MODUL AJAR FISIKA ENERGI TERBARUKAN

(1)

1 Fimelia Suci Rahmani, S. Pd

SMA Negeri 10 Pontianak

MODUL AJAR FISIKA ENERGI TERBARUKAN

Disusun oleh :

Fimelia Suci Rahmani, S. Pd

SMA NEGERI 10 PONTIANAK

▸ Baca selengkapnya: modul ajar perlengkapan rekreasi

(2)

Kata Kunci : Energi Terbarukan

Pengetahuan Prasyarat : Peserta didik memahami mengenai Usaha dan Energi, Energi dan perubahannya serta gaya dan gerak.

Profil Pelajar Pancasila :

 Beriman, bertakwa kepada Tuhan YME, dan berakhlak mulia

 Mandiri

 Bernalar Kritis

 Gotong Royong

 Kreatif

Moda Pembelajaran : Luring

Model Pembelajaran : Project Based Learning (PjBL)

Sarana/Prasarana :

 Aplikasi e-learning SMANPUL

 Laptop

 Proyektor

 Spidol

 Wifi/jaringan internet

 HP/WA Grup

Target Peserta Didik : Reguler

I. INFORMASI UMUM :

A. Identitas Modul

Nama Penyusun : Fimelia Suci Rahmani, S. Pd Nama Sekolah : SMA Negeri 10 Pontianak Tahun Penyusunan : 2022

Jenjang Sekolah : SMA Fase E

Elemen : 1. Pemahaman Sains : Energi Terbarukan 2. Keterampilan Proses :

 Mengamati

 Mempertanyakan dan memprediksi

 Merencanakan dan melakukan penyelidikan

 Memproses dan

menganalisis data dan informasi

 Mengevaluasi dan Refleksi

 Mengkomunikasikan Hasil

Alokasi Waktu : 6 JP / 3 kali Pertemuan

(3)

II. Komponen Inti

A. Tujuan Pembelajaran

10.4 Menganalisis keterbatasan sumber energi dan dampaknya, serta merancang penggunaan sumber energi alternatif yang sesuai di lingkungan sekitar, seperti biomassa, windturbine, mikrohidro, sel surya, dan lain sebagainya.

B. Indikator Tujuan Pembelajaran

Pertemuan 1

1. Peserta didik dapat mengidentifikasi masalah ketersediaan energi yang ada di lingkungan sekitar tempat tinggal dengan baik.

2. Peserta didik dapat menganalisis pemecahan masalah yang mungkin untuk keterbatasan energi di lingkungan sekitar tempat tinggal dengan baik.

3. Peserta didik dapat merancang sebuah alat sederhana penghasil energi sebagai pemecahan masalah keterbatasan sumber energi di sekitar tempat tinggal dengan benar.

Pertemuan 2

1. Peserta didik dapat membuat sebuah alat sederhana penghasil energi sebagai pemecahan masalah keterbatasan sumber energi di sekitar tempat tinggal dengan benar.

Pertemuan 3

1. Peserta didik dapat menyajikan hasil pembuatan alat sederhana dan cara kerjanya baik.

C. Pertanyaan Pemantik

1. Apa yang terjadi jika manusia hidup tanpa listrik?

2. Bagi daerah terpencil yang belum teraliri listrik, bagaimana cara agar kebutuhan energi listrik di daerah tersebut dapat terpenuhi?

3. Darimana energi yang diperlukan bisa didapatkan?

(4)

D. Pemahaman Bermakna

1. Peserta didik memahami dampak yang mungkin terjadi ketika sumber energi listrik habis sehingga perlu melakukan sesuatu untuk menjaga dan menghemat penggunaannya dalam kehidupan sehari-hari.

2. Peserta didik memahami bahwa sebagai generasi muda sangat berperan dalam menghabiskan energi, namun sekaligus bisa berperan dalam mengatasi keterbatasan sumber energi dalam kehidupan sehari-hari.

