Modul Ajar Fisika - Energi Alternatif - komang - ok

(1)

MODUL AJAR

PENDIDIKAN PROFESI GURU DALAM JABATAN KATEGORI II

(SMA NEGERI 1 TANGGETADA)

Disusun Oleh

(KOMANG ADI RUSPAWAN)

BIDANG STUDI FISIKA

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN PROFESI GURU UNIVERSITAS MUSAMUS RERAUKE

TAHUN 2023

(2)

1. Informasi umum A. Identitas Modul

Nama Penyusun : Komang Adi Ruspawan Sekolah / Instansi : SMA Negeri 1 Tanggetada

Dimensi : kreatif, bernalar kritis, gotong royong

Fase : E

Alokasi Waktu : 2 Jam Pelajaran B. Kompetensi awal

Sebelum mempelajari materi ini siswa diharapkan dapat:

 Pengetahuan dan keterampilan prasyarat tentang usaha, energi dan daya serta konsepsi awal tentang energi alternatif.

C. Profil pelajar Pancasila

 Beriman, bertakwa kepada Tuhan yang maha esa dan berakhlak mulia

 Mandiri

 Bernalar kritis

 Kreatif

 Gotong royong D. Sarana dan prasarana

 Sarana : Laptop, LCD, Spidol, whiteboard

 Prasarana : Buku siswa E. Target Peserta Didik

 Peserta didik reguler kelas X F. Model Pembelajaran

 Problem Bassed Learning (PBL)

 Media Gambar

 Aplikasi PHET

MODUL AJAR

(3)

2. Kegiatan Inti

A. Tujuan Pembelajaran (TP)

 Melaluai aplikasi PHAT dan diskusi siswa mampu menganalisis bentuk energi yang terlibat pada penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

B. Asesmen

Individu Berkelompok

- Test tertulis Essay

- Sikap peserta didik selama mengikuti kegiatan pembelajaran

- Diskusi kelompok - Presentasi

C. Kriteria Ketercapain Tujuan Pembelajaran (KKTP)

 Menganalisis bentuk-bentuk dan transformasi energi, dalam kehidupan sehari-hari D. Pemahaman Bermakna

 Siswa mampu menganalisis bentuk-bentuk energi dalam kehidupan sehari-hari E. Pertanyaan Pemantik

 Apa yang terjadi jika dalam kehidupan sehari-hari kita tanpa energi?

F. Kegiatan Pembelajaran Kegiatan Pendahuluan

 Guru mengucapkan salam pembuka, mengecek kehadiran peserta didik, berdoa untuk memulai pembelajaran.

 Guru menanyakan kabar kepada peserta didik.

 Guru mengabsen siswa

 Guru memberikan apersepsi dengan mengingatkan kembali peserta didik tentang materi pengukuran besaran

 Guru menyampaikan tujuan pembelajaran yang akan dicapai.

 Guru menyampaikan cakupan materi dan penjelasan uraian kegiatan pembelajaran

 Guru membentuk kelompok yang heterogen terdiri dari 5-6 orang perkelompok

Waktu 15 Menit

Kegiatan Inti

 Orientasi peserta didik pada masalah

 Guru Membagikan LKPD kepada masing-masing kelompok

 Peserta didik pada masing-masing kelompok diminta untuk mengidentifikasi permasalahan yang terdapat di dalam LKPD

 Mengorganisasikan peserta didik untuk belajar

 Guru mengarahkan siswa untuk mengerjakan masalah yang terdapat pada LKPD

 Guru memastikan setiap kelompok memahami masalah yang diberikan

(4)

 Peserta didik berdiskusi dan membagi tugas untuk mencari data / informasi yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah

 Membimbing penyelidikan individu maupun kelompok

 Guru membimbing kelompok dalam melakukan eksplorasi dengan bantuan aplikasi PHET ;

https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-forms-and-changes/latest/energy forms-and- changes_in.html

 Guru memantau keterlibatan peserta didik dalam melakukan ekplorasi di aplikasi PHET

 Mengembangkan dan menyajikan hasil karya.

 Guru memantau diskusi dan membimbing pembuatan laporan sehingga karya setiap kelompok siap untuk dipresentasikan

 Peserta didik melakukan diskusi untuk menghasil-kan solusi pemecahan masalah dan hasilnya dipresentasikan/disajikan dalam bentuk karya

 Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah.

