Modul Materi Informatika Kelas 7

 Berpikir Komputasional

A.    Konsep Berpikir Komputasional

Berpikir komputasional atau computational thinking adalah cara berpikir untuk mengamati dan memecahkan masalah dengan solusi terbaik. Cara berpikir ini menggunakan konsep dasar dalam ilmu komputer untuk memecahkan sebuah masalah yang bisa diterapkan dalam berbagai bidang dalam kehidupan. Dengan menerapkan cara berpikir komputasional, kamu dapat menyelesaikan masalah dalam kehidupan sehari-hari secara efektif dan efisien. Selain itu, otak akan terbiasa untuk berpikir secara matematis, kreatif, terstruktur, dan logis.

B.     Teknik-Teknik dalam Berpikir Komputasional

Permasalahan yang muncul di lingkungan sekitar dapat diselesaikan dengan menerapkan cara berpikir komputasional yang menggunakan beberapa teknik dalam proses penyelesaiaannya. Ada empat teknik utama yang digunakan dalam berpikir komputasional, yaitu dekomposisi, pengenalan pola, abstraksi, dan algoritma.

1.      Dekomposisi

Menurut KBBI, dekomposisi adalah proses mengubah sesuatu menjadi bentuk yang lebih sederhana. Dalam teknik berpikir komputasional, dekomposisi mengacu pada keterampilan dalam memecah data, masalah, dan proses menjadi bagian yang lebih kecil dan lebih sederhana. Tujuan dekomposisi adalah membuat sebuah masalah menjadi lebih mudah dikelola dan diselesaikan. Dengan memecah permasalahan menjadi bagian-bagian yang lebih kecil, penyelesaian masalah dapat dilakukan secara terorganisir dan lebih mudah. Pemecahan masalah dengan dekomposisi dilakukan secara bertahap dengan fokus pada masing-masing submasalah.

2.      Pengenalan Pola

Pengenalan pola adalah keterampilan untuk menemukan dan mengidentifikasi kesamaan, perbedaan, serta keteraturan dalam perilaku, pola, atau bentuk pada sebuah data. Dengan pengenalan pola, kamu dapat mencari pola-pola yang ada dan memanfaatkannya untuk memahami serta memecahkan masalah yang kompleks.

3.      Abstraksi

Abstraksi merupakan keterampilan untuk menggeneralisasi dan mengidentifikasi informasi yang relevan dan penting dari suatu objek atau situasi. Dalam berpikir komputasional, abstraksi akan mengabaikan detail yang tidak diperlukan dalam penyelesaian masalah dan berfokus pada konsep utama atau aspek yang paling relevan. Dengan menggunakan abstraksi, kamu dapat mengenali pola umum, aturan, atau prinsip yang berlaku di berbagai konteks dan menerapkannya untuk memecahkan masalah yang serupa.

4.      Algoritma

Algoritma adalah keterampilan untuk memperoleh informasi dengan cara memecahkan masalah secara sistematis melalui langkah-langkah yang bertahap dan terstruktur. Dalam berpikir komputasional, algoritma digunakan untuk merancang solusi yang efektif dan efisien dalam memproses informasi dengan cara melibatkan penggunaan struktur kontrol, seperti pengulangan (looping) atau percabangan (branching). Penerapan algoritma dapat direpresentasikan dalam bentuk bagan alir (flowchart) atau pseudocode.

 

Teknologi Informasi dan Komunikasi

A.    Antarmuka Pengguna

Antarmuka pengguna berfungsi sebagai perantara antara manusia dan komputer yang menciptakan interaksi antara keduanya. Antarmuka ini disediakan oleh sistem operasi dan pengguna dapat memberikan masukan (input) dan menerima keluaran (ouput) yang diinginkan. Prinsip utama dalam pengembangan antarmuka pengguna adalah memastikan kemudahan penggunaan, interaktivitas, dan komunikasi yang efektif.

Terdapat dua jenis antarmuka pengguna, yaitu Command Line Interface (CLI) dan Graphical User Interface (GUI).

