2

3

RINGKASAN Salah satu permasalahan yang ada di Indonesia bahkan dunia adalah bahwa dunia

sedang menghadapi krisis Energi di mana cadangan energi fosil yang ada sekarang tidak akan mencukupi lagi, bahkan dalam dua puluh tahun ke depan, cadangan tersebut akan habis, sehingga pada saat ini Negara kita berada dalam krisis energi. Sementara itu, dalam masa krisis energi ini, masyarakat bahkan pemerintah masih menunjukkan sikap boros energi. Hal ini dapat dilihat dari gedung-gedung yang didirikan belum memperhitungkan efektifitas penggunaan penerangan ruangan sehingga pada siang hari masih membutuhkan penerangan yang membutuhkan banyak energi. Hal ini juga terlihat pada ruang kuliah yang sering ditinggalkan mahasiswa dalam keadaan penerangan dan proyektor masih dalam keadaan hidup.

Permasalahan tersebut menggambarkan bahwa, sikap boros energi juga ditunjukan oleh mahasiswa yang merupakan salah satu komponen dari masyarakat, padahal mahasiswa ini dianggap sebagai bagian dari masyarakat yang mempunyai intelektual tinggi. Sebagai ciri kaum intelektual adalah peduli dan mempunyai rasa tanggung jawab terhadap lingkungan dan juga penggunaan energi, artinya, mahasiswa mempunyai karakter yang hemat energi. Oleh sebab itu, perlu dibangkitkan suatu karakter hemat energi dari setiap masyarakat melalui contoh (tut wuri handayani) yang ditunjukkan oleh mahasiswa agar permasalahan krisis energi di Indonesia dapat dibantu menguranginya melalui pendidikan fisika di universitas-universitas dan sekolah-sekolah.

Permasalahan yang dihadapi oleh mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Fisika PPs UNP saat ini, salah satunya, adalah adanya ketidaksingkronan antara materi perkuliahan fisika yang bersifat lanjut di Program Studi Magister Pendidikan Fisika PPs UNP dengan materi pelajaran fisika yang bersifat dasar di sekolah tempat dimana mahasiswa atau guru mengajar. Ketidaksingkronan tersebut membuat mahasiswa merasa dan menganggap bahwa materi perkuliahan kurang bermanfaat bagi mereka karena kurang menunjang tugas-tugas pokok mereka di sekolah. Hal ini juga disebabkan belum ada bahkan belum pernah diteliti model pengintegrasian materi perkuliahan fisika yang bersifat lanjut kedalam materi pembelajaran fisika yang bersifat dasar, padahal, mereka akan turun ke masyarakat dan dapat menyebarkan karakter hemat energi dari sekolah. Artinya, Mahasiswa memiliki potensi untuk memberikan sikap dan karakter hemat energi kepada masyarakat.

Salah satu matakuliah wajib di Program Studi Magister Pendidikan Fisika PPs UNP adalah Materi dan Energi (2 SKS). Kehadiran matakuliah ini adalah salah satu bentuk kepedulian dan tanggung jawab UNP terhadap permasalahan Indonesia yang sedang krisis energi. Visi matakuliah tersebut adalah mewujudkan mahasiswa yang berkarakter hemat energi. Meskipun sudah banyak materi fisika yang mendeskripsikan jenis-jenis energi, namun hukum-hukum fisika yang mendasari semua proses hemat energi belum terungkapkan.

Tujuan umum penelitian ini adalah untuk meningkatkan mutu perkuliahan serta menjembatani kesenjangan antara materi perkuliahan yang bersifat lanjut di Program Studi Magister Pendidikan Fisika PPs UNP dengan materi pembelajaran fisika yang bersifat dasar di SMA. Tujuan khusus penelitian pada Tahun Pertama: 1. Mengembangkan perangkat pembelajaran fisika SMA menggunakan strategi problem solving dengan mengintegrasikan materi energi mikrohidro ke dalam kompetensi inti dan kompetensi dasar yang sesuai; 2. Mengembangkan perangkat pembelajaran fisika SMA menggunakan strategi inovatif problem solving dengan mengintegrasikan materi energi panas bumi ke dalam kompetensi inti dan kompetensi dasar yang sesuai; 3. Mengembangkan perangkat

4

pembelajaran fisika SMA menggunakan model creative problems solving dengan mengintegrasikan materi energi angin ke dalam kompetensi inti dan kompetensi dasar yang sesuai; 4. Mengembangkan perangkat pembelajaran fisika SMA mengunakan strategi creative problem solving dengan mengintegrasikan materi energi biomassa ke dalam kompetensi inti dan kompetensi dasar yang sesuai; 5. Melihat pengaruh modul pembelajaran fisika SMA menggunakan strategi inovatif dan model PDEODE dengan menintegrasikan materi energi radiasi matahari ke dalam kompetensi inti dan kompetensi dasar yang sesuai.

Tujuan khusus penelitian pada Tahun Kedua, 1. Mengindentifikasi hukum-hukum fisika yang mendasari semua proses energi baru dan terbarukan seperti: mikro hidro, geothermal, angin, biomassa dan radiasi matahari 2. Mengembangkan perangkat perkuliahan fisika materi dan energi dengan kriteria valid, praktis dan efektif. Jenis penelitian adalah penelitian pengembangan untuk menghasilkan produk tertentu. Model pengembangan yang digunakan terdiri dari dua model yaitu: 1) model 4-D yaitu define, design, develop dan disseminate, 2) McKenny yaitu: Preliminary, Prototype, Assesment

Untuk mencapai tujuan penelitian maka stategi yang digunakan adalah membagi penelitian ini menjadi 5 sub penelitian. Penelitian Tahun pertama adalah pengembangan perangkat perkuliahan Fisika berbasis creative problems solving, penelusuran hukum-hukum fisika yang mendasari semua proses energi serta mengetahui karakteristik fisika semua proses mikro hidro, geothermal, angin, biomassa dan radioasi matahari. Penelitian pada tahun pertama dipimpin oleh peneliti utama Dr. Hamdi, M.Si. sebagai pengampu matakuliah dan dibantu oleh anggota peneliti dan peneliti pendamping, 4 peneliti pembantu mahasiswa S2 dan 1 peneliti pembantu mahasiswa S1.

Pada tahun kedua, akan dilakukan pengembangan mengindentifikasi hukum-hukum fisika yang mendasari semua proses energi baru dan terbarukan seperti: mikro hidro, geothermal, angin, biomassa dan radiasi matahari, dipimpin oleh Dr. Hamdi, M.Si., sub penelitian kedua adalah dan mengembangkan perangkat perkuliahan fisika materi dan energi dengan kriteria valid, praktis dan efektif dan terintegrasi karakter hemat energi dipimpin oleh Dr. Yulkifli, M.Si., sedangkan Dr. H. Ahmad Fauzi, M.Si., akan memimpin pengembangan perangkat pembelajaran fisika menggunakan strategi creative problems solving. Masing-masing penanggung jawab sub penelitian akan didampingi oleh 1 tenaga pembantu peneliti mahasiswa S2 dan 1 tenaga pembantu peneliti mahasiswa S1.

Luaran penelitian adalah didapatkan 4 buah proposal penelitian (Widya, Septa Arnas, Indah Chyntia Dewi, dan Rio Wiharza) dan 1 buah skripsi (Wiwi Lania) pada tahun pertama, 1 buah perangkat perkuliahan materi dan energi berbasis creative problems solving dengan kriteria (minimal) valid, praktis dan efektif dan 5 buah buah perangkat pembelajaran fisika SMA yang inovatif berbasis berbasis creative problems solving dengan kriteria valid, praktis dan efektif pada tahun ketiga. Hasil-hasil penelitian akan dipublikasikan pada (1) Jurnal Penelitian Pembelajaran Fisika ISSN: 2252-3014, Penerbit Program Studi Magister Pendidikan Fisika Program Pascasarjan Universitas Negeri Padang (belum terintegrasi) dan (2) Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia ISSN 1693-1246, Penerbit Jurusan Fisika Universitas Negeri Semarang, terakreditasi berdasarkan Keputusan Direktur Jenderal Pendidikan Tinggi No.81/Dikti/Kep/2011. Publikasi artikel di: (1) prosiding SEMIRATA 2014 di IPB dengan judul ”Pengintegrasian Karakter Hemat Energi ke dalam Materi Fisika SMA menggunakan Concept Fitting Technique”, (2) prosiding SEMNAS MIPA UNP 2014 di UNP dengan judul ”Integrasi Energi Terbarukan Dan Karakter Hemat Energi Dalam Perangkat Pembelajaran Fisika Berbasis Model Creartive Problem Solving Dengan Pendekatan Open-Ended Berdasarkan Analisis Kebutuhan”. Selanjutnya, draft artikel yang akan di publikasikan di Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia (JPFI) dengan

5

judul “ Pengintegrasian Materi Energi Radiasi Matahari ke Dalam Materi Kalor dan Listrik”. Hasil-hasil penelitian juga akan disebarluaskan kepada guru-guru fisika di sekolah, komunitas ilmuan dan masyarakat dalam bentuk diskusi aktual, seminar, workshop, lokakarya dan sosialisasi dalam rangka mewujudkan visi masyarakat yang berkarakter hemat energi. Kata-kata kunci: mata kuliah materi dan energi, mata pelajaran fisika SMA, perangkat perkuliahan, perangkat pembelajaran, strategi creative problems solving,

6

DAFTAR ISI Hal.

HALAMAN PENGESAHAN RINGKASAN DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR

2 3 5 8 9

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar belakang B. Tujuan khusus C. Urgensi (keutamaan) penelitian

10 10 13 15

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. State of the art dari bidang yang diteliti

1. Kondisi terkini Program Studi Magister Pend. Fisika PPs UNP 2. Matakuliah Materi dan Energi 3. Energi dan Krisis Energi

3.1 Energi 3.2 Krisis Energi

4. Energi Terbarukan 4.1 Energi Mikrohidro 4.2 Energi Angin 4.3 Energi Panas Bumi 4.4 Energi Biomassa 4.5 Energi Radiasi Matahari

5. Pembelajaran Fisika menurut Kurikulum 2013 6. Pembelajaran Fisika yang Kreatif dan Inovatif 7. Model Pembelajaran Creative Problem Solving 8. Pendidikan Karakter Indonesia 9. Karakter Hemat Energi 10. Pengintegrasian Karakter hemat Energi Ke Dalam

Pembelajaran Fisika

B Rencana Penelitian yang akan dilaksanakan

16 16 16 21 24 24 24 25 26 27 28 28 29 30 32 34 38 39 42

44

BAB III TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN A. Tujuan penelitian B. Manfaat Penelitian

45 45 47

BAB IV METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian B. Rancangan Pengembangan

1. Teknik Pengembangan 2. Prosedur Pengintegrasian

C. Teknik Pengumpulan Data dan Instrumen 1. Jenis Data 2. Instrumen Pengumpulan Data

D. Teknik Analisis Data

50 50 50 50 50 57 57 57 58

7

1. Analisis Data Validitas 2. Analisis Data Reliabilitas 3. Analisis Data Praktikalitas

58 59 59

BAB V HASIL YANG DICAPAI A. Bentuk Pengintegrasian Karakter hemat Energi Ke Dalam

Pembelajaran Fisika B. Buku Ajar C. Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Terintegrasi Materi dan

Energi D. Prosiding

62 62

65 71

108 BAB VI TAHAPAN SELANJUTNYA

A. Tahapan Pengintegrasian B. Tahapan Validasi C. Tujuan Penelitian Tahun Kedua D. Luaran Penelitian Tahun Kedua E. Strategi Pencapaian Tahun Kedua

110 110 110 111 112 112

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran

113 113 114

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

115 122

8

DAFTAR TABEL

Hal. Tabel 1 Sebaran Mata Kuliah S2 pada Program Studi Magister Pendidikan

Fisika PPs UNP 12

Tabel 2 Daftar Nama Dosen Tetap Program Studi Magister Pendidikan Fisika

19

Tabel 3 Silabus Mata Kuliah Materi dan Energi 22

Tabel 4 Sintak Creative Problem Solving versi Alex Osborn 34

Tabel 5 Penjabaran Indikator Sikap Ilmiah 39

Tabel 6 Penjabaran Indikator Karakter hemat Energi 40

Tabel 7 Kategori validitas perangkat pembelajaran 62

Tabel 8 Kategori Praktikalitas Perangkat Pembelajaran 64

Tabel 9 Hasil analisis terhadap materi fisika, energi terbarukan dan karakter hemat

energi.

97

9

DAFTAR GAMBAR

Hal. Gambar 1 Diagram Latar belakang Penelitian 12

Gambar 2 Mengintegrasikan karakter hemat energi ke dalam konsep-konsep fisika menggunakan Concepts Fitting Technique

44

Gambar 3 Fishbone Diagram Untuk Penelitian Karakter Hemat Energi 44

Gambar 4 Teknik Penintegrasian menggunakan Concept Fitting Technique 51

Gambar 5 Diagram Langkah-langkah penelitian 61

10

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Salah satu permasalahan yang ada di Indonesia bahkan dunia adalah bahwa dunia

sedang menghadapi krisis Energi dimana cadangan energi fosil yang ada sekarang tidak

akan mencukupi lagi, bahkan dalam dua puluh tahun ke depan, cadangan tersebut akan

habis, sehingga pada saat ini negara kita berada dalam krisis energi. Sementara itu, dalam

masa krisis energi ini, masyarakat bahkan pemerintah masih menunjukkan sikap boros

energi. Hal ini dapat dilihat dari gedung-gedung yang didirikan belum memperhitungkan

efektifitas penggunaan penerangan ruangan sehingga pada siang hari masih membutuhkan

penerangan yang membutuhkan banyak energi. Hal ini juga terlihat pada ruang kuliah yang

sering ditinggalkan mahasiswa dalam keadaan penerangan dan proyektor masih dalam

keadaan hidup.

Permasalahan tersebut menggambarkan bahwa, sikap boros energi juga ditunjukan

oleh mahasiswa yang merupakan salah satu komponen dari masyarakat, padahal

mahasiswa ini dianggap sebagai bagian dari masyarakat yang mempunyai intelektual

tinggi. Sebagai ciri kaum intelektual adalah peduli dan mempunyai rasa tanggung jawab

terhadap lingkungan dan juga penggunaan energi, artinya, mahasiswa mempunyai karakter

yang hemat energi. Oleh sebab itu, perlu dibangkitkan suatu karakter hemat energi dari

setiap masyarakat melalui contoh yang ditunjukkan oleh mahasiswa agar permasalahan

krisis energi di Indonesia dapat dikurangi melalui pendidikan fisika di universitas-

universitas dan sekolah-sekolah.

Permasalahan yang dihadapi oleh mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan

Fisika PPs UNP saat ini, salah satunya adalah adanya ketidaksingkronan antara materi

perkuliahan fisika yang bersifat lanjut di Program Studi Magister Pendidikan Fisika PPs

UNP dengan materi pelajaran fisika yang bersifat dasar di sekolah tempat dimana

mahasiswa atau guru mengajar. Ketidaksingkronan tersebut membuat mahasiswa merasa

dan menganggap bahwa materi perkuliahan kurang bermanfaat bagi mereka karena kurang

menunjang tugas-tugas pokok mereka di sekolah. Hal ini juga disebabkan belum ada

bahkan belum pernah diteliti model pengintegrasian materi perkuliahan fisika yang bersifat

lanjut kedalam materi pembelajaran fisika yang bersifat dasar, padahal mereka akan turun

ke masyarakat dan dapat menyebarkan karakter hemat energi dari pembelajaran sekolah.

11

Artinya, mahasiswa memiliki potensi untuk memberikan sikap dan karakter hemat energi

kepada masyarakat.

Salah satu matakuliah wajib di Program Studi Magister Pendidikan Fisika PPs UNP

adalah Materi dan Energi (2SKS). Kehadiran matakuliah ini adalah salah satu bentuk

kepedulian dan tanggung jawab UNP terhadap permasalahan Indonesia yang sedang krisis

energi. Visi matakuliah tersebut adalah mewujudkan mahasiswa yang berkarakter hemat

energi. Meskipun sudah banyak materi fisika yang mendeskripsikan jenis-jenis energi,

namun hukum-hukum fisika yang mendasari semua proses hemat energi belum

terungkapkan.

Pada sisi lain, penguasan kompetensi dasar siswa SMA pada materi-materi tertentu

dalam mata pelajaran fisika di Sumatera Barat masih kurang. Hal ini terungkap

berdasarkan hasil penenelitan pemetaan dan peningkatan mutu pendidikan dari Fauzi, dkk.,

(2011). Penguasaan kompetensi mata pelajaran fisika sebagai mata pelajaran sasaran ujian

nasional tingkat SMA khususnya di Kota Bukit Tinggi dan Kabupaten Agam adalah masih

rendah (KKM<60%), salah satunya adalah menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan

energi dalam kehidupan sehari-hari dan besaran-besaran yang terkait.

Jika dicermati secara lebih mendalam kompetensi yang tidak dikuasai peserta didik

seperti yang disebutkan di atas maka terlihat bahwa kompetensi tersebut sebenarnya

merupakan hukum-hukum fisika yang mendasari proses energi seperti mikro hidro,

geothermal, angin, biomassa dan radiasi matahari. Ini berarti pengingtegrasian materi

perkuliahan materi dan energi ke dalam perangkat pembelajaran fisika SMA khususnya

pada kompetensi bermasalah akan memberi perluang terhadap penguatan materi fisika

SMA dengan konsep-konsep baru yang berkaitan dengan energi baru dan terbarukan.

Bagaimana model pengintegrasian materi energi ke dalam pengembangan perangkat fisika

SMA yang inovatif sampai saat ini belum pernah diteliti. Di Indonesia, hibah tim penelitian

pascasarjana ini adalah yang pertama yang mengintegrasian materi energi ke dalam

pengembangan perangkat pembelajaran fisika SMA yang inovatif sebagai upaya

pendidikan karakter hemat energi. Diagram fishbone latar belakang penelitian ini dapat

dilihat pada Gambar 1.

12

Gambar 1. Digram latar belakang penelitian

13

B. Tujuan Khusus

Tujuan umum penelitian ini adalah untuk meningkatkan mutu perkuliahan serta

menjembatani kesenjangan antara materi perkuliahan yang bersifat lanjut di Program Studi

Magister Pendidikan Fisika PPs UNP dengan materi pembelajaran fisika yang bersifat

dasar di SMA.

Tujuan khusus penelitian pada Tahun Pertama:

1. Mengembangkan perangkat pembelajaran fisika SMA menggunakan strategi

problems solving dengan mengintegrasikan materi energi mikrohidro ke dalam

kompetensi inti dan kompetensi dasar yang sesuai;

2. Mengembangkan perangkat pembelajaran fisika SMA menggunakan strategi

creative problems solving dengan mengintegrasikan materi energi angin ke dalam

kompetensi inti dan kompetensi dasar yang sesuai;

3. Mengembangkan perangkat pembelajaran fisika SMA menggunakan strategi

creative problems solving dengan mengintegrasikan materi energi panas bumi ke

dalam kompetensi inti dan kompetensi dasar yang sesuai;

4. Mengembangkan perangkat pembelajaran fisika SMA mengunakan strategi

creative problems solving dengan mengintegrasikan materi energi biomassa ke

dalam kompetensi inti dan kompetensi dasar yang sesuai;

5. Melihat pengaruh modul pembelajaran fisika SMA mengunakan strategi inovatif

dan model PDEODE dengan mengintegrasikan materi energi radiasi matahari ke

dalam standar kompetensi dan kompetensi dasar yang sesuai;

Tujuan khusus penelitian pada Tahun Kedua

1. Mengindentifikasi hukum-hukum fisika yang mendasari semua proses energi baru

dan terbarukan seperti: mikrohidro, geothermal, angin, biomassa dan radiasi

matahari;

2. Mengembangkan perangkat perkuliahan fisika materi dan energi dengan kriteria

valid, praktis dan efektif.

Untuk mencapai tujuan penelitian maka strategi yang digunakan adalah membagi

penelitian ini menjadi 5 sub penelitian. Penelitian Tahun pertama adalah pengembangan

perangkat perkuliahan Fisika berbasis creative problems solving, penelusuran hukum-

hukum fisika yang mendasari semua proses energi serta mengetahui karakteristik fisika

semua proses mikro hidro, geothermal, angin, biomassa dan radiasi matahari. Penelitian

pada tahun pertama dipimpin oleh peneliti utama Dr. Hamdi, M.Si. sebagai pengampu

14

matakuliah dan dibantu oleh anggota peneliti dan peneliti pendamping, 4 peneliti pembantu

mahasiswa S2 dan 1 peneliti pembantu mahasiswa S1.

Pada tahun kedua, akan dilakukan pengembangan untuk mengindentifikasi hukum-

hukum fisika yang mendasari semua proses energi baru dan terbarukan seperti: mikro

hidro, geothermal, angin, biomassa dan radiasi matahari, dipimpin oleh Dr. Hamdi, M.Si.,

sub penelitian kedua adalah mengembangkan perangkat perkuliahan fisika materi dan

energi dengan kriteria valid, praktis dan efektif dan terintegrasi karakter hemat energi

dipimpin oleh Dr. Yulkifli, M.Si., Sedangkan Dr. H. Ahmad Fauzi, M.Si., akan memimpin

pengembangan perangkat pembelajaran fisika menggunakan strategi creative problems

solving. Masing-masing penanggung jawab sub penelitian akan didampingi oleh 1 tenaga

pembantu peneliti mahasiswa S2 dan 1 tenaga pembantu peneliti mahasiswa S1.

Luaran penelitian adalah didapatkan 4 buah proposal penelitian (Widya, Septa

Arnas, Indah Chyntia Dewi, dan Rio Wiharza) dan 1 buah skripsi (Wiwi Lania) pada tahun

pertama, 1 buah perangkat perkuliahan materi dan energi berbasis creative problems

solving dengan kriteria (minimal) valid, praktis dan efektif dan 5 buah buah perangkat

pembelajaran fisika SMA yang inovatif berbasis berbasis creative problems solving dengan

kriteria valid, praktis dan efektif pada tahun ketiga. Hasil-hasil penelitian akan

dipublikasikan pada (1) Jurnal Penelitian Pembelajaran Fisika ISSN: 2252-3014, Penerbit

Program Studi Magister Pendidikan Fisika Program Pascasarjan Universitas Negeri Padang

(belum terintegrasi) dan (2) Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia ISSN 1693-1246, Penerbit

Jurusan Fisika Universitas Negeri Semarang, terakreditasi berdasarkan Keputusan Direktur

Jenderal Pendidikan Tinggi No.81/Dikti/Kep/2011. Publikasi artikel di prosiding

SEMIRATA 2014 di IPB dengan judul ”Pengintegrasian Karakter Hemat Energi ke dalam

Materi Fisika SMA menggunakan Concept Fitting Technique. Selanjutnya, draft artikel

yang akan di publikasikan di Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia (JPFI) dengan judul “

Pengintegrasian Materi Energi Radiasi Matahari ke Dalam Materi Kalor dan Listrik”.

Hasil-hasil penelitian juga akan disebarluaskan kepada guru-guru fisika di sekolah,

komunitas ilmuan dan masyarakat dalam bentuk diskusi aktual, seminar, workshop,

lokakarya dan sosialisasi dalam rangka mewujudkan visi masyarakat yang berkarakter

hemat energi.

15

C. Urgensi (Keutamaan) Penelitian

Ada beberapa alasan pentingnya penelitian ini dilakukan:

1. Karakter boros energi yang berkembang di masyarakat sudah memperihatinkan;

2. Tuntutan dari Dirjen Dikti agar mahasiswa program studi magister dan program

studi sarjana dapat mempublikasi tesis dan skripsi mereka di Jurnal Nasional online

sehingga mahasiswa S2 dan S1 perlu dilibatkan dalam penelitian;

3. Ketidaksingkronan materi perkuliahan fisika yang bersifat lanjut di Program Studi

Magister Pendidikan Fisika PPs UNP dengan materi pembelajaran fisika yang

bersifat dasar di SMA;

4. Tuntutan agar setiap guru dan calon guru mengembangkan perangkat pembelajaran

fisika SMA yang bersifat PAIKEM;

5. Tuntutan dari pendidikan berkarakter hemat energi sebagai salah satu bentuk upaya

menanggulangi krisis energi;

Kontribusi dari penelitian ini di dalam bidang IPTEKS adalah didapatkan model baru

pengintegrasian materi energy baru dan terbarukan yang bersifat lanjut di Program Studi

Magister Pendidkan Fisika PPs UNP dengan materi fisika yang bersifat dasar di SMA

menggunakan model-model inovatif berbasis creative problems solving. Realisasi

kontribusi pada pengembangan IPTEKS diperlihatkan oleh lahirnya beberapa topik

penelitian baru, pengembangan model perkuliahan fisika di perguruan tinggi,

pengembangan model pembelajaran Fisika di SMA, pengembangan perangkat perkuliahan

di perguruan tinggi, pengembangan perangkat pembelajaran fisika di SMA yang siap

disajikan pada prosiding dan jurnal nasional baik oleh dosen, mahasiwa S2 maupun

mahasiswa S1. Hasil-hasil penelitian dapat pula disebar luaskan kepada guru-guru fisika di

sekolah, komunitas ilmuan dan masyarakat dalam bentuk diskusi aktual, seminar,

workshop, lokakarya dan sosialisasi dalam rangka mewujudkan masyarakat yang

berkarakter hemat energi.