 Guru menunjuk perwakilan dari dua kelompok menyampaikan hasil eksplorasi transformasi energi

 Peserta didik menyimak koreksi dan pengautan yang diberikan kelompok lain dan guru

 Guru menilai kemampuan peserta didik dalam berkomunikasi

 Guru bersama peserta didik menyimpulkan hasil presentasi kelompok Kegiatan Penutup

 Guru dan peserta didik membuat simpulan bersama-sama terhadap kegiatan pembelajaran yang sudah dilakukan

 Guru memberikan umpan balik terhadap refleksi yang dilakukan dan menyampaikan materi pelajaran untuk pertemuan berikutnya

 Guru menutup pembelajaran dengan mengucap terima kasih, berdoa dan salam

G. Reflesi:

 Guru

 Apakah guru yakin bahwa semua siswa memahami pelajaran yang diberikan?

 Apakah penanaman karakter dari guru dapat diimplementasikan oleh para peserta didik?

 Guru harus memahami kesulitan yang dialami peserta didik selama proses pembelajaran.

(5)

 Apa langkah yang perlu dilakukan guru untuk memperbaiki proses belajar?

 Guru harus memastikan agar seluruh peserta didik mengikuti pelajaran dengan baik.

 Peserta didik

 Apa yang membuat kalian tertarik saat belajar tadi?

 Apa hal penting yang kalian pelajari hari ini?

 Ide apa yang kamu dapat setelah belajar hari ini?

 Bagaimana cara kamu menunjukan bahwa kamu memahami materi yang telah kita pelajari bersama tadi?

H. Lampiran:

 Bahan Ajar

 LKPD

 Rubrik Penilaian Proses

Tanggetada, 9 Oktober 2023

Mengetahui; Guru Mapel Fisika

Kepala SMAN 1 Tanggetada

La Haliki, S.Pd., M.Pd Komang Adi Ruspawan, S.Pd

NIP. 19711001 201001 1 009 NIP. 19911003 202321 1 010

(6)

BAHAN AJAR

Klasifikasi energi berdasarkan pemakaiannya, yaitu :

1. energi primer, yaitu energi yang langsung berasal dari alam seperti energi matahari, angin, air, nuklir, batubara dan minyak bumi.

2. Energi sekunder, yaitu energi yang dihasilkan dari proses tertentu, misalkan energi listrik dihasilkan dari generator.

Klasifikasi energi berdasarkan ketersediaannya, yaitu :

1. Energi tidak terbarukan yaitu energi yang sumber ketersediaannya terbatas di alam dan tidak dapat perbaharui jika sudah habis atau memerlukan waktu jutaan tahun untuk memperbarui misalkan batu bara, gas alam dan minyak bumi.

2. Energi terbarukan yaitu energi yang sumber ketersediaannya tidak terbatas di alam, seperti energi matahari, energi air, angin, panas bumi dan bioenergi.

Contoh bentuk-bentuk energi seperti energi kimia, energi potensial, energi kinetik, energi listrik dan energi panas.

A. Energi Kimia

Contoh sumber energi kimia diantaranya berasal dari makanan dan bahan bakar, seperti minyak, gas, batu bara, dan kayu. Energi kimia yang berasal dari makanan dilepaskan oleh reaksi kimia dalam tubuh kita, hal ini membuat kita dapat melakukan berbagai jenis aktivitas. Demikian juga bahan bakar minyak dan gas menyebabkan transfer energi ketika dibakar mesin sehingga mesin mampu bergerak dan melakukan usaha. Contoh lain energi kimia yaitu baterai, energi kimia dari baterai dapat diubah menjadi energi listrik

B. Energi Potensial Gravitasi

Energi potensial gravitasi dimiliki oleh benda karena posisinya terhadap pemukaan bumi. Benda pada ketinggian tertentu di atas permukaan bumi memiliki energi yang disimpan dalam bentuk energi potensial gravitasi. Energi ini siap diubah atau ditransfer menjadi energi lain. Besar energi potensial ditentukan oleh posisi ketinggian benda terhadap permukaan bumi, massa benda dan percepatan gravitasi bumi.

