Meningkatkan Kemampuan Guru guru IPA SMP

(1)

Endah Rahmawati/Meningkatkan Kemampuan Guru-guru IPA SMP di Sidoarjo dalam Pengembangan Kit Termodinamika Sederhana Untuk Pembelajaran dengan Pendekatan Saintifik

Meningkatkan Kemampuan Guru-guru IPA SMP di Sidoarjo dalam

Pengembangan Kit Termodinamika Sederhana Untuk Pembelajaran dengan

Pendekatan Saintifik

Endah Rahmawati, Imam Sucahyo, Diah Hari Kusumawati, Tjipto Prastowo, Zainul Arifin Imam Supardi Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Negeri Surabaya

e.rahmawati@gmail.com

Abstrak – Implementasi Kurikulum 2013 berorientasi pada pendekatan saintifik meliputi kegiatan mengamati, menanya, menalar, mencoba, mengolah dan mencipta. Pembelajaran dengan pendekatan saintifik dapat dilakukan dengan metode eksperimen memanfaatkan alat praktikum maupun demonstrasi. Pengembangan kit termodinamika ini bertujuan untuk membantu meningkatkan kemampuan guru-guru IPA SMP di Sidoarjo agar terbiasa dan terampil menyiapkan media pembelajaran sederhana yang menunjang pembelajaran di kelas. Kit termodinamika yang dikembangkan dibuat dari bahan sederhana dan dapat dimodifikasi untuk beberapa percobaan antara lain adalah (1) dilatometer untuk pemuaian zat cair, (2) pemuaian gas dengan prinsip manometer terbuka, dan (3) termoskope.

Kata kunci:maksimum 5 kata kunci, pisahkan dangan tanda koma

I. Pendahuluan

Proposal PKM.doc

II. Kit Termodinamika

A. Dilatometer untuk pemuaian zat cair

Sama halnya dengan zat padat, zat cair juga mengalami pemuaian jika dipanaskan yaitu pemuaian volume. Akibat pemuaian akan terjadi perubahan volume yang besarnya

(1)

Koefisian muai volume ( ) bergantung pada jenis bahan dan dapat dihitung menggunakan hasil pengukuran perubahan volume tehadap perubahan temperatur.

Alat untuk mengukur koefisien muai volume adalah dilatometer seperti gambar 1a. Mengadaptasi dari gambar 1a, kita bisa membuat dilatometer dari botol bekas dan pipa kaca seperti pada gambar 1b. Dilatometer (Gambar 1.a) terdiri dari tabung gelas dengan pipa kapiler dipasang pada tutupnya. Jika tabung gelas diisi oleh zat cair tertentu kemudian dipanaskan dalam sebuah wadah yang diisi air terlebih dahulu, maka akan terjadi perubahan volum yang terdeteksi dari perubahan tinggi zat cair pada pipa kapiler. Perubahan volum dapat dihitung dengan

(2) Dengan adalah jari-jari pipa dan adalah perubahan tinggi zat cair.

(a) (b) (c)

Gambar 2. Tabung dilatometer (a), botol kaca yang dimodi-fikasi untuk tabung dilatometer (b), percobaan (c)

Pengukuran Vo dilakukan dengan cara mengisi botol dengan air lalu menutupnya dengan sumbat karet. Sumbat karet kemudian dibuka, air dituang ke dalam gelas ukur untuk mendapatkan Vo sebesar 155 ml (pada suhu 32o_C) Pengukuran perubahan volume zat cair dilakukan secara tidak langsung. Pada percobaan yang diukur adalah perubahan tinggi sementara itu jari-jari pipa kaca tidak dapat kita ukur. Untuk itu ambil sejumlah air menggunakan pipa kaca letakkan pada wadah kemudian ukur menggunakan syringe (jarum suntik). Volume yang terukur syringe selanjutnya dibagi dengan ketinggian air yang diambil, maka akan kita dapatkan volume air per cm. Pada percobaan ini diperoleh volume air di dalam pipa kaca setinggi 19,4 cm adalah 2.2 ml. Jadi volume per cm pada pipa adalah 10-1 ml/cm.

Tabel 1. Hasil pengukuran perubahan volume akibat perubahan temperatur

Prosiding Seminar dan Lokakarya Nasional Fisika 2014, 22 November 2014

(2)

Gambar 2. Data hasil pengukuran perubahan volume zat cair terhadap perubahan temperatur koefisien muai termal air tidak bernilai konstan melainkan bervariasi sesuai dengan temperaturnya. Hal tersebut karena air memiliki sifat anomali.

Pemuaian botol tidak diperhitungkan pada percobaan dengan asumsi nilainya tidak signifikan karena koefisien muai bahan gelas berkisar . Berbeda dengan air, alkohol memiliki koefisien muai volume yang lebih besar dan konstan untuk rentang temperatur yang lebar yaitu , oleh karena itu alkohol sesuai untuk termometer zat cair.

B. Pemuaian gas dengan prinsip manometer terbuka

Percobaan kedua yang dapat dilakukan dengan kit adalah percobaan untuk membuktikan peristiwa pemuaian gas dengan prinsip manometer terbuka. Botol kosong ditutup sumbat karet yang telah dilubangi untuk meletakkan selang yang telah diisi sedikit air berwarna, selang dibentuk menyerupai pipa U dengan bantuan statif kayu. Botol selanjutnya dipanasi dengan lampu atau dijemur sehingga volume udara di dalam botol memuai dan mendorong air dalam selang. Pemuaian yang terjadi ditunjukkan dengan perubahan ketinggian air pada selang (pipa U).