16

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

A. State of the art dari bidang yang diteliti

1. Kondisi terkini Program Studi Magister Pendidikan Fisika PPs UNP

Pendirian Program Studi Magister Pendidikan Fisika di PPS UNP tidak terlepas dari

adanya tuntutan terhadap seorang pendidik yang professional yang tidak hanya menguasai

ilmu tetapi juga metode pembelajaran. Undang-Undang Sisdiknas (UU No. 20 Tahun

2003 tentang sistem Pendidikan Nasional pasal 40 ayat 2a) mensyaratkan seorang pendidik

yang profesional tidak hanya menguasai bidang ilmu dan bahan ajar, tetapi juga menguasai

metode pembelajaran yang tepat, mampu memotivasi peserta didik, memiliki keterampilan

yang tinggi dan wawasan yang luas terhadap dunia pendidikan. Pendidik yang profesional

juga harus memiliki pemahaman yang mendalam tentang hakekat manusia dan masyarakat.

Hakikat ini melandasi pola pikir dan pola kerja pendidik dan loyalitasnya kepada profesi

pendidikan. Untuk menjadi profesional seorang pendidik dituntut untuk memiliki lima hal:

(1) mempunyai komitmen pada siswa dan proses belajarnya, (2) menguasai secara

mendalam bahan/mata pelajaran yang diajarkannya serta cara mengajarnya kepada siswa,

(3) bertanggung jawab memantau hasil belajar siswa melalui berbagai cara evaluasi, (4)

mampu berfikir sistematis tentang apa yang dilakukannya dan belajar dari pengalamannya,

(5) seyogyanya merupakan bagian dari masyarakat belajar dalam lingkungan profesinya

(Supriadi 1998). Namun banyak permasalahan pendidikan di bidang pendidikan fisika

yang belum dapat terpecahkan seperti guru atau dosen kurang menguasai metode mengajar

yang tepat, kurang kreatif dan kurang menguasai konsep-konsep dan prinsip-prinsip dasar

fisika dan IPA. Oleh karena itu seyogianyalah seorang guru dan dosen fisika yang

berkualifikasi S1 meningkatkan penguasaan metode, materi dan pembelajaran fisika,

sehingga dapat membawa siswanya menyenangi pelajaran fisika. Realitas di lapangan

menunjukkan bahwa pelaksanaan pembelajaran fisika belum sesuai dengan karakteristik

bidang studi fisika itu sendiri. Pada masa mendatang tenaga kependidikan yang kurang

profesional akan ketinggalan dan tidak dibutuhkan lagi oleh masyarakat penggunanya. Para

tenaga ahli yang memiliki kemampuan akademik yang profesional yang berkualifikasi S2

akan banyak diperlukan masyarakat. Untuk mendukung kompetensi akademik yang

profesional tersebut maka pendalaman materi fisika dan pembelajarannya disamping

metode pembelajaran perlu dilakukan lebih lanjut di tingkat magister agar pendidikan

fisika memberikan hasil yang optimal.

17

Dalam rangka memenuhi tuntutan profesionalisme pendidik yang harus sesuai

dengan bidang keahliannya, maka Pascasarjana UNP bertekat untuk mengakomodasi

perkembangan terbaru tersebut dengan mengusulkan peningkatan status konsentrasi

magister pendidikan fisika menjadi Program Studi Magister Pendidikan Fisika sejak tahun

2010. Progam Studi Magister Pendidikan Fisika, Pascasarjana Universitas Negeri Padang

bertujuan menjadi pusat pendidikan yang terkemuka di wilayah Barat dalam menyiapkan

tenaga ahli Pendidikan Fisika melalui penelitian, pengembangan dan penyebarluasan teori-

teori dan prinsip-prinsip ilmu fisika dan pembelajaran fisika, sebagai wahana untuk

meningkatkan kualitas sumber daya manusia Indonesia yang memiliki literasi sains dan

teknologi. Progam Studi Magister Pendidikan Fisika, Pascasarjana Universitas Negeri

Padang ini akan menjadi pelopor dalam pembaharuan pendidikan Fisika. Lulusan Progam

Studi Magister Pendidikan Fisika di Sumatera Barat, Pascasarjana Universitas Negeri

Padang diharapkan mempunyai kemampuan akademik maupun profesional dalam ilmu

Pendidikan Fisika, menjadi guru bina dan selalu berusaha mengembangkan ilmu melalui

penelitian dan pengembangan sesuai dengan bidang studinya.

Visi Program Studi Magister Pendidikan Fisika adalah menjadikan Progam

Magister pendidikan fisika ini sebagai program unggulan dalam pengembangan

pendidikan Fisika dan menghasilkan Magister Pendidikan Fisika yang kemampuan

akademik tinggi, profesional, cendikia dan agamais”. Visi Program Studi Magister

Pendidikan Fisika yang dirumuskan tahun 2008 ternyata sejalan dengan visi PPs UNP yang

dirumuskan tahun 2012 yaitu menjadi pusat keunggulan yang menghasilkan magister

dan doktor dalam bidang ilmu, teknologi, dan seni yang dilandasi iman dan takwa.

Berdasarkan visi, maka misi Program Studi Magister Pendidikan Fisika adalah

sebagai berikut:

a. Mampu meningkatkan kemampuan pedagogik dalam bidang pendidikan fisika.

b. Membentuk manusia seutuhnya (beriman, bertaqwa, berilmu) dan Magister

pendidikan Fisika sebagai calon pendidik yang memiliki komitmen tinggi terhadap

profesi kependidikan Fisika.

c. Melaksanakan pendidikan dan pembelajaran fisika yang berkualitas agar lulusan

dapat merencanakan, melaksanakan, menilai dan mengevaluasi pembelajaran fisika

dengan profesional.

18

d. Mengembangkan laboratorium sehingga dapat menunjang kegiatan eksperimen dan

penelitian pendidikan, mengembangkan berbagai multi media serta model

pembelajaran fisika.

e. Melaksanakan kegiatan Pengabdian pada Masyarakat dalam bentuk kerja sama

dengan sekolah dalam peningkatan kualitas pembelajaran fisika di Sekolah.

f. Mampu meningkatkan kemampuan sosial ditengah masyarakat.

g. Melahirkan lulusan magister yang cendikia dan agamais

Untuk mewujudkan visi dan misi tersebut, maka kurikulum Program Studi Magister

Pendidikan Fisika PPs UNP dirancang untuk menghasilkan lulusan Program studi

magister pendidikan fisika, Pascasarjana Universitas Negeri Padang yang diharapkan

memiliki kemampuan sebagai perencana, pengembang, pemikir, dan praktisi yang

memiliki: (a) wawasan yang luas dan kepedulian yang tinggi terhadap pendidikan dengan

segala aspeknya; (b) penguasaan yang mendalam dalam bidang ilmu yang menjadi

keahliannya; (c) kemampuan meneliti, mengembangkan, merencanakan, dan mengelola

pendidikan serta menyebarluaskan ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang pendidikan

dan bidang-bidang lainnya.

Tujuan dan arah program magister pendidikan fisika diarahkan pada hasil lulusan

yang memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

a. mempunvai kemampuan mengembangkan dan memutakhirkan ilmu pendidikan

fisika dengan cara menguasai dan memahami, pendekatan, metode, kaidah ilmiah

pembelajaran fisika disertai ketrampilan penerapannya;

b. mempunyai keinampuan rnemecahkan permasalahan di bidang pendidikan fisika

melalui kegiatan penelitian dan pengembangan berdasarkan kaidah ilmiah:

c. mempunyai kemampuan mengembangkan kinerja profesionalnya yangditunjukkan

dengan ketajaman analisis permasalahan, keserbacakupan tinjauan, kepaduan

pemecahan masalah atau profesi yang serupa;

Kompetensi Utama lulusan adalah (1) mampu menguasai konsep-konsep dasar yang

mantap dalam bidang pendidikan fisika, (2) mampu meningkatkan pelayanan profesi

pendidikan fisika melalui penelitian dan pengembangan, (3) Mampu mengembangkan diri

dan berperan serta dalam memecahkan masalah pendidikan fisika di masyarakat, (4)

mampu meningkatkan kemampuan profesional di bidang pendidikan fisika dan (5) mampu

mengembangkan kreativitas yang inovatif dalam bidang pendidikan fisika. Sedangkan

kompetensi pendukung dari Lulusan Progam Studi Magister Pendidikan Fisika,

19

Pascasarjana Universitas Negeri Padang diharapkan menampilkan diri sebagai pribadi yang

memiliki integritas yang tinggi, terbuka dan tanggap terhadap kemajuan ilmu pengetahuan

dan teknologi serta perkembangan masyarakat, mampu mengembangkan ilmu khususnya

disiplin ilmu pendidikan Fisika dan secara terus menerus memotivasi diri sebagai pendidik

yang profesional.

Kurikulum Progam Studi Pendidikan Fisika, Pascasarjana Universitas Negeri

Padang disusun atas dasar (1) pengembangan kurikulum pendidikan sarjana (S1)

Pendidikan Fisika, (2) Sarana dan prasarana (staf pengajar, laboratorium, kondisi daerah),

dan (3) kebutuhan lapangan (kurikulum sekolah menengah dan lapangan kerja). Kurikulum

ini juga sudah dibahas dua kali oleh tim penyusun proposal di PPs UNP tanggal 18 April

2008 dan 28 Mei 2008. Atas dasar pertimbangan-pertimbangan maka disusun sebaran mata

kuliah S2 pada Program Studi Magister Pendidikan Fisika PPsUNP, seperti terlihat pada

Tabel 1.

Tabel 1. Sebaran Mata Kuliah S2 pada Program Studi Magister Pendidikan Fisika PPs UNP

No Kode dan Matakuliah SKS Semester

1 2 3 4 I Matakuliah Umum (7) 502 Filsafat ilmu Fisika 2 √ 503 Metode penelitian 3 √ 505 Statistik 2 √ II Matakuliah Dasar Keahlian (7) 507 Landasan Ilmu Pendidikan 3 √ III Matakuliah Dasar Keahlian I (6) 713 Strategi Pembelajaran Fisika 3 √ 714 Evaluasi Pembelajaran Fisika 3 √ IV Matakuliah Keahlian II (20) A. Wajib (16) 801 Mekanika Kuantum 2 √ 802 Mekanika Klasik 2 √ 803 Mekanika Statistik 3 √ 804 Elektrodinamika 3 √ 805 Materi dan Energi 2 √ 806 Biofisika 2 √ 807 Materi dan energi 2 √ B Pilihan * (4) 810 Instrumentasi dan Pengukuran Fisika 2 √ 811 Media Pembelajaran Fisika berbasis TIK 2 √ 813 Pengelolaan laboratorium Fisika 2 √ 814 Fisika dalam kehidupan sehari-hari 2 √ V Matakuliah Keahlian III** (4)

20

No Kode dan Matakuliah SKS Semester

1 2 3 4 625 Desain Pembelajaran Fisika 2 √ 604 Pengembangan Kurikulum Fisika 2 √ VI Tesis (8) 698 Seminar Proposal Tesis 1 √ 699 Seminar Hasil Penelitian 1 √ 700 Tesis 6 √

Jumlah seluruh SKS 44 15 12 10 7

48** 15 14**

12**

7

*) dipilih 2 SKS di semester 2 dan 2 SKS di semester 3 **) wajib bagi mahasiswa yang berasal dari non-kependidikan Sedangkan daftar nama-nama dosen pengampu matakuliah dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 Daftar Nama Dosen Tetap Program Studi Magister Pendidikan Fisika No.

Nama Dosen

Gol Pendidikan Bidang Keahlian

Mengampu Mata Kuliah S2

1. Prof. Dr. Festiyed, M.S.

IV c S1 S2 S3

IKIP Padang ITB Bdg UNP Pdg

Pend. Fisika Fisika Pendidikan

Filsafat ilmu, Metodologi penelitian, dan evaluasi pembelajaran fisika

2. Dr. Hamdi, M.Si.

III d S1 S2 S3

IKIP Padang ITB Bdg ITB Bdg

Pend. Fisika Fisika Fisika

Mekanika Kuantum, Materi dan Energi, Statistik

3. Dr. H. Ahmad Fauzi, M.Si.

III c S1 S2 S3

IKIP Padang ITB Bdg ITB Bdg

Pend. Fisika Fisika Fisika

Materi energi, Mekanika statistik, Materi dan energi

4. Dr. Hj. Ratnawulan, M.Si.

III c S1 S2 S3

IKIP Padang ITB Bdg ITB Bdg

Pend. Fisika Fisika Fisika

Mekanika klasik, Elektrodinamika, dan Biofisika

5. Dr. Usmeldi, M.Pd

S1 S2 S3

IKIP Padang UPI Bdg UPI Bdg

Pend. Fisika Pend. Fisika Pend. Fisika

Pengelolaan laboratorium fisika, desain pembelajaran dan pengembangan kurikulum

6. Dr. Yulkifli, S.Pd., M.Si.

IIIc S1 S2 S3

IKIP Padang ITB Bdg ITB Bdg

Pend. Fisika Fisika Fisika

Instrumentasi dan pengukuran

Berdasarkan sebaran matakuliah pada Tabel 2 dan dosen pengampu matakuliah pada Tabel

3 terlihat bahwa matakuliah 805 Materi dan Energi merupakan matakuliah keahlian

bersifat wajib diikuti oleh seluruh mahasiswa Program Studi Magister Pendidikan Fisika

21

PPs UNP dengan dosen pengampu Dr. Hamdi, M.Si (Ketua Peneliti) dan Dr. Yulkifli, M.Si

(anggota peneliti).

2. Matakuliah Materi dan Energi

Matakuliah Materi dan Energi (2 SKS) pada Program Studi Magister Pendidikan

Fisika PPs UNP disusun atas dasar Peraturan Presiden RI No 5 tahun 2006 tentang

kebijakan energi. Dalam Pasal 2 ayat 1 dinyatakan bahwa Kebijakan energi nasional

bertujuan untuk mengarahkan upaya-upaya dalam mewujudkan keamanan pasokan energi

dalam negeri (wilayah Negara Kesatuan Republik Indonesia) salah satunya adalah

Sumatera Barat. Artinya, pemerintah mengajak seluruh lapisan masyarakat ikut berperan

aktif dalam mengamankan pasokan energi sehingga tidak terjadi kondisi krisis energi yang

akan merugikan masyarakat semua, dimana krisis energi adalah peristiwa atau rangkaian

peristiwa yang mengancam dan mengganggu keberlangsungan kehidupan dan penghidupan

masyarakat yang disebabkan, baik oleh faktor alam maupun faktor manusia. Oleh karena

itu, Sumatera Barat sebagai bagian dari Negara Kesatuan Republik Indonesia bertanggung

juga jawab menjamin ketersediaan energi bagi segenap bangsa Indonesia dan seluruh

tumpah darah Indonesia demi keberlangsungan hidup masyarakatnya.

Mengingat Indonesia kaya akan sumber energi selain energi fosil berupa baru dan

terbarukan, maka dalam Peraturan Presiden RI No 5 tahun 2006 Pasal 2 ayat 2 point 2

nomor 6 dan Peraturan Menteri ESDM No 10 tahun 2012, dinyatakan bahwa untuk

kedepannya dapat dicarikan suatu sumber energi baru yang terbarukan. Ini beraarti, bahwa

selain dicarikan sumber energi baru terbarukan, juga dibangun karakter masyarakat

Sumatera Barat maupun Indonesia yang hemat energi sehingga, melalui jalur pendidikan,

Program Studi Magister Pendidikan Fisika PPs UNP harus memupuk, dan

menumbuhkembangkan karakter hemat energi bagi mahasiswanya yang akan

menyebarkan karakater tersebut bila mahasiswa bertugas nantinya di tengah-tengah

mayarakat.

Untuk mewujudkan karakter hemat energi tersebut, maka Program Studi Magister

Pendidikan Fisika PPs UNP menyikapinya dengan cara menyusun suatu matakuliah

Materi dan Energi (2 SKS). Silabus matakuliah, mengacu kepada PPRI No.5 tahun 2006

dan Peraturan Menteri ESDM No 10 tahun 2012, yang menitik beratkan kepada energi

yang baru dan terbarukan. Disamping itu, Rujukan yang digunakan untuk menyusun

matakuliah ini adalah (1) UU No.20 tahun 2003 tentang sistem pendidikan nasional, (2)

22

Peraturan menteri pendidikan nasional Nomor 22 tahun 2006 tentang Standar isi, (3)

Peraturan menteri pendidikan nasional republik Indonesia nomor 41 tahun 2007 tentang

standar proses untuk satuan pendidikan dasar dan menengah, dan (4) Sumber-sumber lain

yang relevan seperti, (a) Skinner, B. J. and Porter, S. C., (1987), Physical Geology, John

Wiley & Son., (b) Kupchella, C. E. and Hyland, M. C., (1989), Environmental Science,

Allyn and Bacon, (c) Sterheim, M. M. and Kane, J. W. (1991), General Physics, John

Wiley & Son. (d) Hawkes, J. and Latimer, I., (1995), Lasers: Theory and practice, Prentice

Hall. (e) Russo, S. and Silver, M., (2000), Introductory Chemistry, New York., dan (f)

Berbagai sumber dari Internet

Kedudukan Matakuliah Materi dan Energi merupakan matakuliah keahlian bagi

mahasiswa S2 Pendidikan Fisika Program Pascasarjana Universitas Negeri Padang.

Sinopsis matakuliah ditekankan kepada pembahasan tentang konsep materi dan perubahan

materi serta energi yang menyertai perubahan materi tersebut. Pembahasan diawali dengan

pangertian materi dan energi, energi serta sumber-sumber energi dalam kehidupan

manusia. Mata kuliah ini memberikan pengetahuan tentang materi (partikel-partikel) dari

yang berukuran sangat kecil (mikroskopik) sampai ke yang berukuran sangat besar

(makroskopik) serta potensi energi yang dapat dihasilkan akibat aktivitas materi tersebut.

Kompetensi Awal yang dibutuhkan adalah telah pernah mempelajari materi Fisika Dasar,

Kimia Dasar dan Biologi Dasar di tingkat sarjana. Bagi mahasiswa yang belum pernah

mempelajari materi Fisika Dasar, Kimia Dasar dan Biologi Dasar, sebaiknya pelajari

terlebih dahulu dan belajarlah lebih keras agar tidak mendapatkan kesulitan dalam

mempelajari Materi dan Energi. Mata Kuliah ini bertujuan untuk memberi wawasan

menyeluruh kepada mahasiswa tentang keterkaitan antara materi dan energi serta

keterlibatan energi yang menyertai perubahan aktivitas materi atau perubahan energi akibat

aktivitas materi. Kemudian, matakuliah ini juga memupuk karakter hemat energi dalam

kehidupan sehari dan dapat menularkannya kepada masayakat sekitarnya, sehingga setelah

mengikuti matakuliah ini, mahasiswa diharapkan memiliki karakter kuat dalam melaukan

hemat energi.

Metode/Aktivitas perkuliahan adalah Kuliah (K), Presentasi (P), Diskusi (D), Tugas

(T). Sedangkan prasyarat matakuliah adalah mahasiswa telah mengambil matakuliah fisika

dasar di Program Sarjana dengan Kompetensi yang dinilai adalah Ranah Kognitif melalui

ujian tertulis, Ujian Akhir Semester (UAS) bobot 30 %, Ujian Tengah Semester (UTS)

23

30 %, Tugas/Latihan, Quiz 40 %. Syarat Kehadiran untuk dapat mengikuti ujian akhir

semester minimal 80 %

Silabus matakuliah Materi dan Energi dapat dilihat pada Tabel 3.

Uraian Materi Mg # Topik Sub Topik Referensi 1 Pendahuluan • Energi, Materi dan Mineral: Unsur,

Senyawa dan ion-ion, struktur, mineral, komposisi dan sifat-sifat

Ref 1.

2 Energi dalam kehidupan manusia

1. Sejarah tentang energi 2. Kategori utama penggunaan energy 3. Sumber-sumber Energi

Ref 2.

3 Jenis-jenis Energi

1. Energi dalam Fisika (Usaha, Energi Kinetik, Energi potensial listrik, Usaha dan energi untuk gerak rotasi)

2. Energi dalam Kimia 3. Energi dalam Biologi

Ref 3.

4 Perubahan Energi

Prinsip-prinsip perubahan energi Ref 2.

5 Aspek Termodinamika pada Perubahan Materi

1. Hukum I Termodinamika 2. Hukum II Termodinamika

Ref 3.

6 Energi sekerang dana masa depan

1. Bio-Diesel 2. Bio-Thermal 3. Bio Oil 4. Pure Palm Oil

Berbagai Sumber termasuk Internet

8 Ujian Tengah Semester (UTS) 9-15 5. Bahan Bakar Padat dan Gas dari

biomassa 6. Panas Bumi (Geothermal) 7. Mikro -hidro 8. Angin 9. Surya (Fotovoltaik) 10. Surya (Thermal) 11. Arus laut 12. Gelombang 13. Hidrogen/Full cell 14. Nuklir 15. Batubara 16. Gas Bumi 17. Minyak Bumi

Berbagai Sumber termasuk Internet

16 Ujian Akhir Semester (UAS)

24

3. Energi dan Krisis Energi

3.1. Energi

Berdasarkan fisika, energi adalah tenaga atau gaya untuk melakukan sesuatu. Dalam

pengertian sehari-hari energi dapat didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan

suatu pekerjaan (elearning gunadharma). Menurut Undang-Undang No. 30 tahun 2007

(Presiden RI, 2007) energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja yang dapat berupa

panas, cahaya, mekanika, kimia, dan elektromagnetika. Sedangkan menurut Peraturan

Presiden Republik Indonesia No. 5 tahun 2006 (pasal 1), tentang kebijakan energi nasional,

dinyatakan bahwa energi adalah daya yang dapat digunakan untuk melakukan berbagai

proses kegiatan meliputi listrik, mekanik dan panas.

Dengan demikian, energi adalah kemampuan yang diperlukan untuk melakukan

suatu pekerjaan, sehingga energi mempunyai peranan penting dalam kehidupan

masyarakat meliputi pencapaian tujuan sosial, ekonomi dan lingkungan untuk

pembangunan berkelanjutan serta merupakan pendukung bagi kegiatan ekonomi nasional.

3.2. Krisis Energi

Pada saat ini kondisi energi nasional mengalami masa transisi dari

monopolisentralisasi ke arah terbuka-desentralisasi. Tantangan globalisasi dan reformasi

telah membentuk restrukturisasi sektor energi agar dapat meningkatkan efisiensi dan

transparansi. Penggunaan energi nasional meningkat pesat sejalan dengan pertumbuhan

ekonomi dan pertambahan penduduk. Kebutuhan energi rata-rata Indonesia meningkat 7

% pertahun (Kementerian ESDM, 2009).

Krisis energi adalah kekurangan dalam persediaan sumber daya energi ke ekonomi.

Krisis ini biasanya menunjuk ke kekurangan minyak bumi, listrik, atau sumber daya alam

lainnya. Krisis ini memiliki akibat pada ekonomi, dengan banyak resesi disebabkan oleh

krisis energi dalam beberapa bentuk (Wikipedia.)

Menurut UU No 30 Tahun 2007 Bagian Ketiga Pasal 6 menerangkan bahwa :

1. Krisis energi merupakan kondisi kekurangan energi.

2. Darurat energi merupakan kondisi terganggunya pasokan energi akibat terputusnya

sarana dari prasarana energi.

3. Dalam hal krisis energi dan darurat energi, sebagaimana dimaksud pada ayat (1)

dan ayat (2) mengakibatkan terganggunya fungsi pemerintahan, kehidupan sosial

masyarakat, dan/atau kegiatan perekononian, Pemerintah wajib rnelaksanakan

tindakan penanggulangan yang diperlukan.

25

Untuk itu diperlukan suatu kebijakan nasional jangka panjang di bidang energi yang

dapat menjawab beberapa tantangan utama yang tengah dihadapi masyarakat Indonesia

dalam mewujudkan penyediaan energi yang berkelanjutan (energy sustainability).