Selain energi potensial gravitasi, ada pula energi potensial elastis. Usaha harus dilakukan untuk menekan atau meregangkan pegas atau bahan elastis dan Bentuk Bentuk Energi

(7)

energi ditransfer menjadi energi potensial; hal. disimpan dalam bentuk energi regangan (atau energi potensial elastis). Jika ketapel dilepaskan, energi regangannya energi akan C. Energi Kinetik

Setiap benda yang bergerak memiliki energi kinetik dan semakin cepat bergerak, semakin besar energi kinetiknya. Contoh gerakan palu yang menancapkan paku ke sebatang kayu, terjadi perpindahan energi kinetik dari palu yang bergerak menjadi bentuk-bentuk energi lain.

D. Energi Listrik

Energi listrik dihasilkan oleh transfer energi pada pembangkit listrik dan dari dalam baterai. Energi listrik merupakan bentuk energi yang paling umum digunakan di rumah dan industri karena kemudahan transmisi dan transfer ke bentuk lain.

E. Energi Panas

Energi panas merupakan salah satu energi yang paling umum sebagai bentuk akhir dari perubahan bentuk energi. Energi panas akan mengalir jika terdapat perbedaan suhu antara dua benda.

E n e r g i bersifat kekal, artinya energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan namun energi dapat berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk lainnya (transformasi). Pada kasus mobil balap yang sedang melaju, terjadi perubahan energi kimia dari baterai menjadi energi listrik kemudian menjadi energi kinetik. Semakin kesar kecepatan mobil, energi kinetiknya semakin besar. Energi yang dikeluarkan ini tidak konstan sepanjang lintasan balap.

Akibat gesekan, tidak seluruh energi listrik diubah menjadi energi kinetik, namun ada sebagian energi berubah menjadi energi panas baik gesekan antara ban dan jalan maupu pada baterai. Untuk meningkatkan efisiensi kinerja baterai, berbagai upaya dilakukan untuk mengurangi suhu baterai akibat energi panas yang dihasilkan untuk mengurangi konsumsi saat mengalir Karena sebagian energi berubah menjadi panas, maka tidak semua energi yang diberikan menghasilkan usaha (perubahan energi kinetik). Oleh karena itu, semua mesin yang melakukan usaha memiliki efisiensi.

Sumber gambar : https://www.freepik.com/vectors/car Transformasi dan Hukum Kekekalan Energi

(8)

Segala s e s u a t u yang dapat melakukan usaha dikatakan memiliki energi.

Dengan kata lain energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Sebuah mobil yang bergerak dikatakan melakukan usaha akibat gaya penggerak mesin yang menyebabkan perpindahan. Sumber energi pada mobil yang bergerak berasal dari bahan bakarnya.

Usaha dalam hal ini berbeda dengan istilah usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari -hari. Besar usaha adalah perkalian skalar antara gaya dan perpindahan.

Satuan energi sama dengan usaha yaitu Joule. Namun dalam kehidupan sehari-hari, satuan energi sering dinyatakan dalam kalori untuk sumber energi dari makanan dan kWh untuk sumber energi energi listrik, dimana

1 kalori setara dengan 4,2 Joule.

kWh yaitu singkatan kilo Watt hour dengan watt merupakan satuan untuk Daya. Ketika usaha dilakukan pada sebuah benda, benda dapat mengalami perubahan gerak yang berarti ada erubahan energi kinetik.

Daya

D a ya yaitu laju setiap satu joule usaha setiap satuan waktu. Jika sebuah mesin mobil melakukan usaha 500 J selama 10 s, daya yang dihasilkannya adalah 50 W. Sebuah mobil kecil menghasilkan daya maksimum sebesar 25 MW.

Daya juga biasa dinyatakan dalam horsepower (hp), 1 hp yaitu 745,7 watt.

Pada saat mobil bergerak pada lintasan tikungan, meskipun lajunya konstan karena adanyan torsi untuk membelokan roda, konsumsi energinya mengalami peningkatan. Daya yang digunakan sebanding dengan torsi dan lajunya.

Baterai tambahan berfungsi menyediakan energi untuk kelengkapan mobil seperti lampu, AC dan alat yang membutuhkan kelistrikan lainnya

Colokan pengisi daya menghubungkan pengisi daya dari luar untuk mengisi muatan paket

baterai.

