BAB II LANDASAN TEOR
5. Pembelajaran IPA di SD Kelas V Semester 2
Pada jenjang pendidikan Sekolah Dasar, IPA diajarkan dengan tujuan untuk menumbuhkan kemampuan berpikir dan mampu memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari. Untuk mencapai tujuan tersebut diharapkan siswa dapat memahami konsep-konsep belajar IPA secara benar (Suparno, 2005: 54).
Ruang lingkup mata pelajaran IPA SD/MI secara garis besar terinci menjadi empat (4) kelompok yaitu:
1. Makhluk hidup dan proses kehidupan, yaitu manusia, hewan, tumbuhan dan interaksinya dengan lingkungan, serta kesehatan; 2. Benda/materi, sifat-sifat dan kegunaannya meliputi: cair, padat,
dan gas;
3. Energi dan perubahannya meliputi: gaya, bunyi, panas, magnet, listrik, cahaya dan pesawat sederhana;
4. Bumi dan alam semesta meliputi: tanah, bumi, tata surya, dan benda-benda langit lainnya.
(Depdiknas Ditjen Manajemen Dikdasmen Ditjen Pembinaan TK dan SD, 2007: 14).
Beberapa materi yang akan dibahas dalam penelitian ini yaitu sebagai berikut:
a. Gaya
Gaya dapat menyebabkan benda yang semula diam menjadi bergerak (Rositawaty dan Muharam, 2008: 78). Selain itu gaya juga dapat mengubah bentuk dan ukuran benda serta mengubah arah gerakan benda. Beberapa macam gaya yang dapat dijumpai dalam kehidupan sehari-hari antara lain:
1) Gaya Gesek
Gaya gesek timbul karena ada persentuhan pada dua permukaan (Rositawaty dan Muharam, 2008: 81). Contoh penerapan gaya gesek adalah pada ban sepeda. Ban yang telah
lama dipakai akan aus atau gundul. Hal ini terjadi karena ban selalu bersentuhan dengan permukaan jalan. Selama ban bergerak terdapat gaya yang berlawanan arah dengan arah gaya gerak kendaraan. Gaya inilah disebut gaya gesek.
Gambar 2.1 Ban mobil yang digunakan sehari-hari terjadi gaya
gesek
Sumber : Azmiyati, C., dkk (2008: 87)
Gambar 2.2 Peristiwa mendorong kardus terjadi gaya gesek Sumber: Azmiyawati, C., dkk (2008: 84)
Contoh lainnya adalah peristiwa saat mendorong kardus terjadi gesekan antara permukaan kardus dan lantai, peristiwa tersebut menimbulkan adanya gesekan antara permukaan kardus dengan permukaan lantai sehingga timbul adanya gaya gesek (Azmiyawati, C., dkk, 2008: 84). Semakin kasar permukaan benda, semakin besar pula gaya geseknya. Hal ini berarti gerakan benda semakin terhambat jika gaya gesekan semakin besar. Demikian sebaliknya jika permukaan licin. Pada permukaan licin, gaya
gesekan yang terjadi juga kecil. Akibatnya, benda itu semakin mudah bergerak pada permukaan tersebut.
2) Gaya Gravitasi
Gaya gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta. Gaya gravitasi bumi menyebabkan benda-benda yang ada di bumi tidak terlempar ke angkasa luar.
Gambar 2.3 Seorang anak yang melempar bola ke atas Sumber : Sulistyanto dan Wiyono (2008: 98)
Gambar 2.3 merupakan contoh peristiwa akibat adanya gaya gravitasi. Benda-benda yang jatuh ke bawah merupakan akibat dari adanya gravitasi (Azmiyawati, C., dkk, 2008: 84). 3) Gaya Magnet
Gaya magnet adalah tarikan atau dorongan yang disebabkan oleh magnet (Azmiyawati, C., dkk, 2008: 90). Pada magnet terdiri dari dua kutub yaitu kutub utara dan kutub selatan, sehingga pada keadaan bebas magnet akan selalu menunjuk ke arah utara dan selatan. Gaya magnet dapat menyebabkan tertariknya benda-benda di sekitarnya.