Penyediaan energi berkelanjutan meliputi antara lain: memperluas akses kepada kecukupan

pasokan energi, andal dan terjangkau dengan memperhatikan seluruh sarana/prasarana

yang diperlukan (energy security) dan dampak lingkungan yang ditimbulkan. Untuk itu

perlu dibuat suatu studi perencanaan energi jangka panjang yang dapat memberikan

kepastian jaminan pasokan energi yang berkelanjutan.

Kondisi yang sangat tidak menguntungkan bagi perkembangan energi nasional dapat

disebut sebagai “Doomsday Scenario” yaitu keterpurukan di bidang penyediaan energi

yang akan berdampak besar pada kehidupan sosial, politik, ekonomi dan lingkungan di

Indonesia. Studi perencanaan energi yang dilakukan pada tahun 2003/2004 terdiri atas

empat tahap perhitungan yaitu mengembangkan sebuah skenario yang realistik, membuat

proyeksi kebutuhan (demand), membuat rencana pengembangan pembangkit listrik,

membuat kesetimbangan energi yang mempertemukan kebutuhan dan pasokan (supply)

berdasar prinsip market equilibrium. Studi ini memperkirakan pertumbuhan penduduk

rerata 1,4% per tahun atau dari 212 juta tahun 2002 menjadi 273 juta pada tahun 2020.

Sedangkan pertumbuhan ekonomi diasumsikan rerata sekitar 6% pertahun. Harga minyak

bumi diasumsikan 25 US$/barrel di awal studi dan meningkat menjadi 28 $/barrel, harga

batubara 24 US$/ton dan meningkat menjadi 27 US$/ton, harga gas adalah 2.2

US$/MMBTU (FOB) dengan peningkatan sesuai harga minyak dan dengan discount rate

10%. Dalam perkembangannya, pada tahun 2005 asumsi-asumsi yang digunakan dalam

studi ini telah mengalami banyak perubahan terutama asumsi mengenai harga energi. Pada

tahun 2005 harga minyak dunia rata-rata sebesar 53 US$/barel, harga-harga energi fosil

biasanya menyesuaikan dengan harga minyak bumi. Dengan kondisi seperti ini,

permasalahan energi di Indonesia menjadi semakin berat.(Kemenristek, 2006)

4. Energi Terbarukan

Sumber energi adalah sesuatu yang dapat menghasilkan energi, baik secara langsung

maupun melalui proses konversi atau transformasi. Sumber daya energi adalah sumber

daya. alam yang dapat dimanfaatkan, baik sebagai sumber energi maupun sebagai energi.

Sumber energi baru adalah sumber energi yang dapat dihasilkan oleh teknologi baru baik

yang berasal dari sumber energi terbarukan maupun sumber energi tak terbarukan, antara

26

lain nuklir, hidrogen, gas metana batu bara (coal bed methane), batu bara tercairkan

(liquefied coal), dan batu bara tergaskan (gasified coal).(UU No 30 tahun 2007 Bab 1 pasal

1).

Energi baru adalah energi yang berasal dari sumber energi baru. Sumber energi

terbarukan adalah sumber energi yang dihasilkan dari sumber daya energi yang

berkelanjutan jika dikelala dengan baik, antara lain panas bumi, angin, bioenergi, sinar

matahari, aiiran dan terjunan air, serta gerakan dan perbedaan suhu lapisan, laut (UU No 30

tahun 2007 Bab 1 pasal 1).

Berdasarkan Peraturan Presiden Republik Indonesia No. 5 tahun 2006 pasal (2) ayat

(2) bagian b No 5 dan 6 dinyatakan bahwa terwujudnya energi (printer) mix yang optimal

pada tahun 2025, yaitu peranan masing-masing jenis energi terhadap konsumsi energi

nasional meliputi : Panas bumi menjadi lebih dari 5% (lima persen) dan energi baru dan

energi terbarukan lainnya, khususnya biomassa, nuklir, tenaga air, tenaga surya, dan tenaga

angin menjadi lebih dari 5% (lima persen).

Kebijakan Energi Nasional yang dituangkan dalam bentuk Perpres No. 5 tahun 2006,

yang pada prinsipnya, salah satu isinya menekankan pada kegiatan penelitian,

pengembangan dan penerapan ilmu pengetahuan dan teknologi pada sektor energi baru dan

terbarukan, serta melibatkan industri nasional dalam rangka peningkatan kemampuan

nasional (Kemenristek, 2006).

a. Energi Mikrohidro

Mikrohidro merupakan sebuah istilah yang terdiri dari kata mikro yang berarti kecil

dan hidro yang berarti air. Jadi, mikrohidro merupakan energy yang dihasilkan dari air

yang memiliki kapasitas kecil. Secara teknis, mikrohidro memiliki tiga komponen utama

yaitu air (sebagai sumber energy), turbin dan generator. Prinsip dasar mikrohidro adalah

pemanfaatan energi potensial yang dipengaruhi oleh ketinggian aliran air. Semakin tinggi

jatuhan air, semakin besar energi potensial yang dapat digunakan untuk membangkitkat

tenaga listrik. Mikrohidro bisa memanfaatkan ketinggian air yang tidak terlalu besar,

misalnya dengan ketinggian air 2.5 meter dapat dihasilkan listrik 400 watt.

Prinsip dasar mikrohidro adalah memanfaatkan energi potensial yang dimiliki oleh

aliran air pada jarak ketinggian tertentu dari tempat instalasi pembangkit listrik. Sebuah

skema mikrohidro memerlukan dua hal yaitu, debit air dan ketinggian jatuh untuk

menghasilkan energi. Secara sederhana dapat dijelaskan sebagai berikut : air yang

dijatuhkan pada ketinggian tertentu diarahkan untuk memutar turbin, turbin akan

27

menggerakkan generator yang akan menghasilkan listrik. Hal ini adalah sebuah sistem

konversi energi dari bentuk ketinggian dan aliran (energi potensial) ke dalam bentuk energi

mekanik dan energi listrik.

Energi potensial adalah energi yang dihasilkan benda yang dijatuhkan dari ketinggian

tertentu, secara matematis dapat ditulis :

Ep = m g h

Dimana : Ep = energy potensial (Joule)

m = massa benda (kg)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

h = tinggi (m)

Sedangkan besar daya yang dihasilkan oleh air yang dialirkan pada ketinggian

tertentu dapat dinyatakan dalam persamaan :

P = ρQgh

Dimana : P = daya yang dihasilkan (watt)

ρ = massa jenis air (kg/m3)

Q = debit air (m3)

G = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

h = ketinggian (m)

b. Energi Angin

Salah satu energi terbarukan yang berkembang pesat di dunia saat ini adalah energi

angin. Energi angin merupakan energi terbarukan yang sangat fleksibel. Pemanfaatan

energi angin ini, dapat mengurangi ketergantungan terhadap energi fosil. Selain itu,

pemanfaatan energi angin dapat dilakukan di mana-mana, baik di daerah landai maupun

dataran tinggi, bahkan dapat di terapkan di laut, berbeda halnya dengan energi air.

Walaupun pemanfaatan energi angin dapat dilakukan di mana saja, daerah-daerah yang

memiliki potensi energi angin yang tinggi tetap perlu diidentifikasi agar pemanfaatan

energi angin ini lebih kompetitif dibandingkan dengan energi alternatif lainnya.

menerangkan angin adalah udara yang bergerak karena adanya perbedaan tekanan di

permukaan bumi ini. Angin akan bergerak dari suatu daerah yang memiliki tekanan tinggi

ke daerah yang memiliki tekanan yang lebih rendah. Angin yang bertiup di permukaan

bumi ini terjadi akibat adanya perbedaan penerimaan radiasi surya, sehingga

mengakibatkan perbedaan suhu udara. Adanya perbedaaan suhu tersebut meyebabkan

perbedaan tekanan, akhirnya menimbulkan gerakan udara.

28

c. Energi Panas Bumi

Energi panas bumi (geothermal energy) dapat ditemui dibanyak tempat dimuka bumi

ini. Namun daerah panasbumi yang memiliki temperatur tinggi sehingga dapat

dimanfaatkan untuk pembangkit listrik tidak tersedia dibanyak tempat. Untuk mengetahui

lebih jauh tentang daerah-daerah panasbumi yang memiliki temperatur tinggi, kita akan

mengacu pada teori tektonik lempeng. Teori ini menjelaskan tentang pergerakan lempeng

bumi (crust) yang sudah dipercaya kebenarannya oleh para ilmuwan kebumian (Suharno,

2013)

d. Energi Biomassa

Dalam buku Asian Biomass, dijelaskan bahwa secara umum biomassa merupakan

bahan yang dapat diperoleh dari tanaman baik secara langsung maupun tidak langsung dan

dimanfaatkan sebagai energi atau bahan dalam jumlah yang besar. Biomassa disebut juga

sebagai fitomassa dan seringkali diterjemahkan sebagai bioresource atau sumberdaya yang

diperoleh dari hayati. Di sisi lain Prestyo (2013) menjelaskan arti dari biomassa adalah

tumubuhan atau bagian-bagiannya yaitu bunga, biji, daun, ranting, batang akar, termasuk

tanaman yang dihasilakn oleh kegiatan pertanian, perkebunan, dan hutan tanaman.

Menurut Lukito, (2013) “biomassa adalah jumlah total berat kering bahan-bahan organic

hidup yang terdapat di atas dan juga di bawah permukaan tanah dan dinyatakan dalam ton

per unit area. Menurut Hermawati (2010) biomassa adalah segala material biologis yang

berasal dari tanaman atau hewan yang bisa digunakan untuk memproduksi panas dan

atau/tenaga, bahan bakar termasuk bahan bakar transportasi, atau sebagai pengganti produk

dan material berbasis fosil. Sedangkan dalam elearning IPB dijelaskan bahwa biomassa

bahan organic yang dihasilkan melalui proses fotosintetik, baik merupakan produk maupun

buangan. Dalam kamus Bahasa Inggris Oxford, istilah “biomass” pertama kali muncul di

literature pada tahun 1934. Di dalam Journal of Marine Biology Association, ilmuwan

Rusia bernama Bogorov menggunakan istilah biomass sebagai tatanama. Biomassa

merupakan sumber daya terbarui dan energi yang diperoleh dari biomassa yang disebut

energi terbarukan. Dari beberapa pengertian di atas dapat diambil kesimpulan mengenai

pengertian biomassa yaitu segala material yang berasal dari hewan atau tumbuhan yang

bisa menghasilkan energi atau panas.

Dalam buku Asian Biomass juga dijelaskan klasifikasi biomassa: biomassa secara

spesifik merujuk pada limbah pertanian seperti jerami, sekam, padi, limbah perhutanan

seperti serbuk gergaji, MSW, tinja kotoran hewan, sampah dapur, lumpur kubangan dan

29

sebagainya. Dalam kategori jenis tanaman, yang termasuk biomassa adalah kayu putih,

poplar hybrid, kelapa sawit, tebu, rumput, rumput laut dan lain-lain. Seiring dengan

perkembangan teknologi, biomassa tidak hanya mencakup berbagai jenis tanaman

pertanian, seperti kayu, tumbuhan perairan, pertanian konvensional yang lain, kehutanan,

sumber daya perikanan tetapi juga mencakup lumpur pulp, lindi hitam, sisa fermentasi

alcohol, limbah industry organic, sampah kota seperti sampah dapur dan limbah kertas,

serta lumpur limbah.

e. Energi Radiasi Matahari

Energi radiasi matahari adalah energi yang didapat dengan mengubah energi panas

surya (matahari) melalui peralatan tertentu menjadi sumber daya dalam bentuk lain. Teknik

pemanfaatan energi surya mulai muncul pada tahun 1839, ditemukan oleh A.C. Becquerel.

Becquerel menggunakan kristal silikon untuk mengkonversi radiasi matahari, namun

sampai tahun 1955 metode itu belum banyak dikembangkan. Selama kurun waktu lebih

dari satu abad, sumber energi yang banyak digunakan adalah minyak bumi dan batu bara.

Upaya pengembangan kembali cara memanfaatkan energi surya baru muncul lagi pada

tahun 1958.

Energi dari matahari tiba dibumi adalah dalam bentuk radiasi elektromagnetik yang

mirip dengan gelombang radio tetapi mempunyai kisaran frekwensi yang berbeda. Energi

dari matahari tersebut dikenal di Indonesia sebagai energi surya. Energi surya diukur

dengan satuan energi per waktu per luas area atau dapat ditulis Watt/m2 dan dikatakan

sebagai pancaran (irradiance) (NRC, 2005). Rata-rata nilai dari pancaran surya (solar

irradiance) di luar atmosfir bumi adalah 1353 W/m2 (Barlow, R. et all, 1993) dan angka

tersebut setara dengan daya alat pengering rambut (hair dryer) untuk setiap meter persegi

(NRC, 2005). Tetapi karena melalui atmosfir, banyak energi yang terserap oleh molekul-

molekul debu, molekul-molekul uap air dsb. Maka total energi yang sampai pada

permukaan horisontal di bumi maksimum sekitar 1000 W/m2 dan nilai tersebut disebut

sebagai pamcaran global (global irradiance). Global irradiance terdiri dari dua komponen,

yaitu: radiasi yang langsung memancar dari matahari dan radiasi hamburan (diffuse

radiation) dari angkasa. Global radiasi bervariasi karena beberapa faktor, antara lain :

perubahan sudut penyinaran surya, panjang lintasasn sinar yang dilalui diatmosfir,

pergantian musim dan posisi garis lintang.

Energi surya yang diterima dalam satu hari (solar insolation atau solar irradiation)

dapat bervariasi mulai dari 0.55 kWh/m2 (2 MJ/m2) pada daerah dingin sampai 5.55

30

kWh/m2 (20 MJ/m2) pada daerah tropis (Kenna, J. and Bill Gillet, 1985). Pada cuaca cerah,

energi hamburan sinar matahari mungkin hanya 15 – 20 % dari global irradiance,

sebaliknya pada hari cuaca berawan akan mencapai 100 %. Energi surya memiliki densitas

yang tipis sehingga memerlukan areal yang luas untuk mengumpulkannya. Ada banyak

cara pemanfaatan energi surya secara efektif. Aplikasi dari penggunaan energi surya dapat

dikelompokkan ke dalam ada tiga kategori yang utama: pemanasan/pendinginan,

menghasilkan listrik, dan proses kimia. Aplikasi yang umum dan populer adalah untuk

memanaskan air dan ruangan. Secara garis besar, pemanfaatan energi surya dibagi menjadi

dua metode, yaitu : (1) pemanfaatan langsung panas radiasi matahari dan (2) pembangkit

daya listrik melalui sel photovoltaic.

Indonesia yang berada dalam wilayah khatulistiwa mempunyai potensi energi surya

yang cukup besar sepanjang tahunnya. Energi surya sangat berpotensi untuk dimanfaatkan

secara langsung sebagai sumber energi alternatif. Pemanfaatan energi surya ini dapat

dilakukan secara termal maupun melalui energi listrik. Pemanfaatan secara termal dapat

dilakukan secara langsung dengan membiarkan objek pada radiasi matahari, atau

menggunakan peralatan yang mencakup kolektor dan konsentrator surya.

5. Pembelajaran Fisika Menurut Kurikulum 2013

Fisika merupakan salah satu bagian dari Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) yang

mempelajari gejala, peristiwa atau fenomena alam, serta mengungkap segala rahasia dan

hukum semesta. Mata pelajaran fisika bertujuan agar peserta didik memiliki beberapa

kemampuan. Kemampuan tersebut dijelaskan dalam Depdiknas (2008), sebagai berikut:

“(1)Membentuk sikap positif terhadap fisika dengan menyadari keteraturan dan keindahan alam serta mengagungkan kebesaran Tuhan Yang Maha Esa; (2) Memupuk sikap ilmiah yaitu jujur, obyektif, terbuka, ulet, kritis, dan dapat bekerja sama dengan orang lain; (3) Mengembangkan pengalaman untuk dapat merumuskan masalah, mengajukan dan menguji hipotesis melalui percobaan, merancang dan merakit instrumen percobaan, mengumpulkan, mengolah, dan menafsirkan data, serta mengkomunikasikan hasil percobaan secara lisan dan tertulis;(4)Mengembangkan kemampuan bernalar dalam berpikir analisis induktif dan deduktif dengan menggunakan konsep dan prinsip fisika untuk menjelaskan berbagai peristiwa alam dan menyelesaikan masalah baik secara kualitatif maupun kuantitatif. (5)Menguasai konsep dan prinsip fisika serta mempunyai keterampilan mengembangkan pengetahuan, dan sikap percaya diri sebagai bekal untuk melanjutkan pendidikan pada jenjang yang lebih tinggi serta mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi.”

31

Hal ini menjelaskan bahwa mata pelajaran fisika bertujuan untuk membentuk

kemampuan peserta didik secara holistik mencakup aspek pengetahuan yaitu penguasaan

terhadap konsep dan prinsip fisika sebagai sebuah produk pengetahuan, aspek keterampilan

yaitu bagaimana peserta didik dapat mengembangkan keterampilan proses sains (metode

ilmiah), yang kemudian dengan pengetahuan dan keterampilan tersebut diharapkan akan

membentuk sikap sosial maupun sikap spritualnya.

Di sisi lain, pembelajaran merupakan suatu proses interaksi antara pendidik dan

peserta didik dalam upaya memperoleh pengetahuan, keterampilan dan nilai-nilai positif

dengan memanfaatkan berbagai sumber belajar. Sanjaya (2008) menyebutkan

“Pembelajaran merupakan proses kerja sama antara guru dan siswa dalam memanfaatkan

segala potensi dan sumber yang ada, baik potensi yang ada pada diri siswa seperti : minat,

bakat dan kemampuan awal yang dimiliki termasuk gaya belajar maupun potensi yang ada

di luar diri siswa seperti lingkungan, sarana dan sumber belajar.”

Dari pengertian fisika dan pengertian pembelajaran yang telah dikemukakan di atas,

disimpulkan bahwa pembelajaran fisika merupakan proses interaksi antara peserta didik

dengan pendidik dan sumber belajar dalam mempelajari fenomena alam yang bertujuan

menumbuhkembangkan kemampuan peserta didik baik pengetahuan akan konsep dan

prinsip fisika, keterampilan dalam melakukan metode ilmiah maupun sikap spritual dan

sikap ilmiah.

Kemudian, Suparno (2007) menjelaskan lebih lanjut bahwa “fisika adalah

pengetahuan fisis, maka untuk mempelajari fisika dan membentuk pengetahuan tentang

fisika, diperlukan kontak langsung dengan hal yang ingin diketahui.” Pendapat ini

menyatakan bahwa untuk mempelajari fisika seperti halnya konsep dan prinsip tentang

termodinamika , maka siswa perlu diajak melihat langsung fenomena terkait konsep dan

prinsip tersebut, misalnya fenomena munculnya sumber air panas yang mungkin sering

dilihat oleh peserta didik, yang dijadikan sebagai salah satu sumber belajar. Dengan siswa

diajak memahami fenomena nyata fisika secara konstekstual maka pembelajaran fisika

akan terasa lebih bermakna bagi peserta didik.

Sesuai dengan karakteristik fisika sebagai bagian dari natural science, pembelajaran

fisika harus merefleksikan kompetensi sikap ilmiah, berfikir ilmiah, dan keterampilan kerja

ilmiah. Hal ini sesuai dengan prinsip pembelajaran pada kurikulum 2013. Dimana,

pembelajaran kurikulum 2013 adalah pembelajaran kompetensi dengan memperkuat proses

pembelajaran dan penilaian autentik untuk mencapai kompetensi sikap, pengetahuan dan

32

keterampilan. Penguatan proses pembelajaran dilakukan melalui pendekatan saintifik, yaitu

pembelajaran yang mendorong peserta didik lebih mampu dalam mengamati, menanya,

mencoba/mengumpulkan data, mengasosiasi/menalar, dan mengomunikasikan.

Selanjutnya, berdasarkan Permendikbud No. 81 A tahun 2013 kegiatan pembelajaran

yang dilakukan melalui proses mengamati, menanya, mencoba/mengumpulkan data,

mengasosiasi/menalar, dan mengomunikasikan dapat diimplementasikan dalam

pembelajaran fisika sebagai berikut :

“(1)Kegiatan mengamati bertujuan agar pembelajaran berkaitan erat dengan konteks situasi nyata yang dihadapi dalam kehidupan sehari-hari. Proses mengamati fakta atau fenomena mencakup mencari informasi, melihat, mendengar, membaca, dan atau menyimak.(2) Kegiatan menanya dilakukan sebagai salah satu proses membangun pengetahuan siswa dalam bentuk konsep, prinsip, prosedur, hukum dan teori, hingga berpikir metakognitif. (3)Kegiatan mencoba/ mengumpulkan data bermanfaat untuk meningkatkan keingintahuan peserta didik untuk memperkuat pemahaman konsep dan prinsip/prosedur dengan mengumpulkan data, mengembangkan kreatifitas, dan keterampilan kerja ilmiah. (4)Kegiatan mengasosiasi bertujuan untuk membangun kemampuan berpikir dan bersikap ilmiah. Kegiatan dapat dirancang oleh guru melalui situasi yang direkayasa dalam kegiatan tertentu sehingga peserta didik melakukan aktifitas antara lain menganalisis data, mengelompokan, membuat kategori, menyimpulkan, dan memprediksi/mengestimasi dengan memanfaatkan lembar kerja diskusi atau praktik (5)Kegiatan mengomunikasikan adalah sarana untuk menyampaikan hasil konseptualisasi dalam bentuk lisan, tulisan, gambar/sketsa, diagram, atau grafik. Kegiatan ini dilakukan agar peserta didik mampu mengomunikasikan pengetahuan, keterampilan, dan penerapannya, serta kreasi siswa melalui presentasi, membuat laporan, dan/ atau unjuk karya.”

Dengan demikian, disimpulkan bahwa pembelajaran fisika menurut kurikulum 2013

adalah proses interaksi antara pendidik, peserta didik dan sumber belajar melalui suatu

lingkungan belajar yang dirancang dengan pendekatan ilmiah melalui kegiatan mengamati,

menanya, mencoba, mengasosiasi, dan mengkomunikasikan terhadap gejala, peristiwa atau

fenomena alam yang ada, yang akhirnya dapat membentuk kompetensi peserta didik dalam

ranah pengetahuan, keterampilan, dan sikap.

6. Pembelajaran Fisika yang Kreatif dan Inovatif

Menurut Syaiful (2010:374) Pembelajaran kreatif adalah pembelajaran yang mampu

menciptakan peserta didik lebih aktif, berani menyampaikan pendapat dan berargumen,

menyampaikan masalah atau solusinya serta memberdayakan semua potensi yang tersedia.

Sehingga pembelajaran fisika yang kreatif dapat memunculkan peserta didik yang aktif,

33

mampu mencari dan memecahkan masalah yang ada di lingkungan dengan

mendayagunakan potensi daerahnya.

Adapun hal ini sejalan dengan tujuan dalam pembelajaran kreatif menurut Syaiful

(2010:374) yakni sebagai berikut:

1. Menciptakan suasana yang harmonis dan hangat diantara siswa dan guru.

2. Mendorong siswa untuk berani bertanya, menyampaikan pendapat dan

mempertahankan argumentasinya.

3. Mendorong siswa untuk mampu memberdayakan segala sumber daya yang

tersedia, baik di dalam maupun di luar kelas.

Pembelajaran Inovatif merupakan pembelajaran yang memberikan kesempatan

kepada peserta didik untuk mengemukakan ide-ide/gagasan-gagasan baru untuk perbaikan

atau pengembangan kegiatan pembelajaran dalam rangka pencapaian tujuan pembelajaran.

Melalui model pembelajaran inovatif, peserta didik harus terbebas dari perasaan bosan,

malas, ketakutan akan kegagalan atau perasaan tertekan dikarenakan tenggat waktu tugas,

dll (Syaiful, 2010:373). Pembelajaran fisika yang inovatif akan memberikan kesempatan

pada peserta didik untuk melakukan pengembangan dalam kegiatan pembelajaran maupun

terhadap materi pengayaan yang diberikan.

Pembelajaran fisika dapat dikatakan kreatif dan inovatif apabila memenuhi kriteria-

kriteria tertentu. Pembelajaran kreatif dan inovatif dilandasi strategi yang berprinsip pada:

1. Berpusat pada peserta didik.

2. Mengembangkan kreativitas peserta didik.

3. Suasana yang menarik, menyenangkan, dan bermakna.

4. Pembelajaran aktif, inovatif, kreatif, efektif, dan menyenangkan (PAIKEM).

5. Mengembangkan beragam kemampuan yang bermuatan nilai dan makna.

6. Belajar melalui berbuat, peserta didik aktif berbuat.

7. Menekankan pada penggalian, penemuan, dan penciptaan.

8. Pembelajaran dalam situasi nyata dan konteks sebenarnya.

9. Menggunakan pembelajaran tuntas di sekolah.

Dari penjelasan di atas, terlihat jelas bahwa untuk mewujudkan pembelajaran fisika

yang kreatif dan inovatif dibutuhkan suatu strategi/model yang mampu menerapkan

prinsip-prinsip tersebut.