Konverter DC/DC, alat yang digunakan untuk menurunkan tegangan tinggi yang dihasilkan paket baterai menjadi tegangan yang lebih kecil yang dibutuhkan untuk menjalankan kelengkapan mobil dan mengisi muatan baterai tambahan.

(9)

Motor listrik, menggunakan energi listrik yang dihasilkan paket baterai untuk memutarkan roda kendaraan. Beberapa jenis kendaraan listrik menggunakan motor listrik baik untuk menggerakan roda maupun berfungsi sebagai generator (menghasilkan energi listrik).

Pengisi daya Onboard, mendapatkan listrik AC dari port pengisi daya, mengubahnya menjadi listrik DC untuk mengisi baterai. Alat ini juga menghubungkan alat epngisi daya dengan monitor baterai seperti tegangan, arus, suhu dan status pengisian daya.

Pengatur daya listrik, berfungsi untuk mengatur aliran energi yang dihasilkan paket baterai

untuk mengatur laju motor listrik dan momen gaya yang dihasilkannya.

Sistem pendingin, sistem ini mengatur suhu yang seharusnya pada mesin, motor listrik, dan

komponen listrik pada kendaraan

Paket baterai, menyediakan energi listrik untuk menggerakan motor listrik. Sebuah baterai mobil listrik terdiri dari beberapa sel baterai yang digabungkan dalam sebuah modul yang digabung menjadi satu paket baterai (baterry pack). Jumlah sel baterai dalam satu modul berbeda-beda untuk setiap mobil, dalam satu paket baterai terdapat lebih dari 100 sel baterai.

Transmisi listrik, berfungsi mentransmisi energi mekanik dari motor listrik ke roda penggerak mobil.

Potensi Pengembangan Mobil listrik dan baterai di Indonesia dapat diakses pada laman : https://www.bkpm.go.id/id/publikasi/detail/berita/investasi-menjanjikan-di-sektor-industri- sel-baterai-mobil-listrik-indonesia

(10)

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK ( LKPD ) BENTUK BENTUK ENERGI Sulit untuk menentukan dengan tepat apa

definisi energi. Sebelum kita belajar lebih lanjut, temukan contoh contoh energi yang ada di lingkungan sekitar mu, kemudian identifikasi bentuk energinya tuliskan pada tabel di bawah ini.

BENTUK BENTUK ENERGI

Gambar SEQ Gambar \* ARABIC 1. Kita memerlukan energi untuk membuat

HP tetap hidup (HYPERLINK "D:\\++ WORKSHOP

PUSMENJAR\\MODUL AJAR\\REVISI

MODUL\\Sumber : https:\\stelr.org.au\\wp-

Tuliskan minimal 3 Sumber Enargi, bentuk Energi dan Besar energi yang terkandung didalam suatu benda atau aktifitas

Sumber Energi Bentuk Energi Besar Energi

Makana Energi Kimia Bergantung pada jumlah dan

jenisnya

Benda Pada Ketinggian Energi Potensial Gravitasi Bergantung ketinggian benda di atas permukaan tanah,

Tabel 1

(11)

Berdasarkan hasil pengamatanmu, sebutkan 3 bentuk bentuk energi dan jelaskan berkaitan dengan apa bentuk energi tersebut

Bentuk Energi Catatan

Energi Kimia Energi yang dihasilkan melalui proses kimia

Energi Potensial Gravitas Energi yang dihasilkan akibat posisi benda bermassa dalam medan gravitasi

Tabel 2

Berdasarkan hasil penemuanmu, apa satuan yang digunakan untuk menyatakan besar energi dalam kehidupan sehari-hari?

….………

(12)

Perhatikan gambar di bawah ini !

(Sumber gambar : http://stlr.atse.org)

Semua aktivitas di atas dilakukan dengan menggunakan energi. Identifikasi semua bentuk energi pada gambar tersebut.

Nama Benda / Aktivitas Bentuk Energi

Tabel 3

(13)

Transformasi Energi

Energi tidak dapat dihilangkan atau dimusnahkan namun dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang laiinya. Coba eksplorasi animasi phet mengenai bentuk energi dan perubahan energi. Jalankan link berikut :

https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-forms-and-changes/latest/energy-forms-and- changes_in.html

Identifikasi, perubahan energi yang terjadi pada setiap prosesnya. Jelaskan hasil pengamatanmu terhadap besaran-besaran yang kamu amati, variable apa yang kamu ubah-ubah dalam pengamatan dan variabel apa yang dipengaruhinya. Jelaskan kaitan antar variable tersebut.