3. Peserta didik memahami bahwa sejak dini harus mulai menemukan cara agar dapat mengatasi keterbatasan energi dengan hal-hal yang sederhana. Misalnya membuat alat sederhana penghasil energi listrik yang dapat membantu untuk kehidupan sehari-hari.

E. Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan 1

SINTAKS DESKRIPSI KEGIATAN ALOKASI

WAKTU Pendahuluan 1. Mengucapkan salam dan meminta peserta didik

berdoa sebelum memulai pembelajaran.

2. Mengecek kehadiran melalui absen.

3. Guru mengajak peserta didik melakukan afirmasi positif sebelum pembelajaran dimulai.

4. Guru menyampaikan tujuan pembelajaran hari ini

5. Peserta didik melakukan tes diagnostik melalui aplikasi quizizz.

Melalui e learning, guru memberikan :

1. Tautan video youtube mengenai bagaimana jika listrik mati dengan link berikut.

https://youtu.be/skDezmO7gjw

2. File LKPD berbasis PjBL kepada peserta didik.

3. Bahan bacaan

10 menit

(5)

WAKTU Fase 1 :

Penentuan Pertanyaan Mendasar (Start with Essential question)

1. Peserta didik diminta untuk membaca bahan bacaan yang telah diberikan diberikan lalu diarahkan untuk melakukan aktivitas 1.1.

2. Guru membagi peserta didik menjadi beberapa kelompok secara heterogen. Setiap kelompok berjumlah 6-7 orang.

3. Guru membagikan LKPD.

4. Peserta didik diminta menjawab pertanyaan pemantik :

“Apa yang terjadi jika manusia hidup tanpa listrik?”.

5. Setiap kelompok berbagi tugas dan peran dengan menuliskan tugas/perannya di LKPD.

6. Peserta didik diminta menyimak video youtube mengenai bagaimana jika listrik mati.

7. Peserta didik mengidentifikasi masalah yang dibahas pada video.

15 menit

Fase 2 : Menyusun Perencanaan Proyek

(Desain Project)

1. Peserta didik menyusun perencanaan proyek dengan bantuan arahan dari guru.

2. Peserta didik mengisi LKPD (berkaitan dengan rancangan perencanaan pembuatan proyek seperti, alat dan bahan, langkah kerja, dan cara kerja.

3. Peserta didik mempresentasikan hasil

rancangan di depan guru dan kelompok peserta didik lainnya.

30 menit

(6)

SINTAKS DESKRIPSI KEGIATAN ALOKASI WAKTU Fase 3 :

Menyusun Jadwal (Create Schedule)

1. Peserta didik menyusun jadwal perancangan dan pengerjaan proyek.

2. Membuat kesepakatan jadwal konsultasi kemajuan/monitoring pembuatan proyek.

3. Membuat kesepakatan deadline pengumpulan proyek.

30 menit

Penutup 1. Guru mengajak peserta didik melakukan refleksi pembelajaran hari ini.

2. Guru mengajak siswa untuk berdoa sebelum menutup pembelajaran.

5 menit

Pertemuan 2

3. Guru menyampaikan teknis pembelajaran hari ini masih menggunakan model PjBL.

5 menit

Fase 4 : Monitoring 1

1. Guru memantau peserta didik dan kemajuan proyek (monitoring the student and progress of project).

2. Peserta didik menyampaikan hambatan/kendala selama proses pengerjaan proyek.

60 menit

Penutup 1. Guru mengajak peserta didik melakukan refleksi pembelajaran hari ini.

5 menit

(7)

SMA Negeri 10 Pontianak Pertemuan 3

3. Guru menyampaikan teknis pembelajaran hari ini menggunakan model PjBL, gambaran apa yang akan dilakukan peserta didik pada pembelajaran ini.

5 menit

Fase 4 : Monitoring 2

1. Guru meriview hasil monitoring 1 masing- masing kelompok.

10 menit Fase 5 :

Penilaian Hasil (Asses the Outcome)

1. Guru meminta masing-masing kelompok mempresentasikan hasil alat atau prototipe proyek,memantau keterlibatan peserta didik, dan mengukur ketercapaian standar.