34

7. Model Pembelajaran Creative Problem Solving

Menurut Mitchell dan Kowalik (1999) creative problem solving berasal dari kata

creative, problem, dan solving. Creative artinya banyak ide baru dan unik dalam

mengkreasi solusi serta mempunyai nilai dan relevan; problem artinya suatu situasi

yang memberikan tantangan, kesempatan, yang saling berkaitan; sementara solving,

artinya merencanakan suatu cara untuk menjawab atau menemukan jawaban dari suatu

problem. Isaksen dkk (1995:54) menyatakan CPS merupakan kerangka kerja metodologi

yang didesain untuk membantu memecahkan masalah dengan menggunakan kreatifitas

dalam mencapai tujuan dan meningkatkan kecakapan berfikir. Model pembelajaran

Creative Problem Solving (CPS) adalah suatu model pembelajaran yang berpusat pada

keterampilan pemecahan masalah yang diikuti dengan penguatan kreatifitas berfikir.

Secara harfiah, CPS dapat diartikan sebagai kemampuan dalam merencanakan suatu

cara/ide yang baru dan unik guna menjawab sebuah problem yang sedang dihadapi.

Creative Problem Solving dapat melatih siswa untuk memiliki :

a. Kemampuan membaca atau memahami yang dibaca dan menyeleksi informasi

yang relevan

b. Kemampuan menganalisa situasi sosial

c. Kemampuan melahirkan banyak ide-ide kreatif

d. Kemampuan berpikir dengan kreatif melahirkan ide yang berbeda

e. Kemampuan untuk mengevaluasi kriteria yang diberikan

f. Kemampuan menggunakan berpikir kreatif pada berbagai situasi

g. Kemampuan merencanakan kegiatan yang relevan untuk mencapai tujuan

Kelebihan dari model pembelajaran Creative Problem Solving adalah sebagai

berikut.

a. Pengajaran berpusat pada siswa (student centered). Salah satu prinsip psikologi

belajar menyatakan bahwa makin besar dan makin sering keterlibatan pembelajar

dalam kegiatan makin besar baginya untuk mengalami proses belajar.

b. Pengajaran ini dapat membentuk self concept (konsep diri) sehingga terbuka

terhadap pengalaman-pengalaman baru, lebih kreatif, berkeinginan untuk selalu

mengambil kesempatan yang ada dan pada umumnya memiliki mental yang sehat.

c. Tingkat pengharapan bertambah, yaitu ada kepercayaan diri serta ide tertentu

bagaimana ia dapat menyelesaikan suatu tugas dengan caranya sendiri.

35

Sesuai dengan perkembangannya Creative Problem Solving terdiri dari bermacam

tipe, berikut akan dijelaskan tipe CPS yang digunakan sesuai sub penelitian yang

dilakukan:

1. Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Berbasis Fisika SMA Berbasis

Model Pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) dengan Pendekatan Science

Environment Technology And Society (SETS) Pada Materi Fluida Dinamis

Terintegrasi Energi Angin.

Versi Alex Osborn dan Sidney Parnes

Tabel 4: Sintaks CPS Versi Alex OSborn

No. Tahapan (sintak) 1. Explore the challenge Objective finding Mencari dan menemukan sasaran yang dilakukan

dengan cara mengumpulkan informasi tentang situasi termasuk tantangan, permasalahan, serta peluang.

Fact finding Mencari dan menemukan fakta serta menyelidiki semua informasi untuk meningkatkan pemahaman tentang sasaran yang ingin diidentifikasi.

Problem finding Pencarian dan perumusan masalah untuk melokalisasi masalah yang sebenarnya sehingga dibutuhkan solusi dalam masalah tersebut. Fakta yang sebenarnya memungkinkan ini dan dapat memberikan data-data pendukung.

2 Generate Ideas Idea finding Mencari semua solusi untuk setiap masalah sehingga

menghasilkan sejumlah ide-ide yang dapat diajukan ke tahap berikutnya. Ide-ide akan bermunculan dan jangan terlebih dahulu mengeliminasi solusi-solusi yang mungkin sebelum solusi-solusi ini terlebih dahulu didiskusikan.

No. Tahapan (sintak) 3 Prepare for action Solution finding Mencari dan menemukan penyelesaian, menampilkan

kriteria yang dapat dipikirkan kemudian memilih yang terbaik diantaranya.

Acceptance finding Menerapkan solusi yang dipilih menjadi langkah-langkah tindakan yang potensial.

2. Tujuan Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Berkarakter Hemat

Energi Berbasis Model Creative Problem Solving (CPS) Dengan Pendekatan Konflik

Kognitif Pada Materi Termodinamika Terintegrasi Energi Panas Bumi.

Creative Problem Solving (CPS) Versi Vidal (2010):

1) Menemukan Fakta (Fact Finding)

36

Dalam tahapan ini kita memperoleh gambaran yang lebih terperinci dan

jelas tentang keadaan saat ini. Untuk itu kita ajukan pertanyaan-pertanyaan

faktual, yaitu pertanyaan yang menanyakan fakta-fakta yang berhubungan

dengan apa yang terjadi sekarang dan atau pada masa lalu.

2) Menemukan Masalah (Problem Finding)

Pada tahap ini disusun sebanyak mungkin pertanyaan kreatif sehubungan

dengan masalah yang dihadapi. Masalah atau pertanyaan kreatif yang

dirumuskan berdasarkan fakta-fakta yang dikumpulkan dalam tahap

menemukan fakta. Pertanyaan kreatif berorientasi kemasa depan dan

memancing banyak alternatif jawaban.

3) Menemukan Gagasan (Idea Finding)

Pada tahap ini adalah ingin mendapatkan sebanyak mungkin alternatif

jawaban untuk memecahkan masalah. Untuk itu, kita memproduksi sebanyak

mungkin gagasan dengan menggunakan teknik-teknik kreatif seperti sumbang

saran, penulisan gagasan, hubungan yang dipaksakan, yang digunakan pula

untuk mendapatkan gagasan-gagasan atau jawaban-jawaban yang dapat

memecahkan masalah yang telah kita pilih.

4) Menemukan Jawaban (Solution Finding)

Untuk dapat menilai lebih halus mengenai gagasan yang telah diperoleh

pada tahap tiga, maka dalam tahap ini disusun tolak ukur kriteria atau

persyaratan semua hal yang dapat digunakan sebagai tolak ukur atau kriteria

harus dicatat. Tolak ukur dapat ditemukan dengan mengantisipasi semua

kemungkinan dan akibat yang akan timbul jika jawaban terhadap masalah

dilaksanakan.

5) Menemukan Penerimaan (Acceptance Finding)

Pada tahap ini dibuatkan juga rencana terperinci untuk mengumumkan

gagasan-gasan yang telah didapatkan. Jika jawaban terhadap masalah

melibatkan orang lain maka orang itu perlu kita jelaskan kebaikan dari gagasan,

sehingga ia dapat menerimanya dan dapat membantu kita.

3. Tujuan mengembangkan perangkat pembelajaran Fisika SMA Berbasis CPS Pada

Materi Fluida Dinamis Diintegrasikan Energi Microhydro Menggunakan Strategi

PQ4R

CPS menurut Pepkin (2000):

37

a. Klarifikasi masalah, meliputi penjelasan mengenai masalah yang diajukan

kepada siswa, agar siswa memahami penyelesaian seperti apa yang diharapkan

b. Pengungkapan Pendapat. Pada tahap ini siswa diberi kebebasan untuk

mengungkapkan pendapat tentang bagaimana macam pendekatan penyelesaian

masalah. Dari setiap ide yang diungkapkan, siswa mampu untuk memberikan

alasan.

c. Evaluasi dan Pemilihan. Pada tahap evaluasi dan pemilihan ini, setiap kelompok

mendiskusikan pendapat-pendapat atau pendekatan mana yang cocok untuk

menyelesaikan masalah.

d. Implementasi (penguatan). Pada tahap ini siswa menentukan pendekatan mana

yang dapat diambil untuk menyelesaikan masalah, kemudian menerapkanya

sampai menemukan penyelesaian dari masalah tersebut. Selain itu, pada tahapan

implementasi, siswa diberi permasalahan baru agar dapat memperkuat

pengetahuan yang telah diperolehnya.

4. Tujuan Mengembangkan Perangkat Pembelajarn Fisika SMA Berkarakter Hemat

Energi Berbasis Model Pembelajaran CPS (Creative Problem Solving) Dengan

Pendekatan Open-Ended Pada Konsep Usaha Dan Energi Terintegrasi Energi

Biomassa

CPS Versi Treffinger:

1. Understanding the Challenge: menyangkut pemahaman terkait permasalahan dan

tantangan yang dihadapi, mengklarifikasi, merumuskan dan memfokuskan pikiran

untuk menyusun kerangka pemecahan masalah. Pada tahap ini terdiri dari tiga

bagian diantaranya:

a. Constructing opportunities yaitu mengidentifikasi permasalahan dan

mengkonstruksi tujuan yang akan dicapai.

b. Exploring data meliputi kegiatan mengumpulkan informasi secara luas dari

berbagai sumber terkait permasalahan yang dihadapi.

c. Framing problems yakninya memfokuskan kerangka permasalahan menjadi

lebih spesifik untuk mengarahkan kepada pengembangan ide - ide pemecahan

masalah.

2. Generating Ideas: pada tahapan ini merupakan komponen utama dari CPS yang

mengandung pengembangan ide-ide baru yang lebih bervariasi terkait

permasalahan yang akan diselesaikan.

38

3. Preparing for action: persiapan aksi mencakup kegiatan mengeksplorasi cara-cara

yang tepat dalam penyelesaian masalah dan menyiapkan langkah-langkah strategis

sebagai opsi pemecahan masalah. Tahap ini terdiri dari:

a. Developing solution yaitu mengembangkan strategi untuk menganalisis serta

mentransfomasi kemungkinan solusi permasalahan.

b. Building Acceptance yakninya mempertimbangkan cara-cara yang mendukung

kemungkinan pemecahan masalah kepada cara-cara yang lebih spesifik dan

efektif.

4. Planning your approach: memandu dan meyakinkan arah yang akan dituju

sehingga dapat memonitor, memanage, dan memodifikasi aktivitas dalam

pemecahan masalah. Tahap ini terdiri dari:

a. Designing process membantu dalam menentukan metode yang paling tepat

untuk diaplikasikan dalam pemecahan masalah.

b. Appraising tasks memberikan evaluasi terhadap proses yang dilakukan untuk

mengetahui ketercapaian tujuan yang diharapkan

8. Pendidikan Karakter Indonesia

Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 20 tahun 2003 tentang Sistem

Pendidikan Nasional (UU Sisdiknas) merumuskan fungsi dan tujuan pendidikan nasional

yang harus digunakan dalam mengembangkan upaya pendidikan di Indonesia. Pasal 3 UU

Sisdiknas menyebutkan, “Pendidikan nasional berfungsi mengembangkan dan membentuk

watak serta peradaban bangsa yang bermartabat dalam rangka mencerdaskan kehidupan

bangsa, bertujuan untuk berkembangnya potensi peserta didik agar menjadi manusia yang

beriman dan bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, berakhlak mulia, sehat, berilmu,

cakap, kreatif, mandiri, dan menjadi warga negara yang demokratis serta bertanggung

jawab”.

Karakter adalah watak, tabiat, akhlak, atau kepribadian seseorang yang terbentuk dari

hasil internalisasi sebaga kebijakan (virtus) yang diyakini dan digunakan sebagai landasan

untuk cara pandang, berpikir, bersikap, dan bertndak (Balitbang, 2010). Interaksi seseorang

dengan orang lain menumbuhkan karakter masyarakat dan karakter bangsa. Oleh karena

itu, pengembangan karakter bangsa hanya dapat dilakukan melalui pengembangan karakter

individu seseorang (Kemendiknas, 2010).

Pendidikan nasional bertujuan untuk mengembangkan potensi peserta didik agar

menjadi manusia yang beriman dan bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, berakhlak

39

mulia, sehat, berilmu, cakap, kreatif, mandiri, dan menjadi warga negara yang demokratis

serta bertanggung jawab. Namun kenyataannya kondisi riil Pembangunan jati diri bangsa

semakin memudar, yang disebabkan antara lain:

a. kurangnya keteladanan

b. pemberitaan media cetak & elektronik yang tidak mendidik

c. pendidikan belum banyak memberi kontribusi optimal dalam pembentukan

karakter peserta didik (Kemendiknas 2010)

Perilaku siswa bukan hanya ditentukan oleh pendidikan yang diterima dari sekolah,

tetapi pendidikan di keluarga dan masyarakat sangat memegang peran yang penting. Oleh

karenanya pendidikan di setiap jenjang harus diselenggarakan secara terprogram dan

sistematis mengarah kepada pencapaian tujuan pendidikan nasional, dengan

mengintegrasikan muatan nilai-nilai budaya dan karakter bangsa, untuk menghasilkan

insan Indonesia yang cerdas dan kompetitif.

Pendidikan karakter menurut Lickona mengandung tiga unsur pokok, yaitu

mengetahui kebaikan (knowing the good), mencintai kebaikan (desiring the good), dan

melakukan kebaikan (doing the good) (Lickona, 2012). Pendidikan karakter tidak sekedar

mengajarkan mana yang benar dan mana yang salah kepada anak, tetapi lebih dari itu

pendidikan karakter menanamkan kebiasaan (habituation) tentang yang baik sehingga

peserta didik paham, mampu merasakan, dan mau melakukan yang baik. Pendidikan

karakter ini membawa misi yang sama dengan pendidikan akhlak atau pendidikan moral.

9. Karakter Hemat Energi

Kita harus bersyukur bahwa negara kita dikaruniai dengan berbagai jenis sumber

energi, meskipun tidak banyak dibandingkan dengan cadangan dunia. Namun apabila

diperhatikan bahwa jumlah penduduk Indonesia juga cukup banyak, maka cadangan per-

kapita ternyata tidak cukup besar. Oleh karena itu kita harus cermat dalam mengelola

sumber energi tersebut.

Pengembangan kurikulum 2013 difokuskan pada pembentukan kompetensi dan

karakter siswa berupa pengetahuan, keterampilan, dan sikap yang dapat didemonstrasikan

siswa sebagai wujud pemahaman konsep yang dipelajarinya secara konstekstual. Dengan

demikian, kurikulum 2013 diharapkan mampu membentuk karakter dan kompetensi siswa

melalui proses pembelajaran yang dilakukan sehingga tujuan pendidikan nasional dapat

dicapai. Satuan pendidikan sebenarnya selama ini sudah mengembangkan dan

40

melaksanakan nilai-nilai pembentuk karakter melalui program operasional satuan

pendidikan masing-masing.

Dalam rangka lebih memperkuat pelaksanaan pendidikan karakter pada satuan

pendidikan telah teridentifikasi 18 nilai yang bersumber dari agama, Pancasila, budaya,

dan tujuan pendidikan nasional, yaitu: (1) Religius, (2) Jujur, (3) Toleransi, (4) Disiplin,

(5) Kerja keras, (6) Kreatif, (7) Mandiri, (8) Demokratis, (9) Rasa Ingin Tahu, (10)

Semangat Kebangsaan, (11) Cinta Tanah Air, (12) Menghargai Prestasi, (13)

Bersahabat/Komunikatif, (14) Cinta Damai, (15) Gemar Membaca, (16) Peduli

Lingkungan, (17) Peduli Sosial, (18) Tanggung Jawab (Pusat Kurikulum, 2009).

Pengintegrasian karakter hemat energi ke dalam materi pembelajaran fisika juga

menuntut adanya penanaman sikap ilmiah untuk lebih mendukung pelaksanaan pendidikan

karakter di Indonesia, sikap imiah dalam pembelajaran sains sering dikaitkan dengan sikap

terhadap sains. adapun sikap ilmiah yang akan dikembangkan dapat dijabarkan seperti

tabel berikut :

Tabel 5 : Penjabaran Indikator Sikap Ilmiah Dimensi Indikator

Sikap ingin tahu • Antusias mencarijawaban. • Perhatian pada obyek yang diamati. • Antusias pada proses Sains. • Menanyakan setiap langkah kegiatan.

Sikap respek. Terhadap data/fakta

• Obyektif/jujur • Tidak memanipulasi data. • Tidak purbasangka. • Mengambil keputusan sesuai fakta. • Tidak mencampur fakta dengan pendapat.

Sikap berpikir kritis

• Meragukan temuan teman. • Menanyakan setiap perubahan/hal baru. • Mengulangi kegiatan yang dilakukan. • Tidak mengabaikan data meskipun kecil.

Sikap penemuan dan kreativitas

• Menggunakan fakta-fakta untuk dasar konklusi.

• Menunjukkan laporan berbeda dengan ternan kelas.

• Merubah pendapat dalam merespon terhadap fakta.

• Menggunakan alat tidak seperti biasanya • Menyarankan percobaan-percobaan baru. • Menguraikan konklusi baru basil pengamatan

Sikap ketekunan • Melanjutkan meneliti sesudah "kebaruannya" hilang.

• Mengulangi percobaan meskipun berakibat

41

Dimensi Indikator kegagalan.

• Melengkapi satu kegiatan meskipun teman. • Kelasnya selesai lebih awal.

Sikap peka terhadap lingkungan sekitar

• Perhatian terhadap peristiwa sekitar. • Partisipasi pada kegiatan sosial. • Menjaga kebersihan lingkungan sekolah.

(Anwar, 2009) Berdasarkan penjabaran 18 pilar karakter bangsa yang dikembangkan kurikulum dan

penjabaran sikap ilmiah diatas maka dapat diidentifikasi beberapa karakter dan sikap yang

dapat mencerminkan karakter hemat energi seperti kreatif, teliti,toleransi, dan hemat.

Karakter inilah yang diharapkan ada dalam diri siswa setelah mempelajari konsep fisika

terintegrasi energi terbarukan.

Sesuai dengan materi dan proses pembelajaran yang akan dilaksanakan maka dapat

diambil salah

Tabel 6. Penjabaran Indikator Karakter Hemat Energi

No Indikator dan descriptor

Sub Indikator Materi Sub Indikator Pembelajaran

1 Kreatif Berpikir dan melakukan sesuatu untuk menghasilkan cara atau hasil baru dari sesuatu yang telah dimiliki.

• Berpikir dan melakukan sesuatu untuk menghasilkan cara mendapatkan energi terbarukan .

• Menciptakan situasi belajar yang bisa menumbuhkan daya pikir dan bertindak kreatif dalam menemukan energi terbarukan.

• Mengajukan pemikiran-pemikirannya mengenai suatu pokok bahasan.

• Bertanya mengenai penerapan suatu hukum/teori/prinsip dari materi yang sedang dipelajari ke kehidupan sehari-hari.

2 Teliti Tindakan yang menunjukkan sikap teratur, tertib, dan cermat dalam melakukan sesuatu

• Teratur dalam pemanfaatan energi terbarukan

• Cermat dalam menggunakan energi terbarukan

• Tertib dalam pemanfaatan energi terbarukan

• Bekerja secara teratur, rinci dan tertib selama pembelajaran berlangsung.

• Cermat dalam melakukan perhitungan selama pembelajaran

42

No Indikator dan descriptor

Sub Indikator Materi Sub Indikator Pembelajaran

3 Toleransi Sikap dan tindakan yang menghargai perbedaan agama, suku, etnis,pendapat, sikap, dan tindakan orang lain yang berbeda dari dirinya

• Menggunakan energi terbarukan sesuai kebutuhan dengan mempertimbangkan orang lain.

• Menghargai teman yang berbeda pendapat.

• Berteman tanpa membedakan asal, bahasa, suku, ras dan tradisinya.

• Tidak mengganggu teman yang berbeda pendapat saat belajar dan diskusi.

4 Hemat Tindakan yang menggambarkan sikap hati-hati, tidak boros dan cermat dalam memanfaatkan suatu hal

• Tidak boros dalam pemanfaatan energi terbarukan

• Hati – hati dalam pemanfaatan energi terbarukan

• Tidak boros dalam pemakainan energi

• Hati-hati dalam menggunakan setiap benda yang berhubungan dengan energi

Berdasarkan hasil pengintegrasian materi yang dilakukan maka didapatkan beberapa

karakter yang muncul yaitu kreatif, teliti, toleransi, dan hemat. Karakter inilah yang

diharapkan ada dalam diri siswa setelah menggunakan perangkat pembelajaran fisika

berkarakter hemat energi berbasis model Creative Problem Solving dan pendekatan konflik

kognitif terintegrasi energi panas bumi sehingga permasalahan krisis energi dapat teratasi

dengan perilaku hemat energi.

10. Pengintegrasian karakter Hemat Energi ke dalam Pembelajaran Fisika

Dalam Fisika, energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha, namun .

berdasarkan Perpres No 5 tahun 2006 tentang kebijakan energi nasional dinyatakan bahwa

energi adalah daya yang dapat digunakan untuk melakukan berbagai proses kegiatan

meliputi listrik, mekanik dan panas. Energi yang selama ini digunakan adalah energi fosil

yang bersifat tidak dapat diperbaharui. Jika energi ini habis maka dapat menyebabkan

43

krisis energi dimana terjadi suatu kondisi kekurangan energi yang mengakibatkan

terganggunya fungsi pemerintahan, kehidupan sosial masyarakat, dan/atau kegiatan

perekonomian. Oleh sebab itu, upaya yang dapat dilakukan yaitu dengan melakukan

penghematan terhadap energi dan mencari energi alternatif baru dan ramah lingkungan

sesuai dengan potensi yang ada di daerah.

Selain melakukan penghematan dan mencari energi alternatif baru, pemerintah

perlu bekerjasama dengan satuan pendidikan dengan melakukan pengintegrasian karakter

hemat energi ke dalam kurikulum di sekolah, salah satunya adalah mata pelajaran Fisika.

Sesuai dengan pendidikan karakter secara umum, pengembangan karakter hemat energi

bertujuan untuk membentuk watak ataupun kemampuan siswa untuk memberikan

keputusan baik atau buruk, memelihara apa yang baik dan mewujudkan sikap hemat energi

dalam kehidupan sehari-hari dengan sepenuh hati, sehingga terbentuk akhlak yang baik.

Hal ini sesuai dengan prinsip pengembangan kurikulum 2013 dimana kurikulum

hendaknya dikembangkan sesuai dengan karakteristik siswa, potensi maupun kebutuhan

daerah masing-masing sehingga terbentuk karakter hemat energi dalam diri siswa dan

dapat menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari.

Pengintegrasian karakter hemat energi ke dalam materi fisika memerlukan tiga

komponen yaitu materi fisika, materi tentang energi alternatif atau terbarukan dan karakter

hemat energi. Berdasarkan materi fisika didapatkan konsep-konsep dasar tentang energi

secara umum yang berguna untuk memahami energi itu sendiri. Sedangkan, dari materi

energi terbarukan diketahui aplikasi ilmu fisika dalam bidang energi yang siap menjadi

jembatan antara materi fisika dengan karakter hemat energi. Kemudian, karakter hemat

energi diturunkan dari 18 karakter bangsa dan sikap ilmiah. Dari karakter hemat energi

didapatkan suatu sikap yang akan dikembangkan melalui materi dan pembelajaran fisika.

Dari ketiga komponen tersebut didapatkan konsep-konsep yang relefan untuk

diintegrasikan dengan cara mencocokkan masing-masing konsep yang relefan tersebut

(concepts fitting technique).

Concepts fitting technique (CFT) merupakan suatu teknik yang dikembangkan

sendiri yang memungkinkan setiap unsur atau konsep yang relevan (fisika, energi

terbarukan dan karakter hemat energi) dihubungkan satu sama lain sehingga dari

pencocokan ketiga konsep tersebut didapatkan suatu karakter hemat energi. Adapun

tahapan CFT adalah 1) analisis materi fisika yang akan mendapatkan integrasi dan

menurunkan konsep-konsep, 2) analisis materi energi terbarukan dan menurunkan konsep-

konsep, 3) analisis karakter hemat energi. Karakter hemat

bangsa dan karakter atau sikap ilmiah. 4) Melahirkan materi fisika yang terintegrasi

karakter hemat energi dengan cara mencocokkan konsep

hemat energi ini dibangkitkan melalui pembelajaran f

Gambar 2. Mengintegrasikan karakter hemat energi ke dalam konsepConcepts Fitting Technique

B. Rencana Penelitian yang

Rencana penelitian yang akan dilakukan tiga tahun kedepan secara lebih rinci dapat

dilihat pada diagram fishbone

Gambar 3. Fishbone diagram untuk penelitian karakter hemat energi

44

konsep, 3) analisis karakter hemat energi. Karakter hemat energi diturunkan dari karakter

bangsa dan karakter atau sikap ilmiah. 4) Melahirkan materi fisika yang terintegrasi

karakter hemat energi dengan cara mencocokkan konsep-konsep yang relevan. 5) Karakter

hemat energi ini dibangkitkan melalui pembelajaran fisika (Hamdi, 2014).

rasikan karakter hemat energi ke dalam konsep-konsep fisika menggunakanConcepts Fitting Technique

n yang akan dilaksanakan

itian yang akan dilakukan tiga tahun kedepan secara lebih rinci dapat

ishbone seperti diperlihatkan pada Gambar 2.