1.      Command Line Interface (CLI)

CLI merupakan jenis antarmuka di mana pengguna menggunakan teks untuk memberikan instruksi kepada komputer dalam melaksanakan tugas. Salah satu kelemahan utama CLI adalah ketidakmampuannya mengenali instruksi yang tidak tepat atau salah, sehingga instruksi tersebut tidak dapat diproses oleh komputer. Contoh umum dari CLI adalah Command Prompt (CMD) pada Windows dan Shell Bash pada MacOS dan Linux.

2.      Graphical User Interface (GUI)

GUI merupakan antarmuka pengguna yang umum digunakan saat ini. Antarmuka ini menggunakan elemen grafis untuk menggantikan instruksi berbasis teks yang harus diketikkan. Setiap sistem operasi memiliki tampilan GUI yang berbeda-beda.

B.     File dan Folder

Pada zaman digital, dokumen-dokumen yang ada pada komputer disebut file. File disimpan dalam penyimpanan elektronis yang disebut folder.

1.      File

File adalah kumpulan data atau informasi yang saling terhubung dan disimpan di perangkat penyimpanan. Sebuah file dapat berisi berbagai jenis konten multimedia, seperti teks, gambar, audio, dan penginstalan suatu aplikasi. Perbedaan antara file yang dibuat oleh aplikasi tertentu terletak pada ekstensi atau nama pendek setelah tanda titik di akhir nama file. Misalnya, aplikasi Microsoft Excel menggunakan ekstensi .xlsx dan aplikasi Microsoft Word menggunakan ekstensi .docx.

2.      Folder

Folder atau direktori merupakan ruang penyimpanan berbentuk pohon hierarki yang digunakan untuk mengorganisir dan menyimpan file. Dengan folder, file dapat diklasifikasikan untuk memudahkan pengguna mencari dan menggunakannya. Sebuah folder juga dapat memiliki subfolder yang berguna untuk mengatur file menjadi lebih terstruktur. Karakteristik penting dari folder adalah bahwa mereka tidak memiliki ekstensi.

3.      Mengelola File dan Folder

Mengelola file dan folder secara terstruktur dapat memudahkan penggunaan dan pencarian. Pada sistem operasi Windows, aplikasi yang digunakan untuk mengelola file dan folder adalah File Explorer dengan jenis antarmuka GUI. Mengelola file dan folder dapat meliputi mengatur, menyimpan, menghapus, dan memindahkan serta membuat, mengubah nama, dan mengorganisir.

C.    Pencarian Informasi

Untuk dapat mengakses informasi dari berbagai situs, dibutuhkan aplikasi peramban (web browser). Web browser merupakan alat penjelajah halaman situs. Aplikasi peramban yang dapat digunakan untuk mencari informasi, misalnya Mozilla Firefox, Google Chrome, dan Microsoft Edge.

Mesin pencari (search engine) merupakan situs web yang berfungsi menampilkan hasil pencarian berdasarkan kata kunci (keyword) yang dimasukkan oleh pengguna. Kata kunci dapat terdiri dari satu kata atau lebih. Mesin pencari yang dapat digunakan, misalnya Google, Yahoo, Bing, dan DuckDuckGo.

D.    Aplikasi Perkantoran

Aplikasi perkantoran merupakan sekumpulan perangkat lunak yang digunakan untuk meningkatkan produktivitas. Aplikasi perkantoran yang dapat digunakan misalnya aplikasi pengolah kata, pengolah data, dan presentasi.

1.      Aplikasi Pengolah Kata

Aplikasi pengolah kata dapat mengolah dokumen tertulis, seperti membuat surat, memo, dan laporan. Contoh aplikasi pengolah kata adalah Microsoft Word, Google Docs, dan iWork Pages.

2.      Aplikasi Pengolah Data

Aplikasi pengolah data merupakan aplikasi yang digunakan untuk mengolah data dalam bentuk angka, teks, simbol, maupun gambar. Contoh aplikasi pengolah data adalah Microsoft Excel, Google Sheets, dan Kspread.