2. Masing-masing kelompok mempresentasikan hasil alat atau prototipe proyek yang telah dibuat.

50 menit

Fase 6 : Evaluasi

Pengamalaman (Evaluation of experience)

1. Setelah presentasi, peserta didik lainnya menanggapi atau memberi masukan pada alat atau prototipe alat yang dibuat.

2. Guru memberi masukan pada alat atau prototipe alat yang dibuat.

3. Peserta didik melakukan penilaian diri dan penilaian teman sebaya pada link google form.

Penilaian Diri :

https://forms.gle/yqT9wk4iEV1fwLGC7 Penilaian Teman Sebaya :

https://forms.gle/FqTMT9a5pzzhckuY6

4. Peserta dididk menemukan hal yang sudah dilakukan dan yang belum dilakukan, mengemukakan perasaan dan hal baru yang diperoleh serta tindak lanjut ke depannya.

20 menit

(8)

Penutup 1. Guru mengajak peserta didik melakukan refleksi pembelajaran hari ini melalui padlet.

https://padlet.com/fimel1998/5oga9iyj0gi7xp8q 2. Guru memberikan kesempatan untuk peserta

didik memperbaiki hasil proyek dan mengumpulkannya kembali. Guru juga memberikan informasi untk pembelajaran berikutnya.

5 menit

(9)

F. Asesmen

1. Asesmen Formatif Penilaian Diri (Self Assessmen) Berilah tanda ceklis () untuk jawaban yang dipilih.

No. Pertanyaan Ya Tidak

1.

Saya dapat mengidentifikasi masalah ketersediaan energi yang ada di lingkungan sekitar tempat tinggal dengan baik.

2.

Saya dapat menganalisis pemecahan masalah yang mungkin untuk keterbatasan energi di lingkungan sekitar tempat tinggal dengan baik.

3.

Saya dapat merancang sebuah alat sederhana penghasil energi sebagai pemecahan masalah keterbatasan sumber energi di sekitar tempat tinggal dengan benar.

4.

Saya dapat membuat sebuah alat sederhana penghasil energi sebagai pemecahan masalah keterbatasan sumber energi di sekitar tempat tinggal dengan benar.

5. Saya dapat menyajikan hasil pembuatan alat sederhana dan cara kerjanya baik.

Skor :

Ya = 1 Tidak = 0

Nilai Akhir =

(

𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑆𝑘𝑜𝑟

5

)

x 100

(10)

2. Asesmen Formatif Teman Sejawat

Nama : ………..

Nama teman yang dinilai : ………..

Kelas : ………..

Petunjuk Umum:

1) Instrumen ini untuk mendapatkan informasi mengenai pencapaian kompetensi sikap berdasarkan penilaian teman sebaya.

2) Instrumen ini diisi oleh peserta didik dan untuk memberikan kesempatan menilai temannya mengenai sikap-sikap/perilaku yang sudah ditunjukkannya selama proses pelaksanaan tugas-tugas belajar bersama.

Petunjuk Pengisian: berilah tanda ceklist (√) pada kolom yang tersedia sesuai dengan keadaan yang sebenarnya!

NO PERTANYAAN Ya Kadang-

kadang Tidak KET 1. Apakah temanmu terlibat dalam diskusi kelompok? Positif 2.

Apakah temanmu bertanggung jawab melaksanakan tugas sesuai dengan pembagian peran dalam

kelompok?

Positif

3. Apakah temanmu sering mengemukakan ide untuk

menyelesaikan masalah? ^Positif

4. Apakah temanmu sering memaksa untuk menerima

idenya? ^Negatif

5. Apakah temanmu sering menyela pertanyaan yang

diajukan teman lain? ^Negatif

6. Apakah temanmu sering memberikan tanggapan

positif terhadap ide dari setiap anggota kelompok? ^Positif 7.