. Fishbone diagram untuk penelitian karakter hemat energi

2013

energi diturunkan dari karakter

bangsa dan karakter atau sikap ilmiah. 4) Melahirkan materi fisika yang terintegrasi

konsep yang relevan. 5) Karakter

isika (Hamdi, 2014).

konsep fisika menggunakan

itian yang akan dilakukan tiga tahun kedepan secara lebih rinci dapat

. Fishbone diagram untuk penelitian karakter hemat energi

45

BAB III. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN

A. Tujuan Penelitian

Tujuan umum penelitian ini adalah untuk meningkatkan mutu perkuliahan serta

menjembatani kesenjangan materi perkuliahan fisika yang bersifat lanjut di Program Studi

Magister Pendidikan Fisika PPs UNP dengan materi pembelajaran fisika yang bersifat

dasar di SMA. Secara lebih rinci tujuan pengembangan perangkat pembelajaran fisika

SMA yang inovatif berbasis riset terintegrasi materi energi terbarukan dapat dijelaskan

sebagai berikut :

1. Tujuan Mengembangkan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Berbasis Fisika

SMA Berbasis Model Pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) dengan

Pendekatan Science Environment Technology And Society (SETS) Pada Materi

Fluida Dinamis Terintegrasi Energi Angin.

a. Untuk mendapatkan perangkat pembelajaran Fisika SMA berbasis model Creative

Problem Solving (CPS) dengan pendekatan Science Environment Technology And

Society (SETS) pada materi fluida dinamis terintegrasi energi angin yang sesuai

dengan tuntutan kurikulum 2013.

b. Untuk mendapatkan hasil rancangan perangkat pembelajaran Fisika SMA berbasis

model Creative Problem Solving (CPS) dengan pendekatan Science Environment

Technology And Society (SETS) pada materi fluida dinamis terintegrasi energi

angin.

c. Untuk mengembangkan perangkat pembelajaran Fisika SMA berbasis model

Creative Problem Solving (CPS) dengan pendekatan Science Environment

Technology And Society (SETS) pada materi fluida dinamis terintegrasi energi

angin yang valid, praktis, dan efektif.

2. Tujuan Mengembangkan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Berkarakter

Hemat Energi Berbasis Model Creative Problem Solving (CPS) Dengan

Pendekatan Konflik Kognitif Pada Materi Termodinamika Terintegrasi Energi

Panas Bumi.

a. Mendefinisikan perangkat pembelajaran fisika SMA berkarakter hemat energi

berbasis model Pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) dan pendekatan

Konflik Kognitif pada materi termodinamika terintegrasi energi panas bumi.

46

b. Merancang perangkat pembelajaran fisika SMA berkarakter hemat energi berbasis

model Pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) dan pendekatan Konflik

Kognitif pada materi termodinamika terintegrasi energi panas bumi.

c. Mengembangkan perangkat pembelajaran fisika SMA berkarakter hemat energi

berbasis model Pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) dan pendekatan

Konflik Kognitif pada materi termodinamika terintegrasi energi panas bumi dengan

kriteria vailid, praktis, dan efektif.

3. Tujuan mengembangkan perangkat pembelajaran Fisika SMA Berbasis CPS

Pada Materi Fluida Dinamis Diintegrasikan Energi Microhydro Menggunakan

Strategi PQ4R

a. Mendefenisikan perangkat pembelajaran fisika menggunakan model pembelajaran

Creative Problem Solving (CPS) dengan strategi PQ4R pada materi fluida dinamis

terintegrasi energi microhydro di kelas XI SMAN 1 Air Pura

b. Merancang perangkat pembelajaran fisika menggunakan model pembelajaran

Creative Problem Solving (CPS) dengan strategi PQ4R pada materi fluida dinamis

terintegrasi energi microhydro di kelas XI SMAN 1 Air Pura

c. Menghasilkan perangkat pembelajaran fisika SMA menggunakan model

pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) dengan strategi PQ4R pada fluida

dinamis terintegrasi energi microhydro di kelas XI SMAN 1 Air Pura dengan

kriteria valid

d. Menghasilkan perangkat pembelajaran fisika SMA menggunakan model

pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) dengan strategi PQ4R pada materi

fluida dinamis terintegrasi energi microhydro di kelas XI SMAN 1 Air Pura dengan

kriteria praktis

e. Menghasilkan perangkat pembelajaran fisika SMA menggunakan model

pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) dengan strategi PQ4R pada materi

fluida dinamis terintegrasi energi microhydro di kelas XI SMAN 1 Air Pura dengan

kriteria efektif

4. Tujuan Mengembangkan Perangkat Pembelajarn Fisika SMA Berkarakter Hemat Energi Berbasis Model Pembelajaran CPS (Creative Problem Solving)

47

Dengan Pendekatan Open-Ended Pada Konsep Usaha Dan Energi Terintegrasi Energi Biomassa

a. Mendefinisikan perangkat pembelajaran fisika berbasis model Pembelajaran

Creative Problem Solving (CPS) dengan pendekatan Open-ended pada materi

usaha dan energi berkarakter hemat energi terintegrasi energi biomassa.

b. Merancang perangkat pembelajaran fisika berbasis model Pembelajaran Creative

Problem Solving (CPS) dengan pendekatan Open-ended pada materi usaha dan

energi berkarakter hemat energi terintegrasi energi biomassa.

c. Mengembangkan perangkat pembelajaran fisika berbasis model Pembelajaran

Creative Problem Solving (CPS) dengan pendekatan Open-ended pada materi

usaha dan energi berkarakter hemat energi terintegrasi energi biomassa dengan

kriteria vailid, praktis, dan efektif.

5. Tujuan Melihat Pengaruh Modul pada Materi Kalor dan Listrik Terintegrsi

Materi Energi Radiasi Matahari Dalam Model PDEODE Terhadap hasil Belajar

Siswa Kels X MAN 2 padang.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh modul pada materi kalor dan

listrik terintegrasi materi energi radiasi matahari dalam model pembelajaran PDEODE

terhadap hsil belajar siswa kelas X MAN 2 Padang

B. Manfaat Penelitian

Manfaat pengembangan perangkat pembelajaran yang terintegrasi materi dan

energi memberikan manfaat baik bagi siswa, guru, peneliti, sekolah, dinas pendidikan,

program pascasarjana, pemerintah dan masyarakat. Secara lebih rinci, manfaat perangkat

pembelajaran fisika sesuai jenis-jenis energi terbarukan adalah sebagai berikut :

1. Manfaat mengembangkan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Berbasis Fisika

SMA Berbasis Model Pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) dengan

Pendekatan Science Environment Technology And Society (SETS) Pada Materi

Fluida Dinamis Terintegrasi Energi Angin.

a. Bagi siswa, untuk dapat menanamkan pembelajaran yang tidak hanya

mengembangkan kemampuan kognitif dan afektif saja tetapi juga menumbuhkan

dalam dirinya karakter hemat energi.

48

b. Bagi guru, guru mata pelajaran khususnya guru fisika akan menjadi bahan acuan

untuk pengembangan perangkat di dalam kelas dan selalu berkompetensi untuk

meningkatkan kemampuan berfikir kritis, kreatif dan aplikatif siswa dalam

memecahkan masalah.

c. Bagi dunia pendidikan, Sebagai sumber referensi pengintegrasian materi hemat

energi pada mata pelajaran fisika SMA.

d. Bahan referensi penelitian selanjutnya yang relevan.

2. Manfaat mengembangkan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Berkarakter

Hemat Energi Berbasis Model Creative Problem Solving (CPS) Dengan

Pendekatan Konflik Kognitif Pada Materi Termodinamika Terintegrasi Energi

Panas Bumi.

a. Bagi siswa, untuk dapat menanamkan pembelajaran yang tidak hanya

mengembangkan kemampuan kognitif dan afektif saja tetapi juga menumbuhkan

dalam dirinya karakter hemat energi.

b. Bagi guru, guru mata pelajaran khususnya guru fisika akan menjadi bahan acuan

untuk pengembangan perangkat di dalam kelas dan selalu berkompetensi untuk

meningkatkan kemampuan berfikir kritis, kreatif dan aplikatif siswa dalam

memecahkan masalah.

c. Bagi dunia pendidikan, Sebagai sumber referensi pengintegrasian materi hemat

energi pada mata pelajaran fisika SMA.

d. Bahan referensi penelitian selanjutnya yang relevan.

3. Manfaat mengembangkan perangkat pembelajaran Fisika SMA Berbasis CPS

Pada Materi Fluida Dinamis Diintegrasikan Energi Microhydro Menggunakan

Strategi PQ4R

a. Bagi siswa, untuk dapat menanamkan pembelajaran yang tidak hanya

mengembangkan kemampuan kognitif dan afektif saja tetapi juga menumbuhkan

dalam dirinya karakter hemat energi.

b. Bagi guru, guru mata pelajaran khususnya guru fisika akan menjadi bahan acuan

untuk pengembangan perangkat di dalam kelas dan selalu berkompetensi untuk

meningkatkan kemampuan berfikir kritis, kreatif dan aplikatif siswa dalam

memecahkan masalah.

c. Bagi dunia pendidikan, Sebagai sumber referensi pengintegrasian materi hemat

energi pada mata pelajaran fisika SMA.

49

d. Bahan referensi penelitian selanjutnya yang relevan.

4. Manfaat Mengembangkan Perangkat Pembelajarn Fisika SMA Berkarakter

Hemat Energi Berbasis Model Pembelajaran CPS (Creative Problem Solving)

Dengan Pendekatan Open-Ended Pada Konsep Usaha Dan Energi Terintegrasi

Energi Biomassa

a. Siswa, menekankan keaktifan siswa dalam pembelajaran baik secara intelektual,

fisik, mental, maupun emosional sehingga dapat meningkatkan kompetensi dan

menumbuhkan karakter hemat energi.

b. Guru yang mengalami kesulitan dalam menghadapi permasalahan-permasalahan

dalam pembelajaran, dapat menciptakan pembelajaran yang lebih inovatif, kreatif,

efisien, menarik, dan terintegrasi untuk meningkatkan kompetensi dan karakter

hemat energi pada siswa.

c. Sekolah yang belum memiliki perangkat pembelajaran fisika berkarakter hemat

energi terintegrasi energi biomassa, dapat memiliki perangkat pembelajaran fisika

terintegrasi energi biomassa menggunakan model pembelajaran CPS (Creative

Problem Solving ) dengan pendekatan open-ended..

d. Pembaca yang sebelumnya belum memahami dengan baik penelitian

pengembangan, dapat menambah pengetahuannya dan dapat menjadikannya

sebagai acuan dalam melakukan pengembangan perangkat pembelajaran fisika.

5. Tujuan Mengembangkan Modul pada Materi Kalor dan Listrik Terintegrsi

Materi Energi Radiasi Matahari Dalam Model PDEODE Terhadap hasil Belajar

Siswa Kels X MAN 2 padang.

a. Bagi siswa, untuk dapat menanamkan pembelajaran yang tidak hanya

mengembangkan kemampuan kognitif dan afektif saja tetapi juga menumbuhkan

dalam dirinya karakter hemat energi.

b. Bagi guru, guru mata pelajaran khususnya guru fisika akan menjadi bahan acuan

untuk pengembangan perangkat di dalam kelas dan selalu berkompetensi untuk

meningkatkan kemampuan berfikir kritis, kreatif dan aplikatif siswa dalam

memecahkan masalah.

c. Bagi dunia pendidikan, Sebagai sumber referensi pengintegrasian materi hemat

energi pada mata pelajaran fisika SMA.

d. Bahan referensi penelitian selanjutnya yang relevan.

50

BAB IV. METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan (Research and Development)

yang digunakan untuk menghasilkan produk tertentu (Sugiono, 2008: 407). Ada dua jenis

produk yang dihasilkan dalam penelitian, pertama, 1 set perangkat perkuliahan Materi dan

energi (Silabus, SAP, Bahan Ajar, LKM), dan 5 set perangkat pembelajaran fisika SMA

yang inovatif terintegrasi materi mikrohidro, panas bumi, angin, biomassa dan radiasi

matahari (silabus, RPP, Bahan Ajar, LKS).

B. Rancangan Pengembangan

1. Teknik Pengembangan

Teknik pengembangan didasari oleh dua model pengembngan yaitu the 4-D models

(define, design, develop dan disseminate) yang dikembanglan oleh Thiagarajan (1978) dan

model pengembangan yang dikembangkan oleh McKenny (preliminary, prototyping, dan

assessment). Selanjutnya model pengembangan ini disebut dengan concept fitting

technique berdasarkan gambar 2 pada tinjauan pustaka. Dalam teknik ini akan mengikuti 3

tahap yaitu integrating, prototyping,

2. Prosedur Pengintegrasian

Penelitian pertama dimulai menyusun dan memodifikasi perangkat perkuliahan

materi dan energi seperti Silabus, SAP, Bahan Ajar dan LKM. Penelitian kedua menyusun

perangkat pembelajaran fisika SMA, yaitu Silabus, Rencana Pelaksanaan Pembelajaran,

bahan ajar dalam bentuk Handout/Modul dan LKS yang terintegrasi materi energi

geothermal, mikrohidro, angin, biomassa dan radiasi matahari. Adapun langkah-langkah

yang digunakan untuk pengembangan perangkat perkuliahan dan perangkat pembelajaran

dapat dilihat pada Gambar 3.

51

Model pengintegrasian menggunakan ceoncept fitting technique:

Evaluation

Analisis

Tidak

Ya

Tidak

Gambar 4: Teknik Pengintegrasian Menggunakan concept fitting technique

Integrating Front End Analisis: Analisis kurikulum, siswa, konsep, dan potensi daerah

Penetapan komponen integrasi • Konsep fisika • Energi terbarukan • Karakter hemat

energi

Integrasi

Prototyping Stage

Tidak

Ya

Prototype 1 Self Evaluation

Kesingkronan, konsep-konsep integrasi, kelengkapan struktur perangkat dan sekuens ( urutan)

Prototype 2 Expert Review

Valid? Revisi

Uji Lapangan

Praktis Revisi

Asessment Revisi

Perangkat Pembelajaran yang Valid, Praktis dan Efektif

52

a. Integrating

1. Front-End Analysis

a) Analisis Kurikulum

Analisis kurikulum bertujuan untuk memantau tingkat pencapaian tujuan

pendidikan sesuai standar nasional. Kurikulum yang digunakan pada penelitian

ini adalah kurikulum 2013. Analisis dilakukan terhadap KI dan KD yang

didasarkan pada Permendikbud No.69 Tahun 2013 tentang kerangka Dasar dan

struktur Kurikulum SMA/MA. Selanjutnya, untuk melihat keterkaitan SKL, KI

dan KD digunakan Permendikbud No.54 Tahun 2013 tentang SKL. KI dan KD

yang telah dipilih selanjutnya dijabarkan dalam bentuk indikator pencapaian

kompetensi. indikator pencapaian kompetensi perlu dijabarkan untuk

mengembangkan RPP untuk merumuskan kegiatan pembelajaran dan bentuk

penilaian untuk mengukur capaian kompetensi. Selanjutnya, analisis juga

dilakukan terhadap standar proses yang tercantum dalam Permendikbud No. 65

Tahun 2013. Standar proses berguna sebagai acuan untuk perencanaan proses

pembelajaran, pelaksanaan pembelajaran, penilaian pembelajaran, dan

pengawasan proses pembelajaran.

b) Analisis Peserta Didik

Analisis kemampuan awal siswa merupakan kegiatan mengidentifikasi

siswa darisegi kebutuhan dan karakteristik untuk menetapkan spesifikasi dan

kualifikasi perubahan perilaku (tujuan dan materi) (Us dan Harmi, 2011: 58 ).

Tujuan analisis siswa pada penelitian ini adalah untuk memudahkan guru dalam

melakukan proses belajar dan menyimpulkan tentang hasil belajar yang cocok

dengan keadaan siswa.

Alat analisis siswa ini dapat menggunakan AUM (Alat Ungkap Masalah).

AUM (Alat Ungkap Masalah) adalah sebuah instrument standar yang

dikembangkan oleh prayitno ,dkk dan dapat digunakan dalam rangka memahami

dan memperkirakan (bukan memastikan) masalah-masalah yang dihadapi siswa.

Prayitno (1997: 3) menyatakan, “Untuk mengungkapkan masalah-masalah

belajar siswa dan mahasiswa secara menyeluruh, telah dikembangkan dua jenis

alat ungkap masalah yaitu alat untuk mengungkapkan masalah-masalah umum

yang dikenal dengan AUM Umum dan mengungkapkan masalah belajar lebih

khusus dinamakan AUM PTSDL”.

53

Berdasarkan pendapat Prayitno diatas, diambil kesimpulan bahwa dalam

menghadapi masalah belajar salah satunya dapat menggunakan AUM PTSDL.

Prayitno (1997: 4) menjelaskan bahwa komposisi AUM PTSDL adalah

memperhatikan ruang lingkup dan kondisi kehidupan siswa pada umumnya,

maka AUM PTSDL meliputi jumlah item yang memuat berbagai masalah yang

mungkin dialami oleh siswa yang semuanya dikelompokkan pada lima bidang,

antara lain:

1) Prasyarat penguasaan materi (P)

Rendahnya penguasaan materi atau daya serap siswa dalam proses

belajar mengajar seringkali bukan disebabkan karena kemampuan dasar atau

kecerdasan siswa yang rendah tetapi juga disebabkan secara langsung terkait

dengan materi pembelajaran itu sendiri, artinya mereka tidak menguasai

materi-materi tertentu yang menjadi syarat untuk menguasai materi

selanjutnya.

2) Keterampilan belajar (T)

Seorang siswa harus dapat menguasai seperangkat keterampilan

belajar agar siswa tersebut dapat sukses dalam menjalani pembelajaran di

sekolah dengan menguasai materi yang telah dipelajari. Keterampilan

belajar itu diantaranya: (a) mengatur pelajaran dengan efektif, (b) membaca

dan mengingat dengan efektif, (c) mengatur waktu belajar secara efektif, (d)

mengakui pelajaran di kelas secara efektif, (e) menggunakan kepustakaan

dan sumber- sumber belajar dengan efektif, (f) menulis karya tulis dengan

baik dan efektif, (g) mempersiapkan diri untuk ujian dengan efektif.

3) Sarana dan Prasarana (S)

Ketersediaan sarana belajar merupakan salah satu aspek penting

dalam menunjang kesuksesan siswa dan bagaimana keadaan siswa dalam

proses belajar mengajar di kelas sehingga dapat mencapai hasil belajar yang

optimal. Siswa seharusnya memiliki sarana dan prasarana yang cukup dan

memadai sehingga siswa dapat memanfaatkan sarana tersebut untuk

kegiatan belajar. Sarana yang dimaksudkan adalah perlengkapan dan

peralatan yang dapat digunakan oleh siswa dalam kegiatan belajar dikelas

maupun diluar kelas. Menurut Prayitno (1997: 15) menjelaskan bahwa

sarana belajar yang diharapkan tersedia dan dimanfaat secara baik oleh

54

siswa dalam kegiatan belajar meliputi: (a) dana, (b) perlengkapan, (c) buku-

buku sumber, (d) buku dan alat tulis, (e) alat-alat praktek, (f) ruang belajar

di rumah beserta perlengkapannya.

4) Diri pribadi (D)

Penguasaan materi yang telah diberikan guru tidak akan terkuasai

dengan baik jika kondisi diri pribadi siswa baik secara psikis maupun fisik

mengalami hambatan. Kondisi diri siswa akan mempengaruhi bagaimana

menerima materi pelajaran dalam proses belajar mengajar. Keadaan pribadi

yang dimaksud adalah seperti yang diungkapkan oleh Prayitno (1997: 16)

yaitu: (a) kondisi kesehatan fisik pada umumnya, (b) minat, bakat dan

kemampuan, (c) rasa percaya diri, kemauan dan semangat, (d) persepsi dan

keyakinan pentingnya kesuksesan belajar, dan (e) aspirasi terhadap

pendidikan.

5) Lingkungan Sosio Emosional (L)

Kondisi lingkungan sosio-emosional mempengaruhi siswa dalam

proses belajar. Proses belajar siswa di kelas tidak terlepas dari pengaruh-

pengaruh di sekitar siswa. Lingkungan sosio emosional dari siswa yang

dapat mengganggu kelancaran belajar siswa meliputi: (a) hubungan dengan

siswa dan sesama siswa, (b) hubungan dan perlakuan anggota keluarga, (c)

suasana lingkungan belajar (di rumah dan di sekolah), (d) pergaulan dengan

teman-teman di luar sekolah, (e) kondisi geografis tempat tinggal dan

sekolah.

c) Analisis Materi

Analisis materi bertujuan untuk mengetahui konsep materi yang berkaitan

dengan tuntutan kurikulum sehingga digunakan suatu strategi pembelajaran yang

cocok untuk mencapai tujuan pembelajaran. Bentuk analisis pengintegrasiannya

menggunakan Consept Fitting Technique,yaitu mencocokkan antara konsep

fisika dengan konsep hemat energi (Hamdi, 2014).

d) Analisis Kebutuhan (potensi daerah)

Analisis kebutuhan bertujuan untuk memunculkan masalah dasar yang

dibutuhkan dalam pengembangan perangkat pembelajaran. Analisis kebutuhan

telah peneliti lakukan pada saat mendeskripsikan latar belakang masalah. Satu

hal sangat diperhatikan dan menjadi dasar pertimbangan menganalisis potensi

55

daerah adalah kurikulum SMA yang harus memperhatikan karakteristik daerah

setempat yang sesuai dengan amanat UU Sisdiknas No. 20 Tahun 2003.

Analisis potensi daerah mencakup rona fisik dan dan rona sosial ekonomi.

Rona fisik daerah mencakup lokasi wilayah baik relatif maupun absolute, luasan

wilayah, bentuk lahan, kondisi topografi, kondisi lereng, kondisi tanah, kondisi

iklim, kondisi hidrologi, kondisi geologi, penggunaan lahan, dan kondisi fisik

lainnya. Selain rona fisik daerah, juga terdapat kondisi sosial ekonomi wilayah.

Hal ini karena potensi wilayah secara utuh merupakan perpaduan antara rona

fisik dan rona sosial ekonomi dari suatu wilayah. Setelah mengetahui rona fisik

dan rona sosial ekonomi suatu daerah, maka kita dapat menganalisis suatu

daerah dan potensinya dengan menggunakan analisis SWOT suatu daerah, yaitu

dengan melihat kekuatan (strength), kelemahan (weakness), peluang

(opportunity), dan ancaman (threaths) suatu daerah.

Schuler (1986) menjelaskan bahwa analisa SWOT adalah sebuah bentuk

analisa situasi dan kondisi yang bersifat deskriptif (memberi gambaran).

Analisa ini menempatkan situasi dan kondisi sebagai faktor masukan, yang

kemudian dikelompokkan menurut kontribusinya masing-masing. Jadi dapat

disimpulkan bahwa analisa SWOT adalah sebuah alat analisa yang ditujukan

untuk menggambarkan situasi yang sedang dihadapi atau yang mungkin

akan dihadapi dalam hal ini oleh suatu daerah. Analisa SWOT ini terbagi atas

empat komponen dasar yaitu:

1) S (Strength) adalah situasi atau kondisi yang merupakan kekuatan dari

analisis kebutuhan (potensi daerah).

2) W (Weakness) adalah situasi atau kondisi yang merupakan

kelemahan dari dari analisis kebutuhan (potensi daerah).

3) O (Opportunity) adalah situasi atau kondisi yang merupakan

peluang di luar analisis kebutuhan (potensi daerah) dan memberikan

peluang berkembang dari analisis kebutuhan (potensi daerah).

4) T (Threat) adalah situasi yang merupakan ancaman dari analisis

kebutuhan (potensi daerah) yang datang dari luar dan dapat mengancam

eksistensi daerah di masa depan.

2. Kelengkapan komponen integrasi:

56

Pada tahap ini hal yang perlu dilakukan adalah konsep fisika, energi terbarukan

dan karakter hemat energi.