Aplikasi pengolah data dapat digunakan untuk melakukan analisis data sehingga memudahkan dalam mengambil kesimpulan. Analisis data adalah langkah yang dilakukan untuk mengumpulkan, menyeleksi, dan mengubah data menjadi sebuah informasi.

3.      Aplikasi Presentasi

Aplikasi presentasi merupakan aplikasi yang digunakan untuk membuat file untuk menerangkan, mengajar, atau mempresentasikan sesuatu dalam bentuk slide. Slide dapat diberikan pilihan tema, desain, animasi, dan tata letak yang beragam. Contoh aplikasi presentasi adalah Microsoft PowerPoint, Google Slides, dan Canva.

E.     Surat Elektronik (Surel)

Hadirnya surat elektronik (surel) atau yang lebih sering dikenal dengan istilah electronic mail (email) membuat pekerjaan manusia menjadi lebih praktis karena tidak terbatas oleh jarak dan waktu dalam mengirim surat. Surel merupakan pertukaran pesan yang disimpan di komputer dan dikirimkan dari satu pengguna ke satu atau lebih penerima melalui jaringan internet. Dengan menggunakan surel, kamu dapat mengirim file dan membalas email dengan waktu yang cepat dan biaya yang lebih murah melalui jaringan internet.

 

Sistem Komputer

A.    Mengenal Komputer

Perangkat elektonik banyak digunakan dalam berbagai aspek kehidupan manusia. Salah satu perangkat elektronik yang paling banyak digunakan adalah komputer. Terdapat beragam bentuk komputer yang dapat digunakan dengan fungsi dan manfaatnya masing-masing. Perhatikan penjelasan berikut untuk mengetahui lebih lanjut tentang komputer.

1.      Pengertian Komputer

Komputer berasal dari bahasa latin “computare” dan dari bahasa Inggris “to compute” yang artinya menghitung. Komputer adalah mesin yang dapat menyimpan dan memproses data atau informasi berdasarkan perintah yang diberikan oleh pengguna dan memberikan keluaran dalam bentuk informasi yang diinginkan. Komputer terdiri dari beberapa perangkat yang terhubung satu sama lain membentuk suatu sistem dan sistem tersebut dapat beroperasi secara otomatis berdasarkan program yang dijalankan.

2.      Fungsi Komputer

Komputer memiliki fungsi utama, yaitu sebagai data input, data processing, data output, data storage, dan data movement.

a.       Data input berfungsi untuk memasukkan berbagai jenis data dan informasi ke dalam sistem komputer dengan menggunakan perangkat input.

b.      Data processing adalah fungsi komputer sebagai pemrosesan data dengan bantuan perangkat CPU (Central Processing Unit) yang menghasilkan informasi untuk dikirim keperangkat output.

c.       Data output merupakan fungsi komputer untuk menyajikan informasi hasil pengolahan data dalam bentuk teks, gambar, atau audio menggunakan perangkat output.

d.      Data storage adalah fungsi untuk menyimpan berbagai data pada komputer sehingga data mudah ditemukan dan dapat digunakan kembali.

e.       Data movement adalah fungsi yang membuat komputer dapat memindahkan data atau informasi dari komputer yang satu ke komputer yang lainnya.

3.      Manfaat Komputer

Perkembangan teknologi yang begitu pesat mengakibatkan banyak aktivitas manusia yang memanfaatkan komputer. Manfaat komputer dalam kehidupan sehari-hari, di antaranya sebagai media komunikasi, membantu kegiatan belajar mengajar, membuka peluang bisnis, membantu menyelesaikan pekerjaan, dan media hiburan.

B.     Komponen Komputer

Komponen komputer terdiri atas tiga jenis, yaitu perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software), dan pengguna (brainware). Semua komponen komputer tersebut saling mendukung satu sama lain.

1.      Perangkat Keras (Hardware)

Hardware adalah setiap bagian komputer yang memiliki struktur fisik, seperti keyboard atau mouse. Hardware terdiri atas perangkat masukan (input device), perangkat pemrosesan (processing device), perangkat keluaran (output device), dan perangkat penyimpanan (storage device).

2.      Perangkat Lunak (Software)

Software adalah kumpulan instruksi yang mengarahkan hardware dalam menjalankan tugas dan cara melakukannya berdasarkan input dari penggunanya. Contoh software dapat meliputi peramban web, permainan, dan pengolah kata. Berdasarkan lisensinya, perangkat lunak terdiri atas jenis commercial/proprietary software (berbayar), freeware (gratis), shareware (gratis dengan batas waktu tertentu), dan open source (bersifat terbuka).

Perangkat lunak dapat dikategorikan berdasarkan fungsinya, yaitu sistem operasi yang mengelola dan mengoordinasikan setiap komponen komputer dan perangkat lunak aplikasi yang digunakan untuk menyelesaikan tugas tertentu sesuai dengan kebutuhan pengguna komputer.

3.      Pengguna (Brainware)

Brainware merupakan manusia yang mengoperasikan dan mengelola perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) dalam sistem komputer. Brainware dapat mencakup kemampuan manusia dalam mengembangkan, memelihara, dan memperbaiki hardware dan software.

C.    Cara Kerja Komputer

Secara umum, cara kerja komputer terbagi menjadi empat tahapan, yaitu tahap masukan (input), tahap pemrosesan (processing), tahap keluaran (ouput), dan tahap penyimpanan (storage).

1.      Tahap masukan (input) merupakan tahap ketika data dimasukkan dari pengguna ke dalam sistem komputer melalui perangkat input.

2.      Tahap pemrosesan (processing) merupakan proses pengolahan data menjadi sebuah informasi.

3.      Tahap keluaran (output) adalah tahap ketika data yang telah diolah ditampilkan menjadi sebuah informasi berupa teks, suara, ataupun gambar.

4.      Tahap penyimpanan (storage) merupakan proses perekaman data ke dalam perangkat penyimpanan.

D.    Kodifikasi Data

Kodifikasi merupakan proses pemberian kode pada data-data yang diterima komputer untuk membedakan data yang satu dengan data yang lainnya. Komputer akan mengolah dan menyimpan data dalam bentuk bilangan biner.

1.      Bilangan Biner

Sistem bilangan biner digunakan untuk merepresentasikan semua jenis data dalam komputer. Sistem bilangan biner atau dikenal sebagai basis 2 adalah sebuah sistem penulisan angka yang terdiri dari dua keadaan, yaitu 0 dan 1. Angka-angka dalam sistem bilangan biner disebut digit. Adapun jumlah digit dalam bilangan biner disebut dengan bit (binary digit). Setiap pengelompokan bilangan biner terdiri dari 8 bit yang setara dengan 1 byte. 1 Kbyte terdiri atas 1024 bit (2¹⁰), 1 Mbyte terdiri atas 2²⁰ bit dan 1 Tbyte terdiri atas 2⁴⁰ bit. Contoh bilangan biner yaitu 0001 1101 yang terdiri atas 8 bit.

2.      Penggunaan Kodifikasi untuk Penyimpanan Data dalam Memori Komputer

Data yang dimasukkan ke dalam komputer akan dikonversi menjadi bilangan biner sebelum diproses oleh CPU. Selama proses pemrosesan data, data disimpan dalam bentuk bilangan biner di dalam RAM. Setelah data selesai diproses, data tersebut akan diambil dalam bentuk bilangan biner juga. Proses ini disebut dengan kodifikasi memori. Setiap unit memori menyimpan data dalam alamat yang spesifik. Ketika CPU perlu mengakses data tersebut, cukup memanggil alamat penyimpanan data tersebut.

Misalnya diketahui sebuah data berupa angka 15 yang akan disimpan pada alamat 1 di dalam RAM. Angka 15 tersebut akan diubah menjadi bilangan biner yaitu 1111₂. Alamat dalam RAM juga berupa bilangan biner. Jadi, alamat 1 akan diubah menjadi 0001₂. Kemudian, misalnya terdapat data yang masuk berupa angka 13₁₀, angka tersebut akan diubah menjadi bilangan biner 1101₂ dan disimpan pada alamat 2 pada RAM yaitu 0010₂.