Apakah temanmu melaksanakan kesepakatan kelompok meskipun tidak sesuai dengan pendapatnya?

Positif

8.

Apakah temanmu selalu memberikan semangat kerja dalam penyelesaian tugas-tugas kelompok hingga selesai?

Positif

9. Apakah temanmu sulit untuk diajak berkumpul? Negatif

Skor : Nilai Akhir =

(

𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑆𝑘𝑜𝑟

18

)

x 100 Pernyataan Positif : Ya = 2, Kadang-kadang = 1, Tidak = 0

Pernyataan Negatif : Ya = 0, Kadang-kadang = 1, Tidak = 2

(11)

3. Asesmen Formatif Observasi Aktivitas Proyek Kelas :

Hari/Tanggal : Pertemuan :

Petunjuk : Berilah tanda cek () pada kolom yang tersedia, berdasarkan penilaian.

No. Nama Siswa Perencanaan pelaksanaan presentasi Skor

Total Predikat Kategori 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1

Kelompok 1 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Kelompok 2 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Kelompok 3 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Dst.

(12)

Pedoman Penilaian Aktivitas Proyek

No. Aspek Kriteria Skor

1. Perencanaan

Bagian rancangan alat

a. Penjelasan prinsip kerja alat. 4 point terpenuhi 4 b. Pemilihan bentuk alat dan desain alat. 3 point terpenuhi 3 c. Pemilihan alat dan bahan. 2 point terpenuhi 2

d. Penjelasan cara membuat. 1 point terpenuhi 1

2. Proses pelaksanaan proyek

a. Persiapan perlengkapan. 4 point terpenuhi 4

b. Perakitan alat. 3 point terpenuhi 3

c. Pengujian alat. 2 point terpenuhi 2

d. Kerjasama kelompok. 1 point terpenuhi 1

3. Presentasi

a. Penggunaan bahasa yang baik dan benar serta

mudah dipahami 4 point terpenuhi

4

b. Hasil uji coba. 3 point terpenuhi 3

c. Evaluasi alat. 2 point terpenuhi 2

d. Kekompakan tim. 1 point terpenuhi 1

Nilai Akhir

Nilai = 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑝𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ

𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑎𝑙 X 100

Keterangan :

Interval Nilai Predikat Kategori

93 – 100 A Sangat Baik

84 – 92 B Baik

75 – 83 C Cukup

< 75 D Kurang

(13)

4. Asesmen Formatif Observasi Kegiatan Diskusi dan Presentasi

No. Nama

Mengajukan Pertanyaan

Menjawab Pertanyaan

Menganalisis Gagasan sesuai

Kaidah Sains

Mengevaluasi Merefleksi

Skor Predikat Kategori 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1

Kelompok 1 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Kelompok 2 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Kelompok 3 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Dst.

Nilai Akhir

Nilai = 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑝𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑎𝑙 X 100

Keterangan :

Interval Nilai Predikat Kategori

93 – 100 A Sangat Baik

84 – 92 B Baik

75 – 83 C Cukup

< 75 D Kurang

(14)

G. Remedial dan Pengayaan

1. Remedial

Carilah minimal 5 informasi lebih lanjut tentang teknologi sederhana yang memanfaat sumber energi alternatif yang dapat menggantikan sumber energi fosil. Jika perlu, tampilkan data-data pendukung yang bersumber dari sumber terpercaya.

2. Pengayaan

Tidak hanya penggunaan energi pada berbagai sektor skala besar, penggunaan energi secara kurang bijak dalam kehidupan sehari-hari pun menimbulkan dampak buruk bagi lingkungan. Buatlah datar perilaku penggunaan energi yang kurang bijak dalam kehidupan sehari-hari beserta penjelasan dampaknya.

Dampaknya dapat ditinjau dari segi sosial, ekonomi, dan lingkungan.