3. Integrasi

Pada tahap ini dilakukan pentegrasian materi energi terbarukan ke dalam materi

fisika dalam membentuk karakter hemat energi.

b. Prototyping Stage

1) Prototyping 1

Setelah perangkat pembelajaran dirancang, maka dilanjutkan dengan melakukan

prototype 1, yaitu melakukan self evaluation. Hal yang perlu diperhatikan pada tahap self

evaluation adalah kesinkronan, konsep integrasi, kelangkapan struktur dan urutan dari

perangkat yang dikembangkan

Berdasarkan hasil validasi tersebut akan dilakukan analisis, kemudian berdasarkan hasil

analisis akan dilakukan revisi.

2) Prototyping 2,

Setelah dilakukan revisi pada prototype 1 maka dilanjutkan kelangkah selanjutnya,

yaitu prototype 2. Hal yang perlu dilakukan pada tahap prototype 2 mengkonsultasikan dan

mendiskusikan perangkat pembelajaran yang telah dirancang kepada pakar fisika (Expert

Review). Adapun komponen yang akan dinilai atai divalidasi oleh para ahli adalah

kelayakan isi, kelayakan konstruksi, layout dan bahasa yang digunakan dalam perangkat

pembelajaran yang dikembangkan

c. Evaluation

1) Uji Lapangan

Setelah dilakukan revisi berdasarkan masukan dari ahli maka perlu dilakukan uji

lapangan (field test). Uji lapangan dilakukan pada kondisi yang mirip dengan kondisi yang

sebenarnya. Evaluasi orang per orang, evaluasi kelompok kecil dan uji lapangan dilakukan

untuk melihat tingkat praktikalitas produk yang telah dirancang. Praktikalitas suatu produk

adalah tingkat keterpakaian suatu produk tersebut oleh pengguna. Produk dikatakan

mempunyai nilai praktikalitas yang tinggi jika praktis dan mudah digunakan. Perangkat

pembelajaran dikatakan praktis jika pengguna tidak kesulitan memahami materi yang

disajikan, mudah memeriksanya serta lengkapmdengan petunjuk yang jelas. Jika hasilnya

57

belum praktis, dilakukan perbaikan lagi terhadap perangkat pembelajaran yang

dikembangkan sehingga diperoleh perangkat pembelajaran fisika yang valid dan praktis.

2) Assesment Stage

Pada tahap assessment, akan diuji efektifitas produk yang dihasilkan. Efektifitas

produk artinya ukuran yang menyatakan ada atau tidaknya efek atau pengaruh dari produk

yang dikembangkan terhadap pengguna. Aspek efektifitas yang diamati dalam proses

pembelajaran yang menggunakan perangkat pembelajaran fisika menggunakan model

pembelajaran Creative Problem Solving yang berkarakter hemat energi ini adalah aktivitas

dan hasil belajar siswa. Pada tahap ini dilakukan evaluasi untuk mengetahui apakah

perangkat pembelajaran yang dirancang efektif untuk mmbentuk arakter hemat energi

dalam diri siswa.

C. Teknik Pengumpulan Data dan Instrumen

1. Jenis Data

Jenis data yang diambil dalam penelitian ini adalah data primer. Ada empat

kelompok data yang diambil, data pertama berupa hasil validasi Silabus, SAP, Bahan Ajar

dan LKM yang diberikan oleh validator, data kedua adalah data praktikalitas dan

efektivitas perkuliahan pada saat uji coba di ruang kuliah, data ketiga berupa hasil validasi

Silabus, RPP, Bahan Ajar dan LKS yang diberikan oleh validator dan data keempat adalah

data praktikalitas dan efektivitas pembelajaran pada saat uji coba di sekolah. Data yang

diambil pada saat uji coba adalah (1) hasil observasi keterlaksanaan SAP atau RPP dari

observer, (2) hasil respon dosen terhadap perangkat perkuliahan dan respon guru terhadap

perangkat pembelajaran, dan (3) respon mahasiwa terhadap perangkat perkuliahan dan

respon siswa terhadap perangkat pembelajaran setelah dilakukan ujicoba.

2. Instrumen Pengumpul Data

Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

a) Lembar validasi, yang terdiri dari lembar validasi SAP, lembar validasi LKM,

dan lembar validasi alat evaluasi untuk pengembangan perangkat perkuliahan,

lembar validasi RPP, lembar validasi LKS, dan lembar validasi alat evaluasi

untuk perangkat pembelajaran. Data-data yang diperoleh digunakan untuk

mengetahui tingkat validitas perangkat yang dikembangkan.

b) Lembar observasi, terdiri dari lembar observasi keterlaksanaan SAP,

keterlaksanaan RPP, lembar observasi aktivitas peserta didik, dan lembar

58

observasi hasil belajar. Data-data yang diperoleh akan digunakan untuk melihat

tingkat praktikalitas perangkat yang dikembangkan.

c) Angket, terdiri dari angket respon mahasiswa, respon dosen, respon siswa dan

respon guru terhadap perangkat yang dikembangkan. Data yang diperoleh akan

dipergunakan untuk melihat tingkat praktikalitas perangkat yang

dikembangkan.

d) Lembar tes hasil belajar, data yang diperoleh digunakan untuk melihat

praktikalitas perangkat pembelajaran yang dikembangkan.

Sebelum digunakan, setiap instrumen dikonsultasikan kepada pembimbing agar

memperoleh data yang valid. Sugiyono (2010:348) mengatakan bahwa menggunakan

intrumen yang valid dan reliabel dalam pengumpulan data, maka diharapkan hasil

penelitian akan valid dan reliabel.

D.Teknik Analisis Data

Analisis data hasil penelitian dilakukan untuk mengetahui validitas dan praktikalitas

perangkat yang telah dibuat. Data hasil penelitian dianalisis menggunakan statistik

deskriptif untuk mendapatkan nilai rata-rata dan persentase. Teknik analisis data hasil

penelitian berikut ini.

1. Analisis Data Validitas

Data yang dikumpulkan peneliti adalah data primer yang diambil dari hasil

validasi oleh validator, data dari pelaksanaan ujicoba terbatas. Data ini dianalisis dengan

analisis deskriptif yaitu mendeskripsikan tingkat validitas perangkat pada materi kuliah

Materi dan energi dan materi fisika SMA yang terintegrasi dengan karakter hemat

energi. Data kelayakan perangkat ini berupa skala likert. Penskoran masing-masing

skala likert 1-5 menggunakan dengan ketentuan, nilai 5 = sangat sesuai (SS), nilai 4 =

Sesuai (S), nilai 3 = Netral (N), nilai 2 = Tidak Sesuai (TS), Nilai 1 = Sangat Tidak

Sesuai (STS).

Dari seluruh item yang diberikan, kemudian ditabulasi dan dicari persentasenya

dengan rumus:

������������� = �� �������� ���ℎ��� ������� × 100

Berdasarkan nilai validitas, ditetapkan kriteria kevalidan seperti pada Tabel 5.

Tabel 7. Kategori validitas perangkat pembelajaran

59

% Kategori

0 – 20 21 – 40 41 – 60 61 – 80 81 - 100

Tidak valid Kurang valid Cukup valid

Valid Sangat valid

(Dimodifikasi dari Riduan, 2009: 89)

2. Analisis data reliabilitas

Dyah Astriani (2006) mengatakan bahwa reliabilitas instrumen pengamatan dapat

dihitung dengan teknik interobserver agreement. Menurut teknik ini dua pengamat

menggunakan intrumen yang sama untuk mengamati variable yang sama, kemudian

hasil pengamatan dihitung menggunakan rumus:

�� ���������� ����� = �1 − �� �! " × 100%

dimana A adalah nilai aspek tingkah laku yang teramati oleh pengamat memberikan

frekuensi tinggi, dan B adalah nilai aspek tingkah laku yang teramati oleh pengamat

memberikan frekuensi rendah. Suatu instrumen digolongkan baik jika memiliki

realibilitas diatas 75%.

3. Analisis data praktikalitas

Analisis data praktikalitas diperoleh dari lembar observasi keterpakaian perangkat,

angket respon dosen, angket respon mahasiswa, angket respon guru, dan angket respon

siswa terhadap perangkat yang dikembangkan.

a. Analisis data keterlaksanaan dan keterpakaian perangkat berdasarkan atas hasil

lembar observasi. Analisis menggunakan penilaian deskriptif dengan ketentuan

sebagai berikut:

1.00 - 1.99 = tidak baik 2.00 - 2.99 = cukup baik 3.00 – 3.49 = baik 3.00 – 3.49 = baik 3.50 – 4.00 = sangat baik

Ketentuan diatas dikonversikan dalam bentuk rubrik sebagai berikut :Tidak

baik, tidak dilakukan sama sekali (1.00 - 1.99), Cukup baik, dilakukan tapi

tidak selesai (2.00 - 2.99), Baik, dilakukan tapi kurang tepat (3.00 - 3.49),

Sangat baik, dilakukan dengantepat dan sistematis (3.50 - 4.00)

(Dyah, Astriani, 2006:50)

60

b. Analisis data respon dosen, respon mahasiswa, respon guru dan respon siswa

terhadap perangkat yang dikembangkan berdasarkan angket respon dosen,

respon mahasiwa, respon guru dan respon siswa. Data yang diperoleh

dideskripsikan dengan teknik analisis frekuensi data dengan rumus:

������ ���������� = $%&'()*+,-./0(1*'&2*3$%&'+-%$(+4+ × 100

Berdasarkan nilai praktikalitas, ditetapkan kriteria praktikalitas seperti pada Tabel 6.

Tabel 8. Kategori Praktikalitas Perangkat Pembelajaran

% Kategori 0 – 20 21 – 40 41 – 60 61 – 80 81 – 100

Tidak praktis Kurang praktis Cukup praktis

Praktis Sangat praktis

(Dimodifikasi dari Riduan, 2009: 89) Secara lebih rinci, langkah-langkah penelitian setiap tahun dapat dilihat pada diagram

flishbone seperti diperlihatkan pada Gambar 6

61

Gambar 5. Digram langkah-langkah penelitian

62

BAB V

HASIL YANG DICAPAI

A. Bentuk Pengintegrasian Karakter hemat Energi Ke Dalam Pembelajaran Fisika

Analisis terhadap materi fisika dilakukan pada Kompetensi Inti ke 3 dimana setelah

mempelajari fisika, setiap siswa dapat memahami, menerapkan, dan menjelaskan

pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif dalam ilmu pengetahuan,

teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan,

kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan

pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan

minatnya untuk memecahkan masalah. Contohnya, analisis materi dilakukan terhadap

Kompetensi Dasar (KD) khususnya KD 3.9 yang isinya Mendeskripsikan hukum-hukum

termodinamika dan penerapannya dalam teknologi.

Kemudian analisis dilakukan terhadap Energi terbarukan dimana energi yang

berasal dari "proses alam yang berkelanjutan", seperti tenaga surya, tenaga angin, arus air

proses biologi, dan panas bumi. Dari energi terbarukan ini, yang paling dekat bahasannya

dengan materi thermodinamika adalah energi panas bumi. Selanjutnya analisis terhadap

karakter bangsa dan sikap ilmiah didapatkan karakter hemat energi kreatif, teliti, hemat dan

toleransi. Semua karakter ini akan dijabarkan secara terperisnci. Hasil selengkapnya dapat

dilihat pada Tabel 1.

Tabel 9. Hasil analisis terhadap materi fisika, energi terbarukan dan karakter hemat energi.

Indikator pembelajaran

Materi Termodinamika Integrasi Materi Energi Panas

Bumi Karakter Hemat

Energi Mendeskripsikan konsep usaha, kalor dan energi dalam berdasarkan tinjauan termodinamika.

� Kalor didefinisikan sebagai perpindahan energi yang disebabkan oleh perbedaan suhu.

� Usaha merupakan perubahan energi melalui cara-cara mekanis yang tidak disebabkan oleh perubahan suhu

� Perubahan energi dalam pada sistem yang tertutup merupakan selisih kalor yang diterima dengan usaha yang dilakukan oleh sistem ∆U= Q – W atau Q = ∆U + W

dengan ∆U = perubahan energi dalam (

Konsep usaha ,kalor dan energi dalam pada pemanfaatan energi panas bumi sama dengan konsep pada termodinamika, yang mebedakannya adalah pada besaran -besaran yang dipakai Usaha :

W = m (h1 – h2) dimana, W adalah kerja atau daya turbin (kW), m adalah massa (kg s-1), h1 adalah entalpi uap yang masuk ke turbin (kJ kg-

1), dan h2 adalah entalpi uap yang keluar dari turbin (kJ kg-1). Kalor : Q = (Qb) + (Qf) Q b = A Ht (l - ) σb cb T Qf = A Ht Sa σa ua + A Ht

Kreatif � Mencari informasi

terbaru melalui sumber bacaan lain tentang konsep usaha, kalor dan energi dalam pada anergi terbarukan (Energi panas bumi)

� Melakukan pengamatan di lingkungan setempat terhadap pemanfaatan konsep usaha, kalor dan energi dalam.

63

Indikator pembelajaran

Materi Termodinamika Integrasi Materi Energi Panas

Bumi Karakter Hemat

Energi J)

Q = kalor yang diterima ( J) W = usaha ( J)

Su σu Uu Dimana : porositas ( dalam %), dan densitas batuan (σb dalam kg m-3) A adalah luas reservoar (km2), dan Ht adalah ketebalan reservoar (km) Sa adalah saturasi air (%), Su adalah saturasi uap (%), (σa) adalah densitas air (kg m-3), dan (σu) adalah densitas uap (kg m-3). Energi Dalam : ∆H dapat diartikan laju kalor yang terkandung dalam sistem reservoir panas bumi, Hv = ha qma + hu qmu

dirnana: Hv adalah total laju aliran panas (kJ s-1 atau kW), ha adalah entalpi air (kJ kg-1), hu adalah entalpi uap (kJ kg-1), qma adalah laju alir massa air (kg s-1), qmu adalah laju alir massa uap (kg s-1).

Teliti : � Cermat dalam

menggunakan tanda positif dan negatif untuk Q dan W

Menganalisis proses-proses gas ideal dalam grafik P-V

Mengelompokkan secara mendetail proses-proses gas ideal dalam grafik P-V yaitu :

- Proses Isobarik - Proses Isokhorik - Proses Isotermal - Proses adiabatis

Mengelompokkan secara mendetail proses-proses gas ideal dalam grafik P-V yaitu :

- Proses Isobarik - Proses adiabatis

Teliti � Bekerja secara

teratur, rinci dan tertib dalam menggunakan aturan setiap proses gas ideal

� Cermat dalam membedakan setiap proses gas ideal

� Selalu mengecek ulang segala pekerjaan yang telah dilakukan berkaitan dengan penggambaran grafik proses gas ideal

Kreatif :

Terus berupaya sendiri menggambar grafik setiap proses gas

Mendeskripsikan hukum I Termodinamika

Hukum I Termodinamika: “Pada saat gas dalam ruang tertutup diberi kalor maka kalor tersebut akan dimanfaatkan untuk melakukan usaha dan

Hukum ini berlaku tidak hanya pada sistem saja tetapi juga pada lingkungan. Dalam bentuk dasar, dapat ditulis sebagai, Perubahan energi sistem + perubahan energi lingkungan = 0

Teliti : Cermat dalam setiap aturan yang berlaku pada hukum I termodinamika

64

Indikator pembelajaran

Materi Termodinamika Integrasi Materi Energi Panas

Bumi Karakter Hemat

Energi merubah energi dalamnya.”

sistem yang memiliki energi-dalam U1 tidak menerima kalor tetapi menerima usaha dari lingkungan sehingga suhu naik dan energi-dalam naik pula menjadi U2,maka sistem mengalami perubahan energi dalam sistem memenuhi persamaan: ∆U= Q – W

Perubahan energi lingkungan = ± Q ± W Perubahanenergi sistem = ∆U + ∆Ek + ∆ Ep ∆U + ∆Ek + ∆Ep = Q – W Persamaan di atas berlaku untuk perubahan yang terjadi pada sistem tertutup, Sistem tertutup adalah sistem yang menjalankan proses dimana tidak ada perubahan energi potensial dan kinetik, sehingga persamaan nya dapat ditulis menjadi, ∆U = Q – W Hukum Pertama Termodinamika perlu penjabaran yang lebih umum. Keadaan tetap berarti bahwa kondisi pada semua titik dalam peralatan tetap terhadap waktu. Sehingga menjadi, ∆H + 1/2 ∆V2 + g ∆ z = Q – W

Menerapkan hukum I Termodinamika dalam beberapa proses termodinamika

Memahami beberapa siklus yang terdapat pada proses termodinamika

Memahami beberapa siklus yang terdapat pada proses pemanfaatan energi panas bumi

Teliti : Tertib dalam menggambarkan setiap siklus. Hemat : Menggunakan energi yang muncul dari efisiensi siklus secara cermat Toleransi : Melihat adanya kerjasama antar setiap proses pada siklus energi terbarukan

Dari bagian awal Tabel 1 dapat dilihat bahwa terdapat pasangan antara materi

thermodinamika, energiy geothermal dan karakter hemat energi. Pada materi

thermodinamika kalor didefinisikan sebagai perpindahan energi yang disebabkan oleh

perbedaan suhu. Pengertian kalor pada materi geothermal adalah persis sama dengan

pengertian kalor pada thermodinamika. Dengan demikian, konsep usaha ,kalor dan energi

pada energi panas bumi juga sama dengan konsep pada termodinamika, yang

membedakannya hanyalah pada simbol-simbol yang dipakai. Dari konsep thermodinamika

dan geothermal tersebut dapat dikembangkan karakter kreatif dimana sebelumnya karakter

65

kreatif diturunkan dari karakter bangsa dan sikap ilmiah. Seorang yang mempunyai sikap

hemat energi akan mempunyai jiwa dan sikap yang kreatif. Mereka akan selalu mencari

informasi terbaru melalui sumber bacaan lain tentang konsep usaha, kalor dan energi dalam

pada energi terbarukan seperti energi panas bumi ini. Kemudian sikap kreatif ini

dibangkitkan terus pada konsep-kosep yang lain seperti pada proses isobarik dan lain-lain.

B. Buku Ajar

Tujuan khusus penelitian pada Tahun Pertama yaitu adalah (1) Mengindentifikasi

hukum-hukum fisika yang mendasari pada energi seperti energi angin, energi panas

bumi, energi mikrohidro, energi biomassa dan energi radiasi matahari, (2) Mengetahui

karakteristik fisika pada setiap energi terbarukan energi angin, energi panas bumi, energi

mikrohidro, energi biomassa dan energi radiasi matahari (3) Mengembangkan perangkat

perkuliahan fisika materi dan energi berbasis riset diwujudkan melalui sebuh buku yang

diberi judul ENERGI TERBARUKAN.

Pengembangan buku ini mengikuti 2 model pengembangan yaitu “4-D Model”

dengan 4 tahap pengembangan yaitu tahap pendefenisian (define), tahap perancangan

(design), tahap pengembangan (develop) dan tahap penyebaran (desiminate) dan model Mc

Kenny yang terdiri dari tiga tahapan yaitu preliminary, Prototyping Stage, dan Assesment

stage. Pada tahun pertama sedang dirancang Draf Buku Materi Dan Energi melalui

pendefinisian dan perancangan sedangkan tahap pengembangan akan dilaksanakan pada

Tahun kedua dan Tahap Penyebaran akan dilaksanakan pada Tahun Ketiga. Sub isi buku

Materi Dan Energi tersebut akan dipaparkan dibawah ini.

1. Energi Angin

Dalam elearning Gunadarama dijelaskan “energi angin merupakan energi

alternative yang mempunyai prospek bagus, karena merupakan sumber energi yang bersih

dan terbarukan. Menurut Budiastra (2009) “angin adalah suatu bentukan energi surya

yangterjadi ketika matahari memanaskan udara yang kemudian menyebabkan udaranya

naik dan membentuk suatu vacuum turun membentuk angin. Menurut Daryono (2004)

ENERGI angin dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan misalnya pemompaan air

untuk irigasi, pembangkit listrik, pengering atau pencacahhasil panen, aerasi tambak

ikan/udang, pendingin ikan pada perahu-perahu nelayan dan lain-lain. Selain itu,

pemanfaatan energi angin dapat dilakukan di mana-mana, baik di daerah landai maupun

dataran tinggi, bahkan dapat di terapkan di laut, berbeda halnya dengan energi air

66

Salah satu energi terbarukan yang berkembang pesat di dunia saat ini adalah energi

angin. Energi angin merupakan energi terbarukan yang sangat fleksibel. Pemanfaatan

energi angin ini, dapat mengurangi ketergantungan terhadap energi fosil. Selain itu,

pemanfaatan energi angin dapat dilakukan di mana-mana, baik di daerah landai maupun

dataran tinggi, bahkan dapat di terapkan di laut, berbeda halnya dengan energi air.

Walaupun pemanfaatan energi angin dapat dilakukan di mana saja, daerah-daerah yang

memiliki potensi energi angin yang tinggi tetap perlu diidentifikasi agar pemanfaatan

energi angin ini lebih kompetitif dibandingkan dengan energi alternatif lainnya.

2. Energi Panas Bumi

Energi panas bumi, adalah energi panas yang tersimpan dalam batuan di bawah

permukaan bumi dan fluida yang terkandung didalamnya. Energi panas bumi telah

dimanfaatkan untuk pembangkit listrik di Italy sejak tahun 1913 dan di New Zealand sejak

tahun 1958. Pemanfaatan energi panas bumi untuk sektor non‐listrik (direct use) telah

berlangsung di Iceland sekitar 70 tahun. Meningkatnya kebutuhan akan energi serta

meningkatnya harga minyak, khususnya pada tahun 1973 dan 1979, telah memacu

negara‐negara lain, termasuk Amerika Serikat, untuk mengurangi ketergantungan mereka

pada minyak dengan cara memanfaatkan energi panas bumi. Saat ini energi panas bumi

telah dimanfaatkan untuk pembangkit listrik di 24 Negara, termasuk Indonesia. Disamping

itu fluida panas bumi juga dimanfaatkan untuk sektor non‐listrik di 72 negara, antara lain

untuk pemanasan ruangan, pemanasan air, pemanasan rumah kaca, pengeringan hasil

produk pertanian, pemanasan tanah, pengeringan kayu, kertas dll.

Keunggulan lain dari geothermal energi adalah dalam faktor kapasitasnya (capacity

factor), yaitu perbandingan antara beban rata‐rata yang dibangkitkan oleh pembangkit

dalam suatu perioda (average load generated in period) dengan beban maksimum yang

dapat dibangkitkan oleh PLTP tersebut (maximum load). Faktor kapasitas dari pembangkit

listrik panas bumi rata‐rata 95%, jauh lebih tinggi bila dibandingkan dengan faktor

kapasitas dari pembangkit listrik yang menggunakan batubara, yang besarnya hanya

60‐70% ((U.S Department of Energy). Energi panas bumi dapat diklasifikasikan

berdasarkan sumber panasnya menjadi lima bagian: (1) energi magma (magma energy), (2)

energi panas batuan kering (hot dry rock energy), (3) energi bumi (earth energy), (4)

energi tekanan bumi (geopresure energy), dan (5) energi hidrotermal (hydrothermal

energy).

67

Dari kelima sumber energi tersebut, akhirnya yang paling berkembang dan produktif

adalah sumber energi hidrotermal (hydrothermal energy). Karena sumber energi panas

bumi, yang lain belum begitu ekonomis dan tidak banyak dieksploitasi, sehingga pada

umunya yang dikenal sebagai energi panas bumi adalah energi hidrotermal. Padahal energi

panas bumi hidrotermal hanyalah salah satu dari beberapa jenis energi panasbumi tersebut.

Sumatera Barat sebagai salah satu provinsi yang memiliki potensi energi panas bumi,

penting halnya adanya kajian lebih lanjut tentang potensi yang dimiliki tersebut sehingga

dapat dimanfaatkan dengan baik oleh masyarakat terutama untuk mengatasi krisis energi.