Percobaan 1. Sepeda, generator, air

Perubahan Energi : ………

Variabel yang dapat diubah (Variabel Bebas) :

….……….

Variabel yang dipengaruhi (Variabel Terikat)

….……….

Hasil Pengamatan Hubungan antar Variabel

Percomaan 2. Air Mengalir, Dinamo, Lampu

….……….

Hasil Pengamatan Hubungan antar Variabe

(14)

Percobaan 3. Sinar matahari, Panel Surya, Lampu

….……….

Percomaan 4. Uap, Dinamo, Kipas

….……….

(15)

Soal Evaluasi

1. Jelaskan dan berikan contoh energi terbarukan dan energi tidak terbarukan!

2. Deskripsikan perubahan (transformasi) energi pada alat di bawah ini!

Kunci Jawaban

1. -Energi terbarukan adalah energi yang diperoleh dari sumber daya alam bumi yang tak terbatas dan tidak pernah habis. Contohnya energi matahari, angin, air dan panas bumi

-Energi tidak terbarukan ialah energi yang diperoleh dari sumber daya alam yang melalui proses

pembentukan selama ratusan tahun. Dan apabila energi ini habis,maka memerlukan waktu yang lama untuk dapat menggantikan energi tersebut.

Contoh minyak bumi, batu bara dan gas.

Diberikan Poin 10 jika jawaban lengkap.

Diberikan Poin 5 jika jawaban tidak lengkap

2. - Gerak kaki mengubah energi kimia dalam tubuh menjadi energi kinetik berupa putaran roda - energi kinetik menggerakan generator, sehingga energi kinetic berubah menjadi listrik.

- Energi listrik digunakan untuk memanaskan filament kawat sehingga terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kalor (panas)

- Energi kalor memanaskan air pada tabung dan menggerakan molekul-molekul air sehingga lebih cepat bergerak, dalam hal ini berbarti energi kalor berubah menjadi energi kinetik.

Diberikan Poin 10 jika jawaban lengkap.

Diberikan Poin 2,5 jika jawaban hanya mencantumkan 1 dari beberapa perubahan energi

(16)

Penilaian Presentasi

N

o Nama

Sistematika Presentasi

Penggunaan bahasa

Kejelasan

menyampaikan Komunikatif Kebenaran Konsep

Rubrik Penilaian Presentasi

(17)

Penilaian Sikap Profil Pelajar Pancasila

No Nama

Gotong Royong

Bernalar Kritis

3 2 1 3 2 1

Selama proses pembelajaran berlangsung guru mengamati profil pelajar Pancasila pada siswa dalam pembelajaran yang meliputi Bergotong Royong serta Bernalar Kritis RUBRIK PENILAIAN SIKAP

No Aspek Yang Dinilai Indikator Skor

1. Gotong Royong (dapat bekerja sama)

Peserta didik mampu bekerjasama dalam mengerjakan tugas kelompok, membantu teman yang mengalami kesulitan, dan membagi pekerjaan/tugas yang disepakati.

3

Peserta didik mampu bekerjasama dalam mengerjakan tugas kelompok, membantu teman yang mengalami kesulitan, tetapi tidak membagi pekerjaan/tugas yang disepakati.

2

Peserta didik Tidak saling bekerjasama dalam mengerjakan tugas kelompok, tidak membantu teman yang mengalami

kesulitan, dan tidak membagi pekerjaan/tugas yang disepakati.

1

2.

Bernalar kritis (Keaktifan dalam

berdiskusi)

Peserta didik mampu menunjukkan sikap aktif dan kritis dalam berdiskusi dan menanggapi pendapat anggota lain mengenai materi.

3

Peserta didik kurang mampu menunjukkan sikap aktif dan kritis dalam berdiskusi dan menanggapi pendapat anggota lain mengenai materi.

2

Peserta didik belum menunjukkan sikap aktif dan kritis dalam berdiskusi dan tidak menanggapi pendapat anggota lain mengenai materi.

1

(18)

Keterangan

Nilai Predikat Keterangan

75-100 A Sangat Baik

50-74 B Baik

26-49 C Cukup Baik

0-25 D Kurang Baik