H. Refleksi Peserta Didik dan Guru

Pertanyaan Refleksi :

1. Apa hal penting yang Anda dapatkan selama mengikuti proses pembelajaran ini?

2. Apa yang Anda rasakan selama pembelajaran berlangsung?

(15)

III. Lampiran

A. Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD)

(16)

(17)

(18)

(19)

B. Bahan Bacaan

Sumber Energi

Terdapat berbagai jenis sumber energi yang dapat dimanfaatkan saat ini.

1. Energi dari Bahan Bakar Fosil

Bahan bakar fosil terbentuk dari proses ilmiah yang dialami oleh sisasisa hewan dan tanaman purba dalam kurun waktu yang sangat lama dengan orde jutaan tahun.

Bahan bakar fosil tersusun atas senyawa Hidrokarbon. Contoh bahan bakar fosil adalah batubara, minyak bumi, gas alam, dan lain-lain.

2. Energi Biogas

Energi biogas berasal dari limbah organik yang diolah melalui proses anaerobic digestion dengan bantuan bakteri tanpa oksigen, contohnya kotoran sapi, sampah dedaunan, dan sampah-sampah lain yang berasal dari organisme yang belum lama mati atau organisme hidup.

3. Energi Air

Energi air merupakan salah satu energi paling banyak digunakan untuk keperluan pembangkit energi listrik, khususnya di Indonesia. Air ada dimana-mana, jumlahnya tidak pernah habis, dan tetap. Prinsip kerjanya adalah aliran air di permukaan Bumi dibendung kemudian dialirkan menuju ke tempat yang lebih rendah untuk memutar turbin sehingga menghasilkan energi listrik.

4. Energi Angin

Energi angin merupakan sumber energi yang memanfaatkan angin untuk memutar kincir angin sehingga dihasilkan energi listrik.

5. Energi Matahari

Energi matahari merupakan sumber energi yang memanfaatkan matahari untuk menyinari atau memberi energi pada perangkat lempengan logam sel surya, sehingga menghasilkan energi listrik.

6. Energi Gelombang Laut

Energi gelombang laut atau ombak merupakan energi yang bersumber dari gerak naik turunnya gelombang air laut. Gerakan naik turun gelombang air tersebut memberikan tekanan pada turbin, hingga turbin dapat berputar dan mengahasilkan energi listrik. Sebagai negara maritim, Indonesia memiliki potensi tinggi yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi dari gelombang laut. Namun, sumber ini masih dalam taraf pengembangan di Indonesia.

7. Energi Pasang Surut

Energi pasang surut merupakan energi yang bersumber dari proses pasang surut air laut. Terdapat dua jenis sumber energi pasang surut air laut, yaitu perbedaan tinggi rendah air laut saat pasang dan surut, dan arus pasang surut terutama pada selat- selat yang kecil. Tekanan yang dihasilkan oleh air laut memutar turbin sehingga menghasilkan energi listrik. Seperti energi gelombang laut, Indonesia sebagai negara maritim memiliki potensi dalam pemanfaatan energi pasang surut air laut, namun masih dalam taraf pengembangan.

(20)

8. Energi Panas Bumi

Salah satu sumber energi yang dapat dikembangkan di Indonesia adalah geothermal atau panas bumi. Indonesia merupakan negara dengan sistem hidrotermal untuk sumber geotermal terbesar di dunia dengan potensi lebih dari 17.000 MW yang dapat menghemat 40 persen sumber daya panas bumi dunia.

Kondisi geologis Indonesia yang terletak pada pertemuan tiga lempeng tektonik utama (Lempeng Eurasia, Indo-Australia dan Pasiik) memberikan dampak banyaknya energi panas bumi di Indonesia. Indonesia menempati urutan keempat di dunia, bahkan dari variabel suhu tinggi, Indonesia menempati urutan kedua. Jumlah potensi energi panas bumi di Indonesia sangat besar yaitu lebih dari 252 lokasi yang tersebar di Sumatera, Jawa, Nusa Tenggara, Bali, Sulawesi hingga Maluku.

Sumber Energi Terbarukan dan Sumber Energi Tak Terbarukan

Kalian telah memahami bahwa energi menjadi kebutuhan yang sangat penting bagi manusia di seluruh penjuru dunia saat ini. Bagaimana cara agar kebutuhan energi dapat terpenuhi? Bagaimana cara menekan penggunaan energi listrik yang berlebih? Untuk menyelesaikan masalah kebutuhan energi tersebut, seluruh potensi sumber energi yang ada perlu dimanfaatkan seoptimal mungkin.

Sumber energi dapat dikategorikan menjadi dua jenis, yaitu sumber energi terbarukan dan sumber energi tak terbarukan.

Sumber Energi Terbarukan

Sumber energi terbarukan merupakan sumber energi yang dapat digantikan oleh proses alami dalam kurun waktu yang sebanding dengan penggunaannya, sehingga tidak akan pernah dapat habis.

Sumber Energi Tak Terbarukan

Sumber energi tak terbarukan merupakan sumber energi yang terbatas dan proses pergantiannya dalam kurun waktu yang sangat lama secara alami, sehingga pada akhirnya dapat habis.

(21)

Upaya Pemenuhan Kebutuhan Energi

Berbagai upaya telah dilakukan untuk memenuhi kebutuhan energi masyarakat, namun seluruh kebutuhan tersebut belum dapat terpenuhi seluruhnya, sehingga dampaknya dapat meluas pada bidang lainnya, seperti sosial, ekonomi, dan lingkungan.

Untuk mengatasi berbagai masalah pemenuhan kebutuhan energi, para pemimpin dunia, termasuk Indonesia, berkumpul dan bersepakat hingga dihasilkan sebuah program yang disebut Sustainable Development Goals (SDGs). Program tersebut berisi rumusan 17 target untuk mengatasi kemiskinan dan kesenjangan sosial, serta masalah lingkungan.

Harapannya, target-target tersebut dapat dicapai pada 2030.

Salah satu program SDGs kaitannya dengan energi dan dampaknya pada lingkungan adalah SDG7, afordable and clean energy, yaitu memastikan ketersediaan energi yang ramah lingkungan bagi seluruh masyarakat.

Contoh sumber ide proyek sederhana yang dapat Kalian jadikan referensi:

https://youtu.be/R2f3wktllII https://youtu.be/Bm_ic1X2kj4 https://youtu.be/QAXlRRz7xV8 https://youtu.be/7SfQ3k8ZtDg https://youtu.be/I2nXaGwtqoc

https://youtube.com/shorts/XpTK-Ik7gP0?feature=share https://youtu.be/Kdc7E9Sb_Jc

https://youtu.be/-Nrbp0oTSGo https://youtu.be/L7wZWrMuNDA https://youtu.be/_Za9DxujSXs https://youtu.be/j5Yg66ejuPw

Jika Kalian ingin menelusuri lebih lanjut mengenai SDGs:

htps://sdgs.un.org/goals htps://www.sdg2030indonesia.org/

(22)

Glosarium

Energi : kemampuan untuk melakukan usaha.

Energi terbarukan : sumber energi yang tersedia oleh alam dan bisa dimanfaatkan secara terus-menerus.

Energi listrik : energi yang timbul akibat adanya pergerakan muatan-muatan listrik.

(23)

Daftar Pustaka

Puspaningsih, Ayuk Ratna, Elizabeth Tjahjadarmawan, dan Niken Resminingpuri Krisdianti.

2021. Ilmu Pengetahuan Alam. Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, Dan Teknologi Badan Penelitian Dan Pengembangan Dan Perbukuan Pusat Kurikulum Dan Perbukuan.

Afifah A N, Nur Ilmiyati dan Toto. 2019. Model Project Based Learning (Pjbl) Berbasis Stem Untuk Meningkatkan Penguasaan Konsep Dan Keterampilan Berpikir Kritis Siswa.

Jurnal Pendidikan dan Biologi 11 (2). Tersedia dalam https://www.journal.uniku.ac.id/index.php/quagga/article/view/1910/pdf.

Diakses pada tanggal 1 November 2022.