Tingkat berpikir komputasional siswa kelas VIII dalam menyelesaikan permasalahan teorema Pythagoras

INDONESIA:

Berpikir komputasional merupakan kemampuan penting yang perlu dimiliki siswa dalam menyelesaikan permasalahan matematika non-rutin. Meskipun demikian, kajian yang memetakan sebaran tingkat berpikir komputasional siswa SMP dalam konteks permasalahan teorema Pythagoras dan meninjau sebarannya berdasarkan kemampuan matematika masih terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk mendeskripsikan sebaran tingkat berpikir komputasional siswa kelas VIII dalam menyelesaikan permasalahan teorema Pythagoras serta sebarannya ditinjau dari kategori kemampuan matematika siswa.

Penelitian ini menggunakan pendekatan kualitatif dengan jenis penelitian deskriptif. Instrumen utama dalam penelitian ini adalah peneliti yang didukung oleh instrumen pendukung berupa lembar soal tes berpikir komputasional, lembar pedoman wawancara, dan lembar dokumentasi kategori kemampuan matematika. Seluruh siswa kelas VIII SMP Muhammadiyah 2 Kota Malang yang berjumlah 77 siswa diberikan tes berpikir komputasional berupa permasalahan non-rutin teorema Pythagoras. Tingkat berpikir komputasional ditentukan berdasarkan profil ketercapaian aspek secara hierarkis yang mencakup dekomposisi, abstraksi, berpikir algoritmis, debugging, dan generalisasi. Proses klasifikasi tingkat diilustrasikan melalui enam siswa (S1–S6) yang dipilih sebagai contoh representatif, dan wawancara dilakukan untuk mengkonfirmasi kesesuaian interpretasi peneliti terhadap jawaban tes. Data kategori kemampuan matematika diperoleh dari guru mata pelajaran dalam bentuk tiga kategori yaitu tinggi, sedang, dan rendah. Keabsahan data diperiksa menggunakan triangulasi teknik, sedangkan analisis data dilakukan menggunakan model Miles dan Huberman.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkat berpikir komputasional siswa kelas VIII tersebar ke dalam lima dari enam tingkat yang dikonstruksi, yaitu pra-komputasional (20,8%), dasar (10,4%), berkembang (33,8%), terstruktur (32,5%), dan reflektif (2,6%). Tidak ditemukan siswa yang mencapai tingkat mahir, yang menunjukkan bahwa aspek generalisasi merupakan aspek yang paling sulit dicapai. Ditinjau dari kemampuan matematika, siswa berkemampuan matematika tinggi cenderung lebih banyak berada pada tingkat terstruktur, sementara siswa berkemampuan matematika rendah menunjukkan proporsi terbesar pada tingkat pra-komputasional. Namun demikian, ditemukan bahwa kedua siswa yang mencapai tingkat reflektif seluruhnya berasal dari kelompok berkemampuan matematika sedang. Temuan ini mengindikasikan bahwa berpikir komputasional merupakan kemampuan yang relatif independen dari kemampuan matematika dan memerlukan pengembangan tersendiri dalam pembelajaran.

ENGLISH:

Computational thinking is an essential skill for solving non-routine mathematical problems. However, research mapping the distribution of computational thinking levels among junior high school students in the context of Pythagorean Theorem problems and examining this distribution based on mathematical ability remains limited. This study aimed to describe the distribution of computational thinking levels of eighth-grade students in solving Pythagorean Theorem problems and to examine this distribution based on students' mathematical ability categories.

This study employed a qualitative approach with a descriptive research design. The primary research instrument was the researcher, supported by a computational thinking test sheet, interview guidelines, and mathematical ability category documentation. All 77 eighth-grade students from SMP Muhammadiyah 2 Malang completed a computational thinking test consisting of non-routine Pythagorean Theorem problems. Computational thinking levels were determined based on a hierarchical profile of fulfilled aspects, encompassing decomposition, abstraction, algorithmic thinking, debugging, and generalization. The classification process was illustrated through six purposively selected students (S1–S6) as representative examples, with interviews conducted to confirm the researcher's interpretation of test responses. Mathematical ability category data were obtained from the subject teacher in three categories: high, medium, and low. Data validity was established through technique triangulation, while data analysis was conducted using the Miles and Huberman model.

The findings revealed that students' computational thinking levels were distributed across five of the six constructed levels: Pre-Computational (20.8%), Basic (10.4%), Developing (33.8%), Structured (32.5%), and Reflective (2.6%). No students achieved the advanced level, indicating that generalization is the most difficult aspect to fulfill. Regarding mathematical ability, students with high mathematical ability tended to be concentrated at the Structured level, while students with low mathematical ability showed the highest proportion at the pre-computational level. Notably, both students who achieved the reflective level came from the medium mathematical ability group rather than the high group. This finding suggests that computational thinking is a relatively independent ability from mathematical competence and requires explicit development in learning.

ARABIC:

يُعد التفكير الحاسوبي من المهارات الأساسية التي ينبغي أن يمتلكها الطلاب في حل المسائل الرياضية، ولا سيما المسائل غير الروتينية التي تتطلب التفكير المنطقي واستراتيجيات حل المشكلات بصورة منهجية. وقد صنفت العديد من الدراسات مهارات التفكير الحاسوبي إلى مستويات مختلفة، إلا أن الدراسات التي تصف قدرات التفكير الحاسوبي لدى الطلاب في كل مستوى عند حل مسائل نظرية فيثاغورس غير الروتينية ما تزال محدودة. لذلك، هدفت هذه الدراسة إلى وصف قدرات التفكير الحاسوبي لدى طلاب الصف الثامن في كل مستوى من مستويات التفكير الحاسوبي عند حل مسائل نظرية فيثاغورس غير الروتينية.

استخدمت هذه الدراسة المنهج النوعي من نوع دراسة الحالة. وكانت الأداة الرئيسة في هذا البحث هي الباحث نفسه، مدعومة بأداتين مساعدتين هما ورقة الاختبار ودليل المقابلة. وتكوَّن مجتمع الدراسة الأولي من ٧٧ طالبًا من طلاب الصف الثامن بالمدرسة المتوسطة المحمدية الثانية بمدينة مالانج، حيث خضعوا لاختبار في التفكير الحاسوبي من خلال مسائل غير روتينية في نظرية فيثاغورس. ثم صُنِّفت نتائج الاختبار وفق مستويات التفكير الحاسوبي التي وضعها تشونغو وآخرون، وبعد ذلك اختيرت عينة قصدية مكوَّنة من ٩ طلاب، بواقع ٣ طلاب من كل مستوى، لإجراء مقابلات شبه منظمة معهم. وتم التحقق من صحة البيانات باستخدام أسلوب التثليث، بينما جرى تحليل البيانات وفق نموذج مايلز وهوبرمان الذي يشمل اختزال البيانات، وعرضها، واستخلاص الاستنتاجات.

أظهرت نتائج الدراسة أن الطلاب توزعوا على ثلاثة مستويات فقط من مستويات التفكير الحاسوبي، وهي الجيد، والمقبول، والراسب. فقد أظهر طلاب المستوى الجيد القدرة على تحقيق مؤشرات التجريد، والتفكيك، والتفكير الخوارزمي، والتعميم، إلا أنهم لم يحققوا مؤشر تصحيح الأخطاء. أما طلاب المستوى المقبول فقد حققوا مؤشرات التجريد، والتفكيك، والتفكير الخوارزمي، وتصحيح الأخطاء، إلا أنهم لم يحققوا مؤشر التعميم. في حين أن طلاب المستوى الراسب لم يحققوا سوى مؤشر التجريد، بينما لم تتحقق لديهم مؤشرات التفكيك، والتفكير الخوارزمي، وتصحيح الأخطاء، والتعميم. وتشير نتائج الدراسة إلى أنه كلما ارتفع مستوى التفكير الحاسوبي لدى الطلاب، ازداد عدد مؤشرات التفكير الحاسوبي التي تمكنوا من تحقيقها عند حل مسائل نظرية فيثاغورس غير الروتينية.