Jaringan Komputer dan Internet

A.    Mengenal Internet dan Jaringan Komputer

Komputer memiliki kemampuan untuk berkomunikasi dan berbagi data atau informasi melalui jaringan komputer. Jaringan komputer terdiri dari dua atau lebih perangkat komputer yang saling terhubung dan dapat saling berinteraksi serta berbagi sumber daya. Jaringan komputer dapat terbentuk dengan beragam skala, mulai dari jaringan skala kecil yang menghubungkan perangkat dalam area terbatas, hingga jaringan skala besar yang meliputi wilayah negara atau bahkan mencakup seluruh dunia.

1.      Internet

Internet adalah suatu jaringan dengan skala luas yang menghubungkan komputer-komputer di seluruh dunia. Melalui internet, orang dapat berbagi informasi dan berkomunikasi dari mana saja dengan terhubung ke koneksi internet. Dengan terhubung ke internet, kamu dapat mengakses berbagai sumber daya dan layanan, termasuk situs web, surel, panggilan video, media sosial, dan streaming video. Dengan menggunakan protokol standar komunikasi TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), perangkat komputer dapat terhubung ke internet melalui penyedia layanan internet (Internet Service Provider).

2.      Intranet

Intranet merupakan jaringan komputer yang digunakan dalam lingkup yang terbatas, biasa digunakan oleh suatu organisasi atau perusahaan. Intranet hanya dapat diakses oleh anggota organisasi atau individu yang memiliki izin akses. Layanan dan sumber daya yang disediakan oleh intranet mirip dengan yang ada di internet, termasuk berbagi informasi, kolaborasi, komunikasi internal, mengelola tugas dengan efektif, dan aplikasi khusus.

3.      Local Area Network (LAN)

LAN merupakan suatu jaringan komputer yang mencakup area lokal, seperti satu ruangan atau satu gedung. LAN dapat menghubungkan internet ke perangkat komputer dengan menggunakan kabel LAN yang terdiri dari konektor RJ-45 dan kabel UTP, sehingga perangkat komputer dapat saling terhubung, berkomunikasi, dan berbagi data.

4.      Metropolitan Area Network (MAN)

MAN adalah jaringan komputer yang memiliki cakupan lebih luas daripada LAN. MAN dapat menghubungkan perangkat komputer di dalam suatu kota atau daerah dengan kecepatan transfer data yang tinggi. Umumnya, MAN digunakan untuk menghubungkan beberapa lokasi seperti perkantoran, kampus, dan institusi pemerintahan dalam area geografis yang lebih luas.

5.      Wide Area Network (WAN)

WAN merupakan jaringan komputer yang luas cakupannya dapat menjangkau satu negara atau benua. WAN menggunakan berbagai media transmisi seperti kabel serat optik, kabel telepon, atau satelit untuk menghubungkan lokasi-lokasi yang terpisah secara geografis. Jika WAN menggunakan protokol TCP/IP, maka WAN dapat disebut sebagai internet.

B.     Konektivitas Internet

Media transmisi adalah sarana yang digunakan untuk mengirimkan data atau informasi dari satu perangkat ke perangkat lainnya. Terdapat dua tipe media transmisi yang digunakan sebagai konektivitas internet, yaitu media transmisi berbasis kabel dan media transmisi nirkabel (tanpa kabel).

1.      Konektivitas Internet Menggunakan Kabel

Konektivitas internet menggunakan media transmisi berbasis kabel, seperti kabel serat optik, kabel tembaga, atau kabel koaksial. Kabel tersebut digunakan untuk mengirimkan sinyal dan data antara perangkat dan jaringan internet. Media transmisi kabel memberikan kestabilan dan kecepatan transfer data yang tinggi, serta lebih aman dalam mentransmisikan informasi. Kabel-kabel ini terhubung ke penyedia layanan internet (Internet Service Provider) dan digunakan untuk menghubungkan perangkat seperti komputer, router, dan modem ke jaringan internet. Berikut ini konektivitas internet menggunakan kabel.

a.      Saluran Telepon (Dial-Up)