Gambar 3. Percobaan pemuaian volume gas dengan prinsip manometer terbuka

C. Termoskope

Percobaan yang ketiga menggunakan selang dibentuk U yang dipasang pada statif kayu diisi sedikit air yang diberi warna sebagai indikator. Kedua ujung selang dipasang pada dua buah botol yang berwarna hitam dan tanpa warna. Setelah selang waktu tertentu air dalam selang yang awalnya memiliki ketinggian yang sama berubah menjadi lebih tinggi pada sisi botol tanpa warna. Hal tersebut menunjukkan bahwa pada botol berwarna hitam udara lebih cepat memuai karena botol berwarna hitam menyerap energi semua spektrum cahaya sehingga lebih mudah panas dibanding dengan botol tanpa warna.

Gambar 4. Termoskope untuk untuk menyelidiki daya serap panas dan radiasi untuk menyelidiki pengaruh warna permukaan terhadap panas yang diserap

III. METODE

Penelitian Tindakan Sekolah yang dilakukan terhadap Guru-guru IPA SMP Swasta binaan di Kabupaten Sidoarjo untuk meningkatkan kemampuan guru-guru dalam membuat alat praktikum fisika sederhana melalui kegiatan workshop. Perencanaan diawali dengan sosialisasi tentang prinsip-prin-sip pembuatan alat praktikum fisika sederhana dan langkah-langkah pembuatan alat praktikum fisika sederhana.

Pembuatan alat praktikum sederhana dalam rangka pengem-bangan kompetensi pedagogik guru dan dilakukan melalui

(3)

tahapan kegiatan yaitu perencanaan, pelaksanaan, observasi dan refleksi terhadap pembuatan alat praktikum tersebut. Untuk selanjutnya kegiatan guru menganalisis permasalahan yang dihadapi dalam pembuatan alat praktikum. Dari hasil identifikasi masalah dan diskusi pemecahan masalah dibuat-lah perencanaan pembuatan alat praktikum sederhana.

Berdasarkan hasil identifikasi dibuatlah alat praktikum sederhana untuk topik termodinamika. Alat dibuat secara berkelompok berdasarkan sekolah masing-masing. Setelah pembuatan alat guru-guru diminta untuk mencoba mengambil data menggunakan alat tersebut. Jika alat sudah terbukti dapat digunakan untuk memperoleh data yang baik dan benar selanjutnya guru-guru membuat Lembar Kerja Siswa (LKS). LKS yang disusun disesuaikan dengan kebutuhan kurikulum 2013 yang menggunakan pendekatan saintifik. Pembuatan LKS mengacu pada bahan bridging [5] yang mana poin-poinnya meliputi ayo pelajari, ayo mengamati, ayo bertanya, ayo mencoba, kutemukan jawaban dan ayo berbagi.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Setelah pelaksanaan workshop, peserta memberikan tanggapan positif terhadap kegiatan ini. 26% peserta menyatakan bahwa kegiatan workshop menarik, 32% peserta berpendapat bahwa kegiatan sangat bagus, menambah pengetahuan dan motivasi, 21% menyampaikan bahwa kegiatan peserta sangat bermanfaat dan perlu diadakan lagi. 68% peserta menyatakan bahwa materi workshop mudah dipahami dan seluruh peserta sepakat bahwa kit yang telah dibuat dapat diterapkan untuk proses pembelajaran di sekolah masing-masing. Beberapa usulan kegiatan juga disampaikan oleh guru-guru melalui angket antara lain adalah dilakukan workshop serupa di tahun berikutnya dengan tema pembuatan kit optik dan magnet.

V. KESIMPULAN

Selama kegiatan pengembangan kit berlangsung, guru-guru menunjukan antusiasme tinggi untuk merencanakan, membuat, mencoba dan mengimplementasikan dalam perencanaan pembelajaran dan LKS.

Untuk menumbuhkan kretivitas dan ketrampilan dalam merancang dan membuat alat ada beberapa hal yang bisa dilakukan yaitu: (1) melakukan analisis materi/konsep fisika yang memungkinkan untuk dibuatkan kit praktikum, (2) merencanakan jenis dan kebutuhan alat yang dapat digu-nakan untuk mempermudah pemahaman konsep fisika, (3) menentukan alat dan bahan yang digunakan dan diusahakan yang mudah diperoleh, (4) mengujicoba atau menstandarkan dengan alat yang ada. Pada pengembangan kit termodi-namika ini telah melalui keempat tahap. Untuk tahap akhir hasil percobaan menggunakan kit termodinamika telah dibandingkan dengan hasil percobaan menggunakan alat bu-atal Leybold[4].

PUSTAKA

[1] Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan, 2013, Sil-abus Mata Pelajaran IPA, untuk Sekolah Menengah Pertam (SMP) dan Madrasah Tsanawiyah (MTs).

[2] Rahmawati, E., Prastowo, T., Kusumawati, D.H., Rohmawati L., Workshop Pembuatan Alat Praktikum Ipa Fisika Sederhana Bagi Guru-Guru Smp Di Sidoarjo, Lapo-ran PKM, Universitas Negeri Surabaya, 2013

[3] LD Physics Leaflet, 2007, Heat, Thermal Expansion and Thermal Expansion of Liquids, LD DIDACTIC GmBH, Germany.

[4] Indana S., Sucahyo I., Wibowo T., Daryanti S., 2014, Bahan Ajar Bridging Course, Mata Pelajaran IPA Ke-las VII, Kementerian Pendidikan Dan Kebudayaan, Di-rektorat Jenderal Pendidikan Dasar, DiDi-rektorat Pembi-naan Sekolah Menengah Pertama.