Modul Ajar Informatika Kelas 9 SMP: Berpikir Komputasional (Bab 1)

Pembelajaran struktur data non-linier pohon (tree) dan graf (graph), algoritma penelusuran jalur (BFS dan DFS), pemodelan logika relasional, dan penyelesaian masalah optimasi komputasi.

Capaian dan tujuan pembelajaran

Peserta didik mampu menjelaskan karakteristik struktur data pohon (tree) dan graf (graph).
Peserta didik mampu menerapkan algoritma BFS dan DFS untuk menelusuri simpul pada jaringan graf.
Peserta didik mampu merancang solusi efisien untuk menyelesaikan masalah optimasi diskrit (Knapsack/jalur terpendek).

Materi pokok & uraian konsep pembelajaran

Bab Berpikir Komputasional kelas 9 memperdalam kecakapan pemodelan data non-linier dan perancangan algoritma penelusuran graf untuk menyelesaikan persoalan jaringan interkoneksi kompleks.

Peserta didik mempelajari konsep simpul (*node/vertex*) dan sisi (*edge*) pada struktur data graf berarah/tidak berarah, hierarki pohon biner (*binary tree*), penelusuran jalur melebar (*Breadth-First Search* / BFS), serta penelusuran mendalam (*Depth-First Search* / DFS).

Materi ini melatih nalar peserta didik dalam memecahkan tantangan optimasi diskrit seperti *Knapsack Problem* (pemilihan barang bernilai maksimal dengan batas kapasitas beban) dan pencarian rute terpendek (*Dijkstra*) pada jaringan transportasi cerdas.

Peta subtopik bahasan

Struktur Data Pohon (Tree) dan Graf (Graph)
Menelaah komponen root, child, parent, leaf pada pohon, serta simpul dan sisi pada representasi graf.
Algoritma Penelusuran Jalur BFS dan DFS
Menganalisis strategi traversal graf melebar lapis demi lapis (BFS) dan menjelajah jalur terdalam (DFS).
Optimasi Jalur Terpendek pada Jaringan Graf
Menemukan rute paling efisien pada peta berbobot menggunakan konsep algoritma serakah (greedy).
Pemecahan Masalah Knapsack dan Logika Kompleks
Merancang strategi pemilihan objek bernilai optimum dengan keterbatasan bobot kapasitas.

Istilah kunci dan glosarium

Graph: Struktur data non-linier yang terdiri atas kumpulan simpul (vertices) yang dihubungkan oleh sejumlah sisi atau garis (edges).
Tree: Bentuk khusus dari graf tidak berarah yang terhubung dan tidak memiliki sirkuit tertutup (siklus), berakar pada satu simpul utama (root).
BFS: Breadth-First Search, algoritma penelusuran graf yang mengunjungi seluruh simpul tetangga pada level yang sama sebelum turun ke level berikutnya.
DFS: Depth-First Search, algoritma penelusuran graf yang menjelajahi satu cabang jalur sedalam mungkin sebelum melakukan penelusuran balik (backtracking).
Knapsack Problem: Persoalan optimasi kombinatorial klasik untuk memilih sekumpulan barang dengan nilai total tertinggi tanpa melebihi batas daya tampung tas.

Instrumen asesmen formatif & contoh soal pembelajaran

5 butir instrumen soal pilihan ganda berbasis HOTS untuk mengukur pemahaman konsep pada bab ini. Dilengkapi kunci jawaban dan uraian pembahasan analitis.

Soal 1

Perbedaan mendasar antara struktur data Pohon (*Tree*) dan Graf (*Graph*) adalah...

A. Pohon tidak memiliki simpul sama sekali
B. Pohon adalah graf terhubung yang memiliki satu simpul akar (*root*) dan tidak memiliki jalur melingkar tertutup (*siklus/loop*)
C. Graf hanya dapat memiliki maksimal dua cabang
D. Pohon hanya digunakan untuk menyimpan huruf