Gambar 2.4 Gaya magnet dapat menyebabkan benda yang terbuat
dari besi tertarik dan menempel
Sumber : Rositawaty dan Muharam (2008: 82)
Magnet dibedakan menjadi dua macam berdasarkan cara terbentuknya yaitu magnet alam dan magnet buatan. Magnet alam terjadi secara alami, contohnya magnet bumi. Magnet buatan merupakan magnet yang sengaja dibuat oleh manusia.
b. Pesawat Sederhana
Pesawat sederhana adalah alat-alat yang dapat memudahkan pekerjaan manusia (Azmiyawati, C., dkk, 2008: 98). Pada prinsipnya, pesawat sederhana terbagi menjadi empat macam, yaitu pengungkit, bidang miring, katrol, dan roda berporos.
1) Pengungkit atau Tuas
Pengungkit atau tuas termasuk pesawat sederhana yang digunakan untuk mengungkit benda yang berat (Yousnelly, P., dkk, 2010: 93).
Gambar 2.5 Alat-alat yang termasuk pengungkit Sumber : Rositawaty dan Muharam (2008: 85)
Gambar 2.5 merupakan contoh alat-alat yang termasuk pengungkit. Tuas atau pengungkit ada 3 jenis atau golongan, yaitu tuas jenis pertama, tuas jenis kedua, dan tuas jenis ketiga. Tiga golongan tersebut didasarkan pada tiga macam posisi dari titik kuasa, beban, dan tumpu.
1) Tuas Jenis Pertama atau Golongan Pertama
Gambar 2.6 Prinsip Kerja Pengungkit Golongan I Sumber: Azmiyawati, C., dkk (2008: 99)
Pada tuas golongan pertama, kedudukan titik tumpu terletak di antara beban dan kuasa. Contoh tuas golongan pertama ini di antaranya adalah gunting, linggis, jungkat-jungkit, dan alat pencabut paku (Sulistyanto dan Wiyono, 2008: 111).
2) Tuas Jenis Kedua atau Golongan Kedua
Gambar 2.7 Prinsip Kerja Pengungkit Golongan II Sumber: Azmiyawati, C., dkk (2008: 99)
Tuas golongan kedua adalah tuas dengan titik beban terletak di antara titik tumpu dan titik kuasa.
Contohnya: pembuka tutup botol, pemecah buah kenari, dan gerobak dorong beroda satu yang biasa digunakan untuk mengangkut batu atau pasir (Sulistyanto dan Wiyono, 2008: 111).
3) Tuas Jenis Ketiga atau Golongan Ketiga
Gambar 2.8 Prinsip Kerja Pengungkit Golongan III Sumber: Azmiyawati, C., dkk (2008: 100)
Pada tuas golongan ketiga, kedudukan kuasa terletak di antara titik tumpu dan beban. Contoh tuas golongan ketiga ini adalah sekop yang biasa digunakan untuk memindahkan pasir, pinset, dan penjepit es (Sulistyanto dan Wiyono, 2008: 111).
2) Bidang Miring
Yousnelly, P., dkk (2010: 93) mengatakan bahwa bidang miring merupakan salah satu pesawat sederhana, yaitu berupa alat yang permukaannya dibuat miring. Seperti pesawat sederhana yang lainnya bidang miring memiliki tujuan untuk mempermudah seseorang memindahkan atau menggerakkan sesuatu benda.
Gambar 2.9 Penggunaan prinsip bidang miring Sumber: Rositawaty dan Muharam (2008: 90).
Gambar 2.9 merupakan contoh penggunaan prinsip bidang miring, sehingga dapat menghemat tenaga. Peristiwa sehari-hari yang memanfaatkan prinsip kerja bidang miring adalah jalan di pegunungan yang berliku- liku, papan yang dimiringkan, baji, sekrup, pisau, pahat, dan lain sebagainya.
3) Katrol
Sulistyanto dan Wiyono (2008: 117) menyampaikan bahwa katrol merupakan roda yang berputar pada porosnya. Menggunakan katrol benda-benda berat dapat terangkat dengan mudah.
Gambar 2.10 Macam-macam katrol Sumber: Azmiyawati, C., dkk (2008: 100)
Gambar 2.10 merupakan macam-macam katrol. Katrol memiliki beberapa jenis yaitu katrol tetap, katrol bebas, dan katrol majemuk. Katrol merupakan prinsip kerja pengungkit golongan ketiga.
4) Roda Berporos
(Sulistyanto dan Wiyono, 2008: 119) mengatakan bahwa adanya roda memungkinkan manusia untuk bergerak lebih cepat dan mudah. Roda berporos merupakan roda yang dihubungkan dengan sebuah poros yang dapat berputar bersama-sama.
Gambar 2.11 Roda berporos pada sepeda Sumber: Sulistyanto dan Wiyono (2008: 119)
Gambar 2.11 merupakan contoh dari roda berporos. Contoh lainnya yaitu kursi roda, roda gerobak, dan lain sebagainya. c. Cahaya dan sifat-sifatnya
Cahaya merupakan gejala alam yang ada di sekeliling kita. Dengan adanya cahaya kita mampu mengamati segala hal di sekeliling kita (Pujayanto, P., dkk, 2007: 69). Semua benda yang dapat memancarkan cahaya disebut sumber cahaya. Contoh sumber cahaya adalah matahari,
lampu, senter, dan bintang. Cahaya memiliki sifat merambat lurus, menembus benda bening, dan dapat dipantulkan.
1) Cahaya Merambat Lurus
Gambar 2.12 Cahaya lilin yang masuk melalui celah-celah
kertas karton yang berlubang
Sumber: Rositawaty dan Muharam (2008: 100).
Gambar 2.12 merupakan bukti bahwa cahaya merambat lurus. Bukti bahwa cahaya merambat lurus yang lainnya adalah cahaya matahari yang masuk melalui celah-celah jendela. Sifat cahaya yang merambat lurus ini dimanfaatkan manusia pada lampu senter dan lampu kendaraan bermotor (Sulistyanto dan Wiyono, 2008: 125);
2) Cahaya dapat Menembus Benda Bening
Gambar 2.13 Cahaya lampu senter yang menembus piring
jernih
Sumber: https://asrimaharanni.wordpress.com/kelas-
viii/optika/sifat-sifat-cahaya/
Gambar 2.13 merupakan contoh dari sifat cahaya dapat menembus benda bening. Contoh dari sifat cahaya dapat menembus benda bening lainnya adalah ketika kita menyenteri
air yang ada pada gelas bening maka cahaya akan menembus air;
3) Cahaya dapat dipantulkan
Gambar 2.14 Pemantulan teratur dan pemantulan baur Sumber: Rositawaty dan Muharam (2008: 103).
Gambar 2.14 merupakan contoh dari pemantulan cahaya. Contoh dari peristiwa pemantulan cahaya adalah sinar senter diarahkan ke cermin dan diarahkan ke dinding, cahaya tersebut akan terlihat memantul ke dinding. Pemantulan baur terjadi apabila cahaya mengenai permukaan yang kasar atau tidak rata. Pada pemantulan ini, sinar pantul arahnya tidak beraturan. Sementara itu, pemantulan teratur terjadi jika cahaya mengenai permukaan yang rata, licin, dan mengkilap. Permukaan yang mempunyai sifat seperti ini misalnya cermin. Macam- macam cermin:
a. Cermin datar, yaitu cermin yang permukaan bidang pantulnya datar dan tidak melengkung. Cermin datar biasa digunakan untuk bercermin. b. Cermin cembung, yaitu cermin yang permukaan
Cermin cembung biasa digunakan untuk spion pada kendaraan bermotor. Bayangan pada cermin cembung bersifat maya, tegak, dan lebih kecil (diperkecil) daripada benda yang sesungguhnya.
c. Cermin cekung, yaitu cermin yang bidang pantulnya melengkung ke arah dalam. Cermin cekung biasanya digunakan sebagai reflektor pada lampu mobil dan lampu senter. Sifat bayangan benda yang dibentuk oleh cermin cekung sangat bergantung pada letak benda terhadap cermin. Jika benda dekat dengan cermin cekung, bayangan benda bersifat tegak, lebih besar, dan semu (maya). Jika benda jauh dari cermin cekung, bayangan benda bersifat nyata (sejati) dan terbalik (Azmiyawati, C., dkk, 2008: 112-114).
4) Cahaya dapat Dibiaskan
Gambar 2.15 Pensil tampak patah dalam air jernih Sumber: (Azmiyawati, C., dkk, 2008: 112-115).
Gambar 2.15 merupakan contoh dari sifat cahaya dapat dibiaskan. Apabila cahaya merambat melalui dua zat yang kerapatannya berbeda, cahaya tersebut akan dibelokkan. Peristiwa pembelokan arah rambatan cahaya setelah melewati medium rambatan yang berbeda disebut pembiasan.
Peristiwa pensil dimasukan kedalam gelas yang terisi air akan terlihat patah tersebut terjadi karena cahaya merambat dari zat yang kurang rapat ke zat yang lebih rapat kemudian cahaya dibiaskan mendekati garis normal;
5) Cahaya dapat Diuraikan
Gambar 2.16 Pelangi
Sumber: (Azmiyawati, C., dkk, 2008: 112-115).
Gambar 2.16 merupakan contoh dari sifat cahaya dapat diuraikan (dispersi). Dispersi merupakan penguraian cahaya putih menjadi berbagai cahaya berwarna. Contoh lainnya adalah cahaya matahari yang kita lihat berwarna putih. Namun, sebenarnya cahaya matahari tersusun atas banyak cahaya berwarna.
Sifat-sifat cahaya di atas dapat dimanfaatkan untuk alat-alat optik. Berikut ini akan diuraikan contoh pemanfaatan dari sifat- sifat cahaya menurut Azmiyawati, C., dkk (2008: 117).
1) Periskop adalah sejenis teropong yang biasanya terdapat pada kapal selam untuk mengamati keadaan di permukaan laut;
2) Kaca pembesar sederhana (lup) merupakan alat yang digunakan untuk melihat benda-benda atau tulisan yang berukuran kecil. Alat ini biasanya digunakan oleh tukang arloji/jam untuk memperbaiki arloji/jam tersebut.
3) Mikroskop adalah alat optik yang digunakan untuk mengamati benda-benda renik;
4) Teropong adalah alat optik yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang letaknya jauh.
d. Proses Terbentuknya Tanah
Sebenarnya, tanah berasal dari batuan. Batuan akan mengalami pelapukan menjadi butiran-butiran yang sangat halus. Lama-kelamaan butiran-butiran halus ini bertambah banyak dan terbentuklah tanah. Macam-macam batuan menurut Azmiyawati, C., dkk (2008: 125-127): 1) Batuan Beku
Batuan beku adalah batuan yang terbentuk dari magma yang membeku. Magma merupakan benda cair yang sangat panas dan terdapat di perut bumi. Magma yang mencapai permukaan
bumi disebut larva. Ada empat jenis batuan beku yaitu batu apung, batu granit, batu opsidian, dan batu basalt.
2) Batuan Sedimen (Batuan Endapan)
Batuan endapan adalah batuan yang terbentuk dari endapan hasil pelapukan batuan. Batuan ini dapat pula terbentuk dari batuan yang terkikis atau dari endapan sisa-sisa binatang dan tumbuhan. Ada lima contoh batuan sedimen yaitu batu konglomerat, batu pasir, batu serpih, batu gamping (kapur), dan breksi.
3) Batuan Metamorf
Batuan metamorf atau disebut dengan batu malihan adalah batuan yang berasal dari batuan sedimen dan batuan beku yang mengalami perubahan karena panas dan tekanan. Ada lima contoh batuan metamorf yaitu batu marmer, batu kuarsa, batu tulis, batu sabak, dan batu gneiss.
Tanah terbentuk dari batuan yang mengalami pelapukan yang bercampur dengan bahan organik (Yousnelly, P., dkk, 2010: 124). Pelapukan dibedakan menjadi tiga kelompok menurut sifatnya. Pertama, pelapukan fisis adalah pelapukan yang disebabkan oleh tenaga dari alam seperti suhu, angin, dan air. Kedua, pelapukan kimiawi adalah pelapukan yang disebabkan bahan kimia yang bersifat melapukan. Ketiga, pelapukan biologis merupakan pelapukan yang terjadi karena adanya lumut dan lumut kerak yang melapukan batuan tersebut.
e. Struktur Bumi
Gambar 2.17 Lapisan-lapisan bumi Sumber: (Azmiyawati, C., dkk, 2008: 140).
Gambar 2.17 merupakan lapisan penyusun bumi. Struktur bumi terdiri dari lapisan paling dalam hingga paling luar. Berikut ini struktur bumi dari bagian dalam sampai luar:
a) Lapisan inti dalam ini memiliki ketebalan 2.740 km, suhu ±4.500oC, kemudian lapisan ini terbentuk dari nikel dan besi;
b) Lapisan inti bumi luar ini memiliki ketebalan 2.000 km, ±2.200 oC, kemudian lapisan ini terbentuk dari besi, nikel, dan zat lain;
c) Lapisan mantel bumi ini memiliki ketebalan 2.900 km, suhu ±3.700 oC, kemudian lapisan ini terbentuk dari mineral silikat;
d) Lapisan kerak bumi ini memiliki ketebalan 6-70 km, suhu ±1.050 oC, kemudian lapisan bumi tersusun dari batuan;
e) Lapisan atmosfer memiliki ketebalan 640 km serta tersusun dari lapisan troposfer, stratosfer, mesosfer, dan termosfer.