagai berikut. Terdapat sebuah daftar bilangan tidak terurut seperti berikut: 2, 3, 7, 6, 5. Urutkan bilangan tersebut secara menaik dengan menggunakan algoritma selection sort. Proses Iterasi Pertama Data Awal: Cari bilangan terkecil di bagian belum terurut: ditemukan 2 sebagai bilangan terkecil. 34 Informatika SMA Kelas X  Tukar bilangan 2 dengan bilangan pertama bagian belum terurut. Geser batas bagian yang sudah terurut ke kanan sehingga 2 menjadi bagian yang sudah terurut. Dalam ilustrasi ini, angka yang dicetak tebal menunjukkan bilangan yang sudah terurut. Proses Iterasi Kedua Cari bilangan terkecil di bagian belum terurut, ditemukan angka 3 sebagai bilangan terkecil. Tukar bilangan 3 dengan bilangan pertama bagian belum terurut. Geser batas bagian yang sudah terurut ke kanan sehingga 3 menjadi bagian yang sudah terurut. Proses Iterasi Ketiga Cari bilangan terkecil di bagian belum terurut, ditemukan angka 5 sebagai bilangan terkecil. Tukar bilangan 5 dengan bilangan pertama bagian belum terurut, yaitu 7. Geser batas bagian yang sudah terurut ke kanan, sehingga 5 menjadi bagian yang sudah terurut. Bab 2 Berpikir Komputasional 35 Proses Iterasi Keempat Cari bilangan terkecil di bagian belum terurut, ditemukan angka 6 sebagai bilangan terkecil. Tukar bilangan 6 dengan bilangan pertama bagian belum terurut. Di bagian akhir, karena data tinggal dua, setelah proses penukaran, algoritma telah selesai dilaksanakan. Aktivitas Individu/Berkelompok Aktivitas BK-K10-02: Bermain Kartu Apa yang kalian perlukan? 10 kartu yang masing-masing bertuliskan angka 1 sampai 10. Skenario Permainan Aktivitas dapat dilakukan secara mandiri atau berkelompok. 1. Kalian akan diberikan sebuah kartu bertuliskan angka dari 1 - 10. 2. Kelima belas kartu tersebut kalian kocok dan letakkan dalam bentuk barisan di atas meja. Kartu diletakkan tertutup. 3. Kalian harus dapat mengurutkan semua kartu secara menaik. Kartu yang berada di paling kiri barisan harus yang paling kecil. 4. Untuk mengurutkan, kalian harus melakukan serangkaian pertukaran kartu. Pertukaran dilakukan dengan membuka dua buah kartu. Apabila diperlukan, kalian dapat menukar posisi kedua kartu tersebut. 5. Kalian diminta untuk menyusun algoritma pertukaran yang dapat dilakukan untuk memastikan semua kartu dalam posisi terurut. Kalian dapat memilih untuk menggunakan salah satu dari tiga algoritma pengurutan yang disampaikan pada bagian konsep. 36 Informatika SMA Kelas X Apa yang kalian diskusikan? Setelah bermain, saatnya memikirkan permainan tersebut dan cara kalian bermain. Beberapa poin yang penting untuk didiskusikan seperti berikut. 1. Apakah permainan tadi merupakan masalah pengurutan? 2. Strategi pengurutan seperti apa yang kalian lakukan untuk melakukan pengecekan dan pertukaran sesedikit mungkin? 3. Apakah strategi kalian berbeda dengan strategi yang dilakukan oleh teman kalian? Jika berbeda, apa perbedaannya? 4. Strategi paling bagus apa yang dapat kalian temukan untuk mengurutkan dengan banyaknya pertukaran paling sedikit? 5. Adakah kondisi yang membuat kalian melakukan banyak sekali pertukaran untuk mengurutkan kartu secara menaik? Jawablah pertanyaan berikut dalam Lembar Refleksi pada Buku Kerja. Jangan lupa mencatat kegiatan dalam Jurnal. 1. Apakah kalian sudah pernah melakukan permainan ini? 2. Saat mengurutkan kartu, apakah kalian senang? 3. Apakah kalian paham bahwa mengurutkan kartu itu