Dengan adanya pemanfaatan energi panas bumi sebagai upaya mengatasi krisis energi,

maka diharapkan pemborosan energi yang marak terjadi saat ini dpt diatasi dengan baik

(Suharno. 2009)

3. Energi Mikrohidro

Microhydro merupakan sebuah istilah yang terdiri dari kata micro yang berarti kecil

dan hydro yang berarti air. “energi microhydro merupakan energi yang dihasilkan dari air

yang memiliki kapasitas kecil”. Secara teknis, microhydro memiliki tiga komponen utama

yaitu air (sebagai sumber energi), turbin dan generator. Prinsip dasar microhydro adalah

pemanfaatan energi potensial yang dipengaruhi oleh ketinggian aliran air. Semakin tinggi

jatuhan air, semakin besar energi potensial yang dapat digunakan untuk membangkitkat

tenaga listrik. Microhydro bisa memanfaatkan ketinggian air yang tidak terlalu besar,

misalnya dengan ketinggian air 2,5 meter dapat dihasilkan listrik 400 watt. Menurut

Haryanto (2013) pembangkit listrik tenaga mikrohidro adalah pembangkit listrik yang

memiliki daya kurang daro 10 kW per unit. Menurut Susatyo (2009) “Pembangkit Listrik

Tenaga Mikrohidro (PLTMH) adalah suatu sistem pembangkit listrik yang dapat

mengubah potensi air dengan ketinggian dan debit tertentu menjadi tenaga listrik,

dengan menggunakan turbin air dan generato

Prinsip dasar microhydro adalah memanfaatkan energi potensial yang dimiliki oleh

aliran air pada jarak ketinggian tertentu dari tempat instalasi pembangkit listrik. Sebuah

skema microhydro memerlukan dua hal yaitu, debit air dan ketinggian jatuh untuk

menghasilkan energi. Secara sederhana dapat dijelaskan sebagai berikut : air yang mengalir

di sungai dibendung kemudian diteruskan ke suatu pipa. Air pada pipa dibuat sedemian

rupa sehingga memiliki ketinggian untuk selanjutnya dialirkan dan diarahkan untuk

memutar turbin, turbin akan menggerakkan generator yang akan menghasilkan listrik. Hal

68

ini adalah sebuah sistem konversi energi dari bentuk ketinggian dan aliran (energi

potensial) ke dalam bentuk energi mekanik dan energi listrik.

4. Energi Biomassa

Dalam buku Asian Biomass, dijelaskan bahwa secara umum biomassa merupakan

bahan yang dapat diperoleh dari tanaman baik secara langsung maupun tidak langsung dan

dimanfaatkan sebagai energi atau bahan dalam jumlah yang besar. Biomassa disebut juga

sebagai fitomassa dan seringkali diterjemahkan sebagai bioresource atau sumberdaya yang

diperoleh dari hayati. Di sisi lain Prasetyo (2013) menjelaskan arti dari biomassa adalah

tumubuhan atau bagian-bagiannya yaitu bunga, biji, daun, ranting, batang akar, termasuk

tanaman yang dihasilakn oleh kegiatan pertanian, perkebunan, dan hutan tanaman.

Menurut Lukito, (2013) “biomassa adalah jumlah total berat kering bahan-bahan organic

hidup yang terdapat di atas dan juga di bawah permukaan tanah dan dinyatakan dalam ton

per unit area. Biomassa adalah segala material biologis yang berasal dari tanaman atau

hewan yang bisa digunakan untuk memproduksi panas dan atau/tenaga, bahan bakar

termasuk bahan bakar transportasi, atau sebagai pengganti produk dan material berbasis

fosil. Sedangkan dalam elearning IPB dijelaskan bahwa biomassa bahan organic yang

dihasilkan melalui proses fotosintetik, baik merupakan produk maupun buangan. Dalam

kamus Bahasa Inggris Oxford, istilah “biomass” pertama kali muncul di literature pada

tahun 1934. Di dalam Journal of Marine Biology Association, ilmuwan Rusia bernama

Bogorov menggunakan istilah biomass sebagaio tatnama. Biomassa merupakan sumber

daya terbarui dan energi yang diperoleh dari biomassa yang disebut energi terbarukan. Dari

beberpa pengertian di atas dapat diambil kesimpulan mengenai perngertian biomassa yaitu

segala material yang berasal dari hewan atau tumbuhan yang bisa menghasilkan energi

atau panas.

Dalam buku Asian Biomass juga dijelaskan klasifikasi biomassa: biomassa secara

spesifik merujuk pada limbah pertanian seperti jerami, sekam, padi, limbah perhutanan

seperti serbuk gergaji, MSW, tinja kotoran hewan, sampah dapur, lumpur kubangan dan

sebagainya. Dalam kategori jenis tanaman, yang termasuk biomassa adalah kayu putih,

poplar hybrid, kelapa sawit, tebu, rumput, rumput laut dan lain-lain. Seiring dengan

perkembangan teknologi, biomassa tidak hanya mencakup berbagai jenis tanaman

pertanian, seperti kayu, tumbuhan perairan, pertanian konvensional yang lain, kehutanan,

sumber daya perikanan tetapi juga mencakup lumpur pulp, lindi hitam, sisa fermentasi

69

alcohol, limbah industry organik, sampah kota seperti sampah dapur dan limbah kertas,

serta lumpur limbah.

Menurut Siswanto (2010) salah satu cara pengolahan biomassa yaitu melalui proses

Gasifikasi. Gasifikasi biomassa untuk menghasilkan energi melibatkan pemanasan

biomassa dalam lingkungan beroksigen rendah untuk menghasilkan gas berkalori

sedang atau rendah. Biogas ini kemudian digunakan sebagai bahan bakar dalam unit

pembangkit listrik combined cycle yang terdiri atas turbin gas di siklus atas dan turbin uap

di siklus bawah. Gasifikasi dilakukan dengan cara memanaskan biomasa dengan oksigen

yang terbatas untuk memproduksi gas Low Heating Value.

Energi yang terkandung pada biomassa :

Energi Biomassa (Joule) = (1-m)*(RPR*P)*k

dengan :

m :% kadar air, merupakan jumlah kadar air yang terkandung dalam residu

RPR :konstanta residu dari limbah biomassa ( % )

P :jumlah produksi biomassa (kg)

K :Nilai kalor, jumlah kalor yang tersimpan ( MJ/kg)

Sedangkan, untuk mengetahui daya yang dapat dihasilkan dari energi tersebut

adalah dengan menggunakan persamaan :

P = E/t

dengan : P : daya (joule/s, watt)

E : energi (joule)

t : waktu ( second, detik)

Menurut Asian Biomass Handbook “untuk menghasilkan listrik dari biomass, energi

dari biomassa diubah menjadi energi kinetic untuk menggerakkan dynamo dan sebagai

akibatnya energi listrik diperoleh”. Metode utama untuk mengubah energi biomassa

menjadi energi kinetic adalah sebagai berikut: 1) uap yang berasal dari panas pembakaran

biomassa dan turbin uap diputar, 2) gas mudah terbakar yang berasal dari pirolisis atau

degradasi mikro biomassa dan mesin gas atau turbin gas diputar menggunakan gas.

5. Energi Radiasi Matahari

Energi radiasi matahari adalah energi yang berasal dari matahari dan didapat

dengan mengubah energi panas matahari melalui peralatan tertentu untuk menjadi sumber

daya dalam bentuk lain yang dapat dimanfaatkan sebagai pemenuh kebutuhan energi.

Energi matahari merujuk pada radiasi energi dalam bentuk panas dan cahaya yang

70

dipancarkan matahari. Dalam kehidupan sehari-hari energi radiasi matahari sebenarnya

sudah dirasakan manfaatnya, antara lain: menjemur pakaian, menjemur kopi, pembuatan

garam, dan sebagainya. Energi radiasi matahari merupakan salah satu bentuk energi

terbarukan yang ketersediaannya tak terbatas di alam.

Secara sederhana, energi terbarukan didefinisikan sebagai energi yang dapat

diperoleh ulang (terbarukan) seperti sinar matahari dan angin. Sumber energi terbarukan

adalah sumber energi ramah lingkungan yang tidak mencemari lingkungan dan tidak

memberikan kontribusi terhadap perubahan iklim dan pemanasan global seperti pada

sumber-sumber tradisional lain. Ini adalah alasan utama mengapa energi terbarukan sangat

terkait dengan masalah lingkungan dan ekologi di mata banyak orang. Banyak orang

biasanya menunjuk energi terbarukan sebagai antitesis untuk bahan bakar fosil. Bahan

bakar fosil memiliki tradisi penggunaan yang panjang, sementara sektor energi terbarukan

baru saja mulai berkembang dan ini adalah alasan utama mengapa energi terbarukan masih

sulit bersaing dengan bahan bakar fosil.

Energi terbarukan masih perlu meningkatkan daya saing, karena sumber energi yang

terbarukan masih membutuhkan subsidi untuk tetap kompetitif dengan bahan bakar fosil

dalam hal biaya (meskipun harus juga disebutkan bahwa perkembangan teknologi pada

energi terbarukan terus menurunkan harganya dan hanya masalah waktu energi terbarukan

akan memiliki harga yang kompetiti tanpa subsidi dibandingkan bahan bakar tradisional.)

Selain dalam hal biaya, energi terbarukan juga perlu meningkatkan efisiensinya. Sebagai

contoh, panel surya rata-rata memiliki efisiensi sekitar 15% yang berarti banyak energi

akan terbuang dan ditransfer menjadi panas, bukan menjadi bentuk lain energi yang

bermanfaat untuk digunakan. Namun, ada banyak penelitian yang sedang berlangsung

dengan tujuan untuk meningkatkan efisiensi teknologi energi terbarukan, beberapa darinya

benar-benar menjanjikan, meskipun belum terlihat solusi energi terbarukan yang sangat

efisien dan bernilai komersial tinggi.

Pemanfaatan Radiasi matahari dalam hidup dan kehidupan sangat luas. Bila

berbicara mutu,maka itu berbicara mengenai Spektral radiasi matahari. Bila spektral radiasi

matahari buruk intensitas radiasi matahari berkurang dipermukaan bumi, mutu

kehidupan di bumi dipastikanturun.Pada radiasi matahari yang dimanfaatkan adalah energi

panas, sedangkan cahaya tampak adalah penerangan. Pemanfaatan radiasi matahari dan

cahaya tampak yang sangat dekat denganhidup dan kehidupan adalah pada sistem

bangunan (Danugondho dan Aldy).Diantara sekian banyak kemanfaatan energi panas

71

radiasi matahari baik berupa radiasi langsung normal danhorizontal, radiasi baur, pantul

maupun global, yang paling dekat disekitar lingkungan tinggaldiantaranya: pengeringan,

penguapan dan penghematan energi pada bangunan.

C. Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Terintegrasi Materi dan Energi

1. Energi Angin

Mahasiswa S2 Pendidikan Fisika yang terlibat mengembangkan perangkat

pembelajaran terintegrasi energi angin adalah Indah Chyntia Dewi NIM/TM.1204200/2012

dengan tim pembimbing Dr. Hamdi, M.Si (Ketua Peneliti) dan Dr. H Ahmad Fauzi, M.Si

(Pembantu Peneliti). Pada saat ini mahasiswa tersebut telah melaksanakan seminar

proposal tesis, dan telah melaksanakan pengembangan perangkat. Diperkirakan mahasiswa

yang bersangkutan dapat menyelesaikan studi pada akhir tahun 2014. Adapun tahap-tahap

pengembangan perangkat yang telah dilakukan adalah sebagai berikut :

a. Tahap Pendefinisian (Define)

1) Analisis Kurikulum

Analisis kurikulum dilakukan terhadap Kompetensi Inti (KI) dan

Kompetensi Dasar (KD). Pada analisis ini dikaji KI dan KD yang berkaitan

dengan bencana angin topan. Berdasarkan analisis KI dan KD maka materi

yang sesuai dengan energi angin adalah materi Fluida Dinamis, dengan alokasi

waktu 3 x 4 JP, dengan kompetensi inti:

a) Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam

jagad raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan

pengukurannya.

b) Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur;

teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis;

kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari

sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan ,

melaporkan, dan berdiskusi

c) Menerapkan prinsip fluida dinamik dalam teknologi

d) Memodifikasi ide/gagasan proyek sederhana yang menerapkan prinsip

dinamika fluida

Fluida dinamis adalah materi pembelajaran Fisika kelas XI semester genap

di sekolah menengah atas (SMA). Materi ini harus dipelajari dalam rangka

72

mencapai tujuan pembelajaran yang telah ditetapkan berdasarkan kompetensi

inti dan kompetensi dasar. Kompetensi dasar materi ini ada lima, yaitu:

1.1 Bertambah keimanannya dengan menyadari hubungan keteraturan

dan komplksitas alam dan jagad raya terhadap kebesaran Tuhan

yang menciptakannya

2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif;

jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka;

kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas

sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan

percobaan dan berdiskusi

3.7 Mendeskripsikan prinsip pada fluida dinamik dan penerapannya

dalam teknologi

4.5 Mnyelesaikan permasalahan dengan menerapkan prinsip

dinamika fluida

4.6 Membuat proyek sederhana yang menerapkan prinsip dinamika

fluida

Berdasarkan KD tersebut, materi fluida dinamis tidak hanya sebatas

pengetahuan, tetapi lebih lanjut materi ini dapat digunakan untuk menganalisa dan

menyelesaikan permasalahan dalam kehidupan sehari-hari seperti krisis energi.

Alokasi waktu yang disediakan adalah 3 x 4 JP.

Hasil analisis KI dan KD dijadikan dasar untuk menentukan konsep-

konsep utama dari materi fluida dinamis yang akan dijadikan sebagai isi dari

bahan ajar terintegrasi bencana angin topan. Berdasarkan analisis yang telah

dilakukan terhadap KI dan KD dalam silabus, maka KI dan KD tersebut

dijabarkan menjadi indikator dan ditentukan tujuan pembelajarannya dan

dituliskan dalam RPP dan modul pembelajaran.

2) Analisis Peserta Didik

Analisis siswa merupakan telaah karakteristik siswa yang meliputi

perkembangan kompetensi sikap, pengetahuan, keterampilan dan sosial budaya

siswa. Analisis inilah yang akan dijadikan kerangka acuan dalam menyusun

materi pembelajaran.

Uji coba perangkat pembalajaran yang dikembangkan direncanakan pada

siswa kelas XI IPA di SMA Don Bosco Padang dimana peserta didik telah

73

berada pada tahap operasional formal. Menurut Sanjaya (2006:43), pada tahap

formal peserta didik sudah sistematik dan meliputi proses-proses yang komplek.

Anak pada usia ini sudah mampu memprediksi berbagai macam kemungkinan.

Mereka sudah mulai mampu memecahkan berbagai masalah yang dihadapkan.

3) Analisis Konsep

Analisis konsep merupakan identifikasi konsep-konsep utama yang akan

diajarkan dan menyusunnya secara sistematis serta mengaitkan satu konsep

dengan konsep lain yang relevan. Analisis konsep ditujukan untuk

mengidentifikasi, merinci dan menyususnnya secara sistematis konsep-konsep

utama dari materi fluida dinamis yang diperlukan untuk menyusun perangkat

pembelajaran menggunakan model CPS dengan pendekatan SETS. Hasil

analisis diperoleh konsep-konsep fisika energi angin pada materi fluida

dinamis yaitu tekanan, massa jenis, kecepatan, dan jarak. Konsep-konsep inilah

yang dijadikan sebagai pedoman untuk mengintegrasikan materi fluida dengan

energi angin dan deskripsinya.

4) Analisis Potensi Daerah

Analisis potensi daerah bertujuan untuk memunculkan masalah dasar yang

dibutuhkan dalam pengembangan perangkat pembelajaran. Satu hal yang sangat

diperhatikan dan menjadi dasar pertimbangan untuk menghasilkan perangkat

pembelajaran adalah kurikulum dan potensi daerah. Sebagaimana dijelaskan

dalam Undang-undang Sistem Pendidikan Nasional 20 Tahun 2003 bahwa

kurikulum pada jenjang dan jenis pendidikan menengah, dikembangkan dengan

prinsip diversifikasi sesuai dengan satuan pendidikan, potensi daerah dan

peserta didik.

b. Tahap Perancangan (Design)

Pada tahap ini dilakukan perancangan terhadap perangkat pembelajaran,

berupa silabus, RPP, hndout, LKS, dan penilaian pada materi fluida dinamis

terintegrasi karakter hemat energi menggunakan model pembelajaran CPS

dengan pendekatan SETS berdasarkan hasil analisis pada tahap define.

Perangkat pembelajaran ini dirancang dengan merujuk pada kurikulum yang

berlaku. Adapun ciri-ciri khusus dari perangkat pembelajaran dengan Model

Pembelajaran CPS berbasis Pendekatan SETS yang dikembangkan adalah:

1. Silabus

74

Silabus yang dikembangkan berbasis model CPS dengan pendekatan SETS

terintegrasi energi angin. Pengembangan silabus mengacu pada Standar

Proses dengan memunculkan nilai-nilai karakter hemat energi yang

diharapkan dapat tumbuh pada saat pembelajaran berlangsung pada materi

fluida dinamis. Silabus dikembangkan menggunakan microsoft word 2007

dengan jenis font Times News Roman ukuran 12 spasi 1.

2. Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)

RPP yang dikembangkan sesuai dengan pembelajaran yang tertera pada

silabus, berbasis model CPS dengan pendekatan SETS terintegrasi energi

angin. RPP dikembangkan dengan menggunakan microsoft word 2007

dengan jenis font Times News Roman ukuran 12 spasi 1,5.

3. Handout

Handout disesuaikan dengan KI dan KD yang telah ditentukan dalam

kurikulum 2013. Uraian materi dibuat mengikuti langkah-langkah model

CPS dengan pendekatan SETS. Handout dikembangkan dengan

menggunakan microsoft word 2007 dengan jenis font Times News Roman ,

comic sans MS dan Algerian ukuran 12 spasi 1,5

4. Lembar Kerja Siswa

LKS merupakan lembaran-lembaran berisi tugas yang harus dikerjakan oleh

siswa dapat berupa tugas teoritis atau tugas praktis. LKS yang

dikembangkan sesuai dengan kegiatan pembelajaran yang tertera pada RPP

berbasis model CPS dengan pendekatan SETS. LKS dikembangkan dengan

menggunakan microsoft word 2007 dengan jenis font Times News Roman ,

comic sans MS dan Calibri ukuran 12 spasi 1,5

5. Penilaian

Penilaan dikembangkan dalam kompetensi sikap, pengetahuan, dan

keterampilan. Penilaian dilengkapi dengan lembar penilaian dan pedoman

penilaian pada masing-masing kompetensi. Penilaian dikembangkan dengan

menggunakan microsoft word 2007 dengan jenis font Times News Roman

ukuran 12 spasi 1.

c. Tahap Pengembangan (Develop)

Saat ini perangkat pembelajaran masih dalam tahap uji validsi dari pakar

75

d. Tahap Penyebaran (Desimination)

Tahap penyebaran akan dilakukan pada tahap selanjutnya

2. Energi Panas Bumi

Mahasiswa S2 Pendidikan Fisika yang terlibat mengembangkan perangkat

pembelajaran terintegrasi energi panas bumi adalah Septa Arnas NIM/TM.1204185/2012

dengan tim pembimbing Dr. H Ahmad Fauzi, M.Si (Pembantu peneliti) dan Dr. Hamdi,

M.Si (Anggota Peneliti). Pada saat ini mahasiswa tersebut telah melaksanakan seminar

proposal tesis, dan telah melaksanakan pengembangan perangkat. Diperkirakan mahasiswa

yang bersangkutan dapat menyelesaikan studi pada akhir tahun 2014. Adapun tahap-tahap

pengembangan perangkat yang telah dilakukan adalah sebagai berikut :

a. Preliminary (Analisis Pendahuluan)

1) Analisis Kurikulum

Analisis kurikulum bertujuan untuk memantau tingkat pencapaian tujuan

pendidikan sesuai standar nasional. Kurikulum yang digunakan pada penelitian

ini adalah kurikulum 2013. Analisis dilakukan terhadap KI dan KD yang

didasarkan pada Permendikbud No.69 Tahun 2013 tentang kerangka Dasar dan

struktur Kurikulum SMA/MA. Selanjutnya, untuk melihat keterkaitan SKL, KI

dan KD digunakan Permendikbud No.54 Tahun 2013 tentang SKL. KI dan KD

yang telah dipilih selanjutnya dijabarkan dalam bentuk indikator pencapaian

kompetensi. Indikator pencapaian kompetensi perlu dijabarkan untuk

mengembangkan RPP untuk merumuskan kegiatan pembelajaran dan bentuk

penilaian untuk mengukur capaian kompetensi. Selanjutnya, analisis juga

dilakukan terhadap standar proses yang tercantum dalam Permendikbud No. 65

Tahun 2013. Standar proses berguna sebagai acuan untuk perencanaan proses

pembelajaran, pelaksanaan pembelajaran, penilaian pembelajaran, dan

pengawasan proses pembelajaran.

Dari hasil analisis SK, KI, dan KD yang dilakukan maka didapatkan hasil

sebagai berikut :

Muatan kurikulum 2013 kelas XII SMA-MA kelompok peminatan matematika

dan ilmu-ilmu alam materi sumber energi terbarukan dengan kompetensi inti

(KI):

KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin,

76

tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai),

santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai

bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi

secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam

menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia

KI 3 : Memahami, menerapkan, menganalisis dan mengevaluasi

pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif

berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi,

seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena

dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang

kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk

memecahkan masalah

KI 4 : Mengolah, menalar, menyaji, dan mencipta dalam ranah konkret dan

ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya

di sekolah secara mandiri serta bertindak secara efektif dan kreatif,

dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Adapun Kompetensi Dasar (KD) sumber energi terbarukan adalah :

KD 1.1 : Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam

jagad raya melaluipengamatan fenomena alam fisis dan

pengukurannya

KD 2.1 : Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif;

jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka;

kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas

sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan

percobaan , melaporkan, dan berdiskusi

KD 3.13 : Memahami keterbatasan sumberdaya energi dan dampaknya bagi

kehidupan

KD 4.13 Menyajikan ide/gagasan pemecahan masalah keterbatasan sumber

daya energi, energi alternatif, dan dampaknya bagi kehidupan

77

Pelaksanaan KI dan KD tersebut dialokasikan sebanyak 8 JP (8 x 45 menit)

dengan muatan materi sumber energi terbarukan yang terintegrasi dengan

muatan karakter hemat energi. Khusus untuk energi panas bumi yang

terintegrasi materi termodinamika dialokasikan waktunya sebanyak 4 JP (4 x 45

menit)

2) Analisis Peserta Didik

Analisis peserta didik atau siswa sangat penting dilakukan untuk dijadikan

kerangka acuan dalam mengembangkan perangkat pembelajaran yang

merupakan telaah karakteristik siswa. Karakteristik siswa yang dimaksud

meliputi latar belakang pengetahuan siswa, bahasa yang digunakan, motivasi

terhadap mata pelajaran Fisika, kemampuan akademik, psikomotor dan

keterampilan sosial.

Uji coba perangkat yang dikembangkan dilaksanakan di SMAN 1

lengayang kelas XII yang berada pada usia 16-17 tahun dan berada pada tahap

operasional formal (Sanjaya, 2006) dengan jumlah 25 orang siswa. Pada tahap

formal siswa sudah sistematik dan meliputi proses-proses yang komplek.

Operasionalnya tidak saja terbatas pada hal konkret, akan tetapi pada

operasional lainnya. Anak pada usia ini sudah mampu memprediksi berbagai

macam kemungkinan. Mereka sudah dapat membedakan mana yang terjadi

serta dapat menyusun hipotesis.

3) Analisis Konsep

Analisis konsep merupakan identifikasi konsep-konsep utama yang akan

diajarkan dan menyusunnya secara sistematis serta mengkaitkan satu konsep

dengan konsep yang lain yang relevan. Analisis konsep ditujukan untuk

mengidentifikasi, merinci dan menyusunnya secara sistematis konsep-konsep

utama dari materi sumber energi terbarukan yaitu energi panas bumi diperlukan

untuk menyusun setiap halaman perangkat pembelajaran menggunakan model

CPS (Creative Problem Solving) dengan pendekatan konflik kognitif yang

selanjutnya akan dijadikan sebagai isi dari bahan ajar, LKS dan RPP yang akan

dikembangkan.

4) Analisis Potensi Daerah

Analisis kebutuhan bertujuan untuk memunculkan masalah dasar yang

dibutuhkan dalam pengembangan perangkat pembelajaran. Analisis kebutuhan

78

telah peneliti lakukan pada saat mendeskripsikan latar belakang masalah. Satu

hal sangat diperhatikan dan menjadi dasar pertimbangan menganalisis potensi

daerah adalah kurikulum SMA yang harus memperhatikan karakteristik daerah

setempat yang sesuai dengan amanat UU Sisdiknas No. 20 Tahun 2003.

Analisis potensi daerah mencakup rona fisik dan dan rona sosial

ekonomi. Rona fisik daerah mencakup lokasi wilayah baik relatif maupun

absolute, luasan wilayah, bentuk lahan, kondisi topografi, kondisi lereng,

kondisi tanah, kondisi iklim, kondisi hidrologi, kondisi geologi, penggunaan

lahan, dan kondisi fisik lainnya. Selain rona fisik daerah, juga terdapat kondisi

sosial ekonomi wilayah. Hal ini karena potensi wilayah secara utuh

merupakan perpaduan antara rona fisik dan rona sosial ekonomi dari suatu

wilayah. Setelah mengetahui rona fisik dan rona sosial ekonomi suatu daerah,

maka kita dapat menganalisis suatu daerah dan potensinya dengan

menggunakan analisis SWOT suatu daerah, yaitu dengan melihat kekuatan

(strength), kelemahan (weakness), peluang (opportunity), dan ancaman

(threaths) suatu daerah.

Schuler (1986) menjelaskan bahwa analisis SWOT adalah sebuah

bentuk analisa situasi dan kondisi yang bersifat deskriptif (memberi

gambaran). Analisa ini menempatkan situasi dan kondisi sebagai faktor

masukan, yang kemudian dikelompokkan menurut kontribusinya masing-

masing. Jadi dapat disimpulkan bahwa analisa SWOT adalah sebuah alat

analisa yang ditujukan untuk menggambarkan situasi yang sedang

dihadapi atau yang mungkin akan dihadapi dalam hal ini oleh suatu daerah.

Analisa SWOT ini terbagi atas empat komponen dasar yaitu:

1) S (Strength) adalah situasi atau kondisi yang merupakan kekuatan

dari analisis kebutuhan (potensi daerah).

2) W (Weakness) adalah situasi atau kondisi yang merupakan

kelemahan dari dari analisis kebutuhan (potensi daerah).

3) O (Opportunity) adalah situasi atau kondisi yang merupakan

peluang di luar analisis kebutuhan (potensi daerah) dan

memberikan peluang berkembang dari analisis kebutuhan (potensi

daerah).

79

4) T (Threat) adalah situasi yang merupakan ancaman dari analisis

kebutuhan (potensi daerah) yang datang dari luar dan dapat

mengancam eksistensi daerah di masa depan.

b. Prototyping Stage

Berdasarkan hasil pada tahap preliminary, disusun rancangan

pengembangan adalah perangkat pembelajaran fisika menggunakan model

pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) dengan pendekatan Konflik

Kognitif berkarakter hemat energi yang meliputi silabus, RPP, handout, LKS

dan penilaian. Dalam mendesain produk harus memperhatikan 3 karakteristik

yaitu content (isi), support (bahasa dan keterbacaan), dan interface(tampilan).

Adapun karakteristik dari perangkat pembelajaran yang dikembangkan adalah :

a) Silabus dikembangkan berdasarkan Kompetensi Inti (KI) dan

kompetensi Dasar (KD) kurikulum 2013 sesuai Permendikbud No. 69

tahun 2013. Silabus yang dikembangkan memuat identitas mata

pelajaran KI, KD, materi pokok, kegiatan pembelajaran, penilaian,

alokasi waktu, dan sumber belajar. Kegiatan pembelajaran dalam silabus

dikembangkan sesuai dengan langkah-langkah model pembelajaran

Creative Problem Solving dengan pendekatan konflik kognitif serta

mengintegrasikan materi energi panas bumi kedalam materi

termodinamika. Perancangan silabus menggunakan Microsof Word

2007 dengan jenis font Times News Roman ukuran 11 spasi 1.

b) Rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP) dikembangkan berdasarkan

silabus dan ditulis sesuai dengan format pada lampiran Permendikbud

No 81 A tahun 2013 tentang implementasi kurikulum. RPP yang

dikembangkan memuat identitas mata pelajaran, materi pokok, alokasi

waktu, KI, KD, indikator, tujuan pembelajaran, materi pembelajaran,

metode pembelajaran, media, alat, sumber belajar, langkah kegiatan

pembelajaran, dan penilaian. Langkah-langkah kegiatan pembelajaran

yang dirancang mengarah pada langkah pembelajaran Creative Problem

Solving dengan pendekatan konflik kognitif. Perancangan RPP

menggunakan Microsof Word 2007 dengan jenis font Times News

Roman ukuran 12 spasi 1,5.

80

c) Handout terdiri dari judul, materi pokok, KI, KD, indikator, tujuan

pembelajaran dan uraian materi serta penilaian. Agar Handout terlihat

lebih menarik digunakan ilustrasi berupa gamba, pesan pesan yang

disesuaikan dengan materi pembelajaran materi pokok yang

dikembangkan adalah materi termodinamika terintegrasi energi panas

bumi. Perancangan handout menggunakan Microsof Word 2007 dengan

jenis font Comic Sans MS ukuran 11 spasi 1,15

d) LKS yang dikembangkan adalah LKS non eksperimen. LKS yang

didesain dengan mengarahkan pada Pembelajaran Creative Problem

Solving dengan pendekatan konflik kognitif yaitu kegiatan yang

dilakukan peserta didik, sehingga peserta didik dapat mengembangkan

penalaran, kreativitas, inovasi berdasarkan kemampuan pemahaman dari

peserta didik itu sendiri dan bisa mengaitkan dengan kehidupan sehari-

hari. LKS yang dibuat memuat KI, KD, indikator, tujuan, rangkuman

materi, pertanyaan yang dibuat dalam LKS dikaitkan dengan komponen

pembelajaran Creative Problem Solving dengan pendekatan konflik

kognitif, dan kesimpulan. Perancangan LKPD menggunakan Microsof

Word 2007 dengan jenis font Times News Roman ukuran 12 spasi 1,5.

Spesifikasi LKS terdiri atas :

e) Penulisan LKS menggunakan bahasa sesederhana mungkin dan

komunikatif sehingga mudah dimengerti oleh peserta didik.

1) Isi LKS disesuaikan dengan KI, KD, indikator dan tujuan.

2) LKS dilengkapi dengan materi dari konsep yang akan dibahas.

3) Prosedur penyelesaian terdiri dari penyelesaian sesuai dengan

model pembelajaran Creative Problem Solving dengan dengan

pendekatan konflik kognitif .

4) Pertanyaan dan diskusi.

5) Dalam melakukan setiap kegiatan yang sesuai tuntutan LKS,

peserta didik bekerja dalam satu kelompok.

f) Penilaian dikembangkan dengan berpedoman pada Permendikbud

No. 66 tahun 2013 tentang standar penilaian pendidikan. Penilaian

dikembangkan untuk mengukur kompetensi pengetahuan, sikap,

keterampilan, karakter dan aktivitas peserta didik. Penilaian

81

pengetahuan dikembangkan dalam bentuk soal-soal tes. penilaian

sikap dinilai dalam bentuk skala penilaian yang terdiri dari skala

penilaian sikap dan sosial. Penilaian karakter juga diamati saat

proses pembelajaran berlangsung. Karakter yang akan dinilai adalah

karakter kreatif, teliti, toleransi, dan hemat, dimana masing-masing

nilai karakter tersebut memiliki indikator masing-masing. Untuk

penilaian aktivitas, aspek pengamatan yang diamati adalah pada

tahap model pembelajaran Creative Problem Solving dengan

pendekatan konflik kognitif. Penilaian ini bertujuan untuk melihat

efektivitas perangkat pembelajaran fisika yang dikembangkan.

Perancangan penilaian menggunakan Microsof Word 2007 dengan

jenis font Times News Roman ukuran 12 spasi 1,5.

Prototyping stage terdiri atas beberapa prototype, yaitu sebagai berikut :

1) Prototype 1 (validitas perangkat Pembelajaran)

Setelah perangkat pembelajaran dirancang, maka dilanjutkan dengan

melakukan prototype 1, yaitu menentukan tingkat validitas perangkat

pembelajaran. Aspek yang akan dinilai meliputi validitas isi dan

konstruk.validitas isi artinya kesesuain antara produk yang dihasilkan

dengan silabus mata pelajaran. Sedangkan validitas konstruk artinya

kesesuaian komponen-komponen perangkat fisika menggunakan model

pembelajaran Creative Problem Solving dengan pendekatan Konflik

Kognitif yang berkarakter hemat energi dengan indikator-indikator

yang telah ditetapkan.

Berdasarkan hasil validasi tersebut akan dilakukan analisis. Apabila

hasil analisis menyatakan bahwa perangkat pembelajaran ini belum

valid, maka dilakukan revisi sehingga diperoleh perangkat pembelajaran

yang valid. Pada prototype 1 ada beberapa hal yang dilakukan, yaitu

sebagai berikut:

a) Melakukan self evaluation , yaitu dengan merevisi sendiri perangkat

pembelajaran yang telah dirancang.

b) Mengkonsultasikan dan mendiskusikan perangkat pembelajaran

yang telah dirancang kepada pakar fisika.

82

Berdasarkan hasil validasi tersebut akan dilakukan analisis,

kemudian berdasarkan hasil analisis akan dilakukan revisi.

2) Prototype 2,

Setelah dilakukan revisi pada prototype 1 maka dilanjutkan

kelangkah selanjutnya, yaitu prototype 2. Ada beberapa hal yang dilakukan

pada prototype 2., yaitu sebagai berikut :

1) Melakukan evaluasi per orang (one to one evaluation), yaitu dengan

meminta siswa memberikan komentarnya terhadap perangkat

pembelajararan yang telah dirancang.

2) Melakukan evaluasi kelompok kecil dengan mempraktekkan perangkat

pembelajaran yang telah dirancang pada sekelompok siswa yang terdiri

dari 8-12 orang.

Berdasarkan hasil evaluasi tersebut, akan dilakukan revisi terhadap

perangkat pembelajaran.

3) Prototype 3

Setelah dilakukan revisi berdasarkan masukan pada evaluasi orang

per orang dan evaluasi kelompok kecil, maka akan dilakukan uji lapangan

(field test). Uji lapangan dilakukan pada kondisi yang mirip dengan kondisi

yang sebenarnya.

Evaluasi orang per orang, evaluasi kelompok kecil dan uji lapangan

dilakukan untuk melihat tingkat praktikalitas produk yang telah dirancang.

Praktikalitas suatu produk adalah tingkat keterpakaian suatu produk tersebut

oleh pengguna. Produk dikatakan mempunyai nilai praktikalitas yang tinggi

jika praktis dan mudah digunakan. Perangkat pembelajaran dikatakan

praktis jika pengguna tidak kesulitan memahami materi yang disajikan,

mudah memeriksanya serta lengkapmdengan petunjuk yang jelas. Jika

hasilnya belum praktis, dilakukan perbaikan lagi terhadap perangkat

pembelajaran yang dikembangkan sehingga diperoleh perangkat

pembelajaran fisika yang valid dan praktis.

c. Assesment Stage

Pada tahap assessment, akan diuji efektifitas produk yang dihasilkan.

Efektifitas produk artinya ukuran yang menyatakan ada atau tidaknya efek atau

pengaruh dari produk yang dikembangkan terhadap pengguna. Aspek efektifitas

83

yang diamati dalam proses pembelajaran yang menggunakan perangkat

pembelajaran fisika menggunakan model pembelajaran Creative Problem

Solving dengan pendekatan Konflik Kognitif yang berkarakter hemat energi ini

adalah aktivitas dan hasil belajar siswa. Pada tahap ini dilakukan evaluasi untuk

mengetahui apakah perangkat pembelajaran yang dirancang efektif untuk

membentuk arakter hemat energi dalam diri siswa.

3. Energi Mikrohidro

Mahasiswa S2 Pendidikan Fisika yang terlibat mengembangkan perangkat

pembelajaran terintegrasi mikrohidro adalah Rio Wiharza NIM. 1204227/2012 dengan tim

pembimbing Dr. Hamdi, M. Si, (Ketua Peneliti) dan Dr. H. Ahmad Fauzi, M. Si (Anggota

Peneliti).

a. Tahap Pendefenisian (Define)

1) Analisis kurikulum

Muatan kurikulum 2013 kelas XI SMA/MA kelompok peminatan

matematika dan ilmu pengetahuan alam materi fluida dinamis. Fluida dinamis

merupakan materi pembelajaran mata pelajaran fisika jurusan IPA kelas XI

semester II di Sekolah Menengah Atas (SMA) / Madrasah Aliyah (MA).

KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin,

tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai),

santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai

bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi

secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam

menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3 : Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual,

konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin

tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan

humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan,

kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan

kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang

kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk

84

memecahkan masalah

KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah

abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di

sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta

mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Adapun kompetensi dasar untuk konsep fluida dinamis:

KD 1.1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KD 1.2 ; Menyadari kebesaran Tuhan yang mengatur karakteristik benda titik dan

benda tegar, fluida, gas dan gejala gelombang

KD 2.1 : Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif;

jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis;

kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas seharihari sebagai

wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan dan berdiskusi

KD 2.2 : Menghargai kerja individu dan kelompok dalam aktivitas sehari-hari

sebagai wujud implementasi melaksanakan percobaan dan melaporkan

hasil percobaan.

KD 3.7 : Menerapkan prinsip fluida dinamik dalam teknologi

KD 4.7 : Memodifikasi ide/gagasan proyek sederhana yang menerapkan prinsip

dinamika fluida

2) Analisis Siswa

Analisis siswa merupakan telaah karakteristik siswa yang meliputi

perkembangan kompetensi sikap, pengetahuan, keterampilan dan sosial budaya

siswa. Analisis inilah yang akan dijadikan kerangka acuan dalam menyusun materi

pembelajaran. Analisis siswa dilakukan untuk mendapatkan gambaran karakteristik

siswa, antara lain: (1) tingkat kemampuan atau perkembangan intelektualnya, (2)

keterampilan-keterampilan individu atau sosial yang sudah dimiliki dan dapat

dikembangkan untuk mencapai tujuan pembelajaran yang ditetapkan. Hasil analisis

inilah yang akan dijadikan kerangka acuan dalam menyusun materi pembelajaran di

dalam perangkat yang sesuai dengan pendekatan yang dipakai. Adapun manfaat

analisis karakteristik siswa adalah:

85

a) Guru dapat memperoleh tentang kemampuan awal siswa sebagai landasan

dalam memberikan materi baru dan lanjutan.

b) Guru dapat mengatahui tentang luas dan jenis pengalaman belajar siswa, hal ini

berpengaruh terhadap daya serap siswa terhadap materi baru yang akan

disampaikan.

c) Guru dapat mengetahui latar belakang sosial dan keluarga siswa sehingga guru

dapat menjadikan bahan serta metode lebih serasi dan efisien.

d) Guru dapat mengetahui tingkat pertumbuhan dan perkembangan dan aspirasi

dan kebutuhan siswa.

e) Mengetahui tingkat penguasaan yang telah di peroleh siswa sebelumnya.

Alat analisis siswa ini dapat menggunakan AUM (Alat Ungkap Masalah).

AUM (Alat Ungkap Masalah) adalah sebuah instrumen standar yang dikembangkan

oleh Prayitno,dkk dan dapat digunakan dalam rangka memahami dan

memperkirakan (bukan memastikan) masalah-masalah yang dihadapi siswa.

Prayitno (1997: 3) menyatakan, “Untuk mengungkapkan masalah-masalah belajar

siswa dan mahasiswa secara menyeluruh, telah dikembangkan dua jenis alat ungkap

masalah yaitu alat untuk mengungkapkan masalah-masalah umum yang dikenal

dengan AUM Umum dan mengungkapkan masalah belajar lebih khusus dinamakan

AUM PTSDL”. Jadi dapat disimpulkan bahwa dalam menghadapi masalah

pembelajaran salah satunya dapat menggunakan AUM PTSDL.

3) Analisis Konsep

Analisis konsep merupakan identifikasi konsep-konsep utama yang akan

diajarkan dan menyusunnya secara sistematis serta mengaitkan satu konsep dengan

konsep lain yang relevan. Analisis konsep ditujukan untuk mengidentifikasi,

merinci dan menyususnnya secara sistematis konsep-konsep utama dari materi

fluida dinamis yang diperlukan untuk menyusun perangkat pembelajaran

menggunakan model CPS dengan strategi PQ4R. Feist (2010: 331) menjelaskan

bahwa sebelum mentransformasikan materi pembelajaran kepada peserta didik,

terlebih dahulu perlu dilakukan analisis materi pembelajaran. Adapun hal-hal yang

mesti dilakukan dalam menganalisis materi pembelajaran adalah sebagai berikut:

1) Mengidentifikasi aspek-aspek yang terdapat dalam SK dan KD. Aspek

tersebut perlu ditentukan, karena setiap aspek pada SK dan KD

memerlukan jenis materi yang berbeda-beda dalam kegiatan pembelajaran.

86

2) Identifikasi jenis-jenis materi pembelajaran. Materi yang akan diajarkan

perlu diidentifikasi secara tepat agar pencapaian kompetensinya dapat

diukur. Di samping itu, dengan mengidentifikasi jenis-jenis materi yang

akan diajarkan, guru akan mendapatkan ketepatan dalam metode

pembelajarannya. Sebab, setiap jenis materi pembelajaran memerlukan

strategi, metode, media, dan sistem evaluasi yang berbeda-beda.

3) Berorientasi pada kebutuhan peserta didik. Artinya, konsep hierarki

kebutuhan yang diungkapkan Maslow beranggapan bahwa kebutuhan-

kebutuhan di level rendah harus terpenuhi atau paling tidak cukup

terpenuhi terlebih dahulu sebelum kebutuhan-kebutuhan di level lebih

tinggi menjadi hal yang memotivasi.

4) Berorientasi pada perkembangan peserta didik.

5) Masalah absolescence yang menyangkut validitas dan signifikansi isi

kurikulum. Absolescence menjadi persoalan dalam kaitan pesatnya

perkembangan IPTEK. Absolescence tersebut dapat terjadi pada fakta,

konsep dasar, dan teori-teori di mana fakta diorganisasi dan diinterpretasi.

Akan tetapi, persoalan absolescence sesungguhnya banyak dijumpai dalam

acquired knowledges.

6) Materi mesti konsisten. Jika KD yang harus dikuasai peserta didik ada 3

macam, maka materi yang harus diajarkan juga meliputi 3 macam atau

lebih.

Analisis materi juga memberikan gambaran umum tentang metode dan

pendekatan yang sesuai digunakan untuk mempelajari materi. Analisis materi

merupakan identifikasi konsep-konsep utama yang akan diajarkan dan

menyusunnya secara sistematis serta mengkaitkan satu konsep dengan konsep lain

yang relevan. Analisis ini ditujukan untuk mengidentifikasi, merinci, dan menyusun

secara sistematis konsep-konsep utama yang diperlukan untuk menyusun setiap

halaman perangkat pembelajaran. Konsep pelajaran yang digunakan dalam

penelitian ini adalah fluida dinamis pada kelas XI semester genap 2013/2014 yang

sesuai dengan Kurikulum 2013. Setiap materi dikaitkan dengan langkah

pembelajaran model CPS dan Strategi PQ4R yang akan dikembangkan.

87

4) Analisis Potensi Daerah

Analisis potensi daerah bertujuan untuk memunculkan masalah dasar yang

dibutuhkan dalam pengembangan perangkat pembelajaran. Dalam Undang-undang

Sistem Pendidikan Nasional 20 Tahun 2003 dinyatakan bahwa kurikulum pada

jenjang dan jenis pendidikan dikembangkan sesuai dengan satuan pendidikan,

potensi daerah dan peserta didik. Analisis potensi daerah mencakup rona fisik dan

dan rona sosial ekonomi. Rona fisik daerah mencakup lokasi wilayah baik relatif

maupun absolut, luasan wilayah, bentuk lahan, kondisi topografi, kondisi lereng,

kondisi hidrologi, kondisi geologi, dan kondisi fisik lainnya. Selain rona fisik

daerah, juga terdapat kondisi sosial ekonomi wilayah. Hal ini karena potensi

wilayah secara utuh merupakan perpaduan antara rona fisik dan rona sosial

ekonomi dari suatu wilayah. Setelah mengetahui rona fisik dan rona sosial ekonomi

suatu daerah, maka kita dapat menganalisis suatu daerah dan potensinya dengan

menggunakan analisis SWOT, dengan melihat kekuatan (Strength), kelemahan

(Weakness), peluang (Opportunity), dan ancaman (Threaths) suatu daerah.

b. Tahap Perancangan (Design)

Tahap perancangan terdiri dari dua tahap yaitu: perancangan prototype

perangkat pembelajaran dan penyusunan instrumen yang diperlukan dalam

penelitian ini. Konsep pengembangan perangkat pembelajaran yang akan

dirancang harus mengikuti hal-hal sebagai berikut, (1) kesesuaian materi dengan

kurikulum, (2) pemilihan sumber belajar, (3) penentuan urutan proses

pembelajaran yang sesuai dengan model pembelajaran Creative Problem Solving

(CPS) dengan strategi PQ4R, (4) kesesuaian perangkat pembelajaran dan alokasi

waktu yang yang tersedia, (5) tata bahasa yang digunakan, (6) cara penyajian

materi dan aspek lain yang penting dan mempengaruhi dalam pengembangan

perangkat pembelajaran model pembelajaran Creative Problem Solving (CPS)

dengan strategi PQ4R. Perangkat yang dirancang terdiri atas Silabus, RPP, LKS.

a) Silabus dirancang dengan berpedoman pada Peraturan Mentri Nomor 41.

Kop silabus berisikan identitas mata pelajaran yang meliputi: satuan

pendidikan, kelas, semester, program/program keahlian, mata pelajaran

atau tema pelajaran, dan jumlah pertemuan. Selanjutnya, matriks silabus

terdiri dari standar kompetensi, kompetensi dasar, materi pembelajaran,

kegiatan pembelajaran, indikator pencapaian kompetensi, penilaian,

88

alokasi waktu, dan sumber belajar. Untuk kegiatan pembelajaran

didasarkan pada langkah-langkah model pembelajaran Creative Problem

Solving (CPS) dengan strategi PQ4R

b) Rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP) yang peneliti rancang

menggunakan model pembelajaran Creative Problem Solving (CPS)

dengan strategi PQ4R. Siswa melakukan pembelajaran dengan panduan

LKS untuk menjelaskan permasalahan yang dihadapi, sehingga siswa dapat

menemukan konsep dari pembelajaran tersebut sebagai jawaban

permasalahan yang diberikan dari materi fluida dinamis.

c) Lembar Kerja Siswa (LKS) dirancang dengan model Pembelajaran

pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) dengan strategi PQ4R.

Permasalahan fluida dinamis terintegrasi energi microhydro yang

diberikan, mengajak siswa berpikir kreatif mengembangkan wawasan dan

pemikiranya memahami konsep yang dipelajari. Pertanyaan yang

diberikan dalam LKS dapat memberikan kebebasan pada siswa dalam

menjelaskan proses penyelidikan yang dilakukan. Penyusunan instrumen

terdiri dari; (1) Lembar validasi draf awal (penilaian instrumen validasi

RPP, Bahan Ajar, LKS, angket respon siswa dan angket respon guru), (2)

lembar validasi pengembangan RPP; (3) lembar validasi Bahan Ajar; (4)

lembar validasi LKS; (5) lembar validasi angket kepraktisan yang

dirancang guru; (6) lembar validasi angket kepraktisan respon siswa; (7)

lembar catatan observasi terhadap guru, lembar instrument ini divalidasi

oleh pakar evaluasi dan pakar bahasa. Rencana peneliti validator dilakukan

2 orang dosen dan 1 orang guru.

d) Penilaian dirancang disesuaikan dengan indikator-indikator pembelajaran

yang ada pada silabus. Berdasarkan indikator materi fluida dinamis, teknik

penilaian yang digunakan yaitu teknik tes tertulis dan penilaian kinerja.

Teknik penilaian tes tertulis digunakan untuk mengukur aspek kognitif,

teknik penilaian kinerja digunakan untuk mengukur aspek psikomotor dan

afektif.

89

e) Tahap Pengembangan (Develop):

Dalam proses pengembangan

f) Tahap Penyebaran (Desimination)

Direncanakan pada tahun kedua

4. Energi Biomassa

Mahasiswa S2 Pendidikan Fisika yang terlibat mengembangkan perangkat

pembelajaran terintegrasi biomassa adalah Widya, NIM/TM 13014175/2013 dengan tim

pembimbing Dr. Hamdi, M. Si, (Ketua Peneliti) dan Dr. H. Ahmad Fauzi, M. Si

(Pembantu Peneliti).

a. Tahap Pendefenisian (Define)

1) Analisis kurikulum

No Pertanyaan Jawaban

Tujuan Pembelajaran 1 Apa standar kelulusan dari

seorang siswa yang mempelajari fisika?

Dimensi sikap: Memiliki perilaku yang mencerminkan sikap orang beriman, berakhlak mulia, berilmu, percaya diri, dan bertanggung jawab dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia Dimensi pengetahuan: Memiliki pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, dan budaya dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab serta dampak fenomena dan kejadian. Dimensi keterampilan: Memiliki kemampuan pikir dan tindak yang efektif dan kreatif dalam ranah abstrak dan konkret sebagai pengembangan dari yang dipelajari di sekolah secara mandiri

2 Apa Kompetensi Inti (KI) pada pembelajaran fisika (khususnya kelas XI)?

KI 1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran,

90

No Pertanyaan Jawaban

damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia KI 3 : Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

3 Apa Kompetensi Dasar (KD) pada pembelajaran fisika (khususnya kelas XI)?

1.1: Bertambah keimanannya dengan menyadari hubungan keteraturan dan kompleksitas alam dan jