Dekomposisi merupakan keterampilan ilmu komputer mendasar yang penting untuk mengembangkan pemahaman jangka panjang siswa tentang cara memecahkan masalah pengkodean. Artikel ini mengupas apa itu dekomposisi, mengapa hal itu penting, dan bagaimana memfasilitasi pembelajaran siswa tentang dekomposisi.
Apa itu dekomposisi?
Dekomposisi adalah proses memecah masalah yang rumit menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan lebih mudah dikelola. Hal ini menyederhanakan proses pembuatan proyek pengkodean dengan memungkinkan siswa memecahkan satu komponen masalah pada satu waktu.
Mengapa dekomposisi penting?
Saat siswa mulai belajar membuat kode, mereka dihadapkan pada pemikiran tentang bahasa dengan cara yang baru dan menantang. Mereka harus beralih dari berkomunikasi dalam bahasa lisan, yang penuh dengan kesimpulan dan nuansa, ke struktur yang tepat dan logis yang diperlukan dalam pengkodean. Penyesuaian ini sangat sulit bagi siswa dan sering kali menghalangi kesuksesan mereka. Dekomposisi merupakan keterampilan ilmu komputer penting yang harus dimiliki siswa agar dapat berhasil dalam membuat kode, karena dekomposisi memungkinkan siswa untuk memulai dengan bahasa lisan dan menyempurnakannya hingga dapat digunakan dalam proyek pembuatan kode.
Menguraikan suatu masalah memungkinkan masalah tersebut dipecahkan dalam bagian-bagian kecil, membantu mencegahnya menjadi beban yang berat bagi siswa. Saat siswa menguraikan masalah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil sebelum mereka mulai membuat kode, mereka kemudian dapat membangun setiap bagian kecil dari proyek dan mengujinya untuk memastikannya berfungsi seperti yang diharapkan, sebelum beralih ke bagian berikutnya. Ini jauh lebih mudah daripada mencoba mengodekan semua langkah yang diperlukan untuk mencapai tujuan sekaligus, dan mencegah siswa dari frustrasi karena tersesat dalam proyek yang panjang saat mencoba memecahkan masalah kesalahan.
Proses dekomposisi juga memberi siswa pendekatan sistematis dalam membangun suatu proyek, menghilangkan godaan bagi siswa untuk menebak dan memeriksa jalan mereka menuju suatu solusi. Menebak dan memeriksa merupakan cara yang tidak efisien untuk memecahkan masalah, dan menjadi tidak efektif saat siswa mulai terlibat dengan tantangan pengkodean yang semakin rumit.
Selain itu, menguraikan suatu proyek memungkinkan siswa untuk mengidentifikasi pola dalam kode mereka, dan untuk membangun, memodifikasi, dan menggunakan kembali bagian-bagian kode. Hal ini memudahkan pembangunan dan pemecahan masalah proyek, sekaligus memberi siswa pemahaman lebih mendalam tentang kode yang mereka buat, sehingga mereka dapat menggunakan pemahaman ini dalam proyek mendatang.
Terakhir, dekomposisi juga memfasilitasi kolaborasi antar siswa saat mereka bekerja bersama untuk membuat proyek robotika dalam kelompok. Proyek yang diuraikan yang dicatat dalam buku catatan teknik menyediakan artefak bagi siswa untuk digunakan saat membahas proyek kelompok atau berbagi dengan kelompok lain.
Memfasilitasi Dekomposisi
Dekomposisi terjadi saat siswa berada pada tahap perencanaan, sebelum mereka mulai membangun proyek mereka. Siswa harus mencatat proses dekomposisi mereka di buku catatan teknik mereka dan membagikannya kepada Anda sebelum mereka mulai membuat kode. Untuk informasi lebih lanjut tentang penggunaan buku catatan teknik dengan siswa, lihat artikel ini.
Berikan siswa kerangka kerja tiga langkah sederhana ini untuk mendekati dekomposisi:
- Identifikasi tujuan utama proyek dengan menyatakan hasil yang akan ditunjukkan robot jika proyek berhasil. Catat tujuan ini di buku catatan teknik.
- Tentukan langkah-langkah utama yang harus diambil robot untuk mencapai tujuan. Pertimbangkan dan catat langkah-langkah utama, atau gambaran besar yang harus diselesaikan robot untuk mencapai tujuan. Catat langkah-langkah tingkat tinggi ini di buku catatan teknik.
-
Uraikan langkah-langkah utama ke dalam peningkatan perilaku robot yang sekecil mungkin. Uraikan setiap langkah utama ke dalam perilaku terkecil yang dapat diselesaikan robot. Catatlah langkah-langkah yang telah diuraikan ini dalam buku catatan teknik.
- Setiap perilaku robot harus dapat dicocokkan dengan satu blok atau perintah yang sesuai. Jika tidak, langkah-langkah tersebut dapat diurai lebih lanjut.
Dalam contoh ini, siswa menguraikan proyek untuk menyelesaikan labirin di VEXcode VR Wall Maze + Playground.
Langkah 1: Identifikasi tujuan utama proyek. Catatlah tujuannya pada buku catatan teknik.
Langkah 2: Tentukan langkah-langkah utama yang harus diambil robot untuk mencapai tujuan.
- Di sini, siswa telah memikirkan semua perilaku yang perlu dilakukan robot untuk melaju dari titik awal ke titik akhir labirin, dan mencantumkannya secara berurutan di buku catatan teknik.
Langkah 3: Pisahkan langkah-langkah utama menjadi peningkatan perilaku robot yang terkecil.
- Siswa dapat mulai menentukan nilai perkiraan yang dibutuhkan untuk menyelesaikan setiap langkah. Nilai-nilai ini perlu diuji dan disesuaikan saat membangun proyek di VEXcode.
- Siswa harus memeriksa untuk memastikan setiap langkah yang diurai berhubungan langsung dengan satu blok VEXcode. Jika tidak, langkah tersebut perlu diurai lebih lanjut.
Setelah siswa menguraikan proyek mereka ke tingkat blok atau perintah individual, mereka dapat beralih dari tahap perencanaan proyek ke tahap implementasi. Mereka harus mentransfer langkah-langkah utama yang ditentukan pada langkah 2 ke dalam Komentar, dan kemudian menambahkan blok atau perintah yang sesuai untuk setiap perilaku yang terurai sepenuhnya dari langkah 3 ke setiap Komentar tersebut untuk membangun proyek mereka.
Siswa harus membangun proyek mereka selangkah demi selangkah, menguji setiap perilaku (atau serangkaian perilaku yang dikelompokkan secara logis) sebelum beralih ke perilaku berikutnya. Pada tahap inilah siswa perlu menggunakan sumber daya yang mereka miliki untuk menentukan nilai parameter yang benar. Misalnya, dalam contoh VEXcode VR di atas, nilai jarak ditentukan menggunakan pengetahuan bahwa setiap kotak labirin berukuran 300 mm. Metode untuk menentukan nilai akan bervariasi bergantung pada keadaan, tetapi akan selalu diperlukan untuk menguji dan menyesuaikan nilai selama proses pembuatan proyek pengkodean.
Mendukung Siswa saat mereka mempelajari Dekomposisi
Sebelum siswa mulai mengerjakan tantangan dari Lab STEM, atau proyek VEXcode lainnya, luangkan waktu untuk mengerjakan sendiri dekomposisinya sehingga Anda siap menjawab pertanyaan yang mungkin diajukan siswa. Dorong siswa untuk menunjukkan rencana penguraian proyek mereka sebelum mereka mulai membuat kode, sehingga Anda dapat memperkuat proses penguraian dan memeriksa untuk memastikan mereka telah menguraikan tugas menjadi perilaku robot sekecil mungkin. Ingatkan siswa bahwa mereka harus dapat mengidentifikasi blok atau perintah yang sesuai dengan setiap perilaku.
- Jika siswa mengalami kesulitan membayangkan langkah utama, atau gambaran besar yang perlu diambil robot untuk mencapai tujuan proyek, dorong mereka untuk:
- Gambarkan jalur yang perlu diambil robot untuk mencapai tujuan.
- Perankan langkah-langkah yang perlu diambil robot untuk mencapai tujuan.
- Jelaskan langkah-langkah yang perlu diambil robot untuk mencapai tujuan.
- Jika siswa kesulitan menentukan apakah langkah mereka telah dipecah menjadi blok individu atau tingkat perintah, tanyakan kepada mereka:
- Berapa banyak blok atau perintah yang dibutuhkan robot untuk menyelesaikan perilaku itu?
- Bisakah robot menyelesaikan langkah itu hanya menggunakan satu blok atau perintah?
- Bagaimana Anda dapat menguraikan perilaku itu menjadi tindakan robot yang lebih kecil?
Mendukung siswa Anda saat mereka belajar menguraikan akan memastikan mereka memiliki dasar yang kuat untuk pemecahan masalah masa depan dalam ilmu komputer.
Apakah Anda memiliki pertanyaan lebih lanjut tentang memfasilitasi pembelajaran siswa tentang dekomposisi di kelas Anda? Tanyakan pada mereka di Komunitas PD+, atau jadwalkan Sesi 1 lawan 1 untuk berbicara dengan Pakar VEX.