Internet dapat terhubung melalui saluran telepon atau menggunakan koneksi dial-up melalui jaringan PSTN (Public Switched Telephone Network) yang memanfaatkan jaringan telepon kabel di rumah. Untuk mengakses internet menggunakan saluran telepon, diperlukan beberapa perangkat seperti modem, komputer, dan jaringan kabel telepon. Dengan menggunakan koneksi ini, sinyal data akan dikirim melalui saluran telepon ke penyedia layanan internet dan kemudian diubah menjadi data digital yang dapat diakses oleh pengguna melalui komputer.

b.      Local Area Network (LAN)

LAN dapat digunakan sebagai penghubung jaringan internet dengan cakupan area yang terbatas, seperti di area sekolah atau gedung perkantoran. LAN dapat dihubungkan dengan menggunakan kabel UTP yang terpasang pada komputer dan router.

2.      Konektivitas Internet Tanpa Kabel

Konektivitas internet tanpa kabel atau nirkabel adalah bentuk komunikasi data di dalam jaringan komputer yang tidak memerlukan penggunaan kabel. Jenis koneksi ini menggunakan gelombang elektromagnetik atau wireless network untuk terhubung ke internet. Dalam metode ini, data dikirimkan melalui gelombang elektromagnetik yang membuat pengguna dapat terhubung ke internet tanpa harus menggunakan kabel fisik.

a.      Wireless Fidelity (Wi-Fi)

Wi-Fi adalah teknologi jaringan nirkabel yang mampu menghubungkan perangkat elektronik ke jaringan internet tanpa menggunakan kabel. Wi-Fi menggunakan gelombang radio untuk mentransmisikan data antara perangkat dan router, sehingga memberikan kebebasan dalam akses internet di berbagai lokasi yang tercakup dalam jaringan Wi-Fi. Wi-Fi telah menjadi teknologi yang umum digunakan di berbagai tempat seperti rumah, kantor, kafe, dan sekolah. Melalui jaringan Wi-Fi yang tersedia, pengguna dapat mengakses internet, mengirim dan menerima data, serta menggunakan berbagai layanan online.

b.      Bluetooth

Bluetooth adalah teknologi jaringan nirkabel yang dapat menghubungkan perangkat elektronik untuk berkomunikasi dan berbagi data dengan menggunakan gelombang radio berfrekuensi rendah. Bluetooth mampu mentransfer data dengan waktu yang cepat dan efisien dengan jarak yang pendek.

c.       Satelit

Satelit memiliki peran penting dalam menyediakan layanan komunikasi jarak jauh. Melalui penggunaan gelombang mikro, data dan sinyal komunikasi dikirimkan dari satu stasiun bumi ke satelit dan diteruskan kembali ke stasiun bumi lain di lokasi yang dituju. Dengan menggunakan satelit, komunikasi dan akses informasi dapat dilakukan secara global yang mencakup daerah-daerah yang sulit dijangkau oleh infrastruktur kabel bumi seperti pulau terpencil.

d.      Tethering

Tethering adalah proses menghubungkan ponsel dengan perangkat komputer lain untuk berbagi koneksi internet. Ponsel dapat menyediakan akses internet melalui jaringan selulernya dan perangkat komputer lain dapat terhubung ke ponsel melalui koneksi Wi-Fi, bluetooth, atau kabel USB.

C.    Proteksi Data dalam Berinternet

Untuk melindungi data dari tindak kejahatan di dunia digital seperti pencurian data berupa teks, perlu dilakukan langkah-langkah proteksi atau keamanan terhadap data yang dimiliki. Salah satu metode yang digunakan adalah enkripsi data. Dengan melakukan enkripsi data, teks akan diubah menjadi bentuk yang sulit dibaca atau dimengerti oleh orang lain. Hal ini bertujuan untuk menjaga kerahasiaan dan keamanan data saat dipindahkan atau disimpan.

Data teks asli yang belum terenkripsi dinamakan plaintext, data tersebut akan dienkripsi dengan algoritma tertentu dan menghasilkan ciphertext (data yang terenkripsi). Untuk membaca data yang sudah terenkripsi perlu melakukan dekripsi untuk merubah data menjadi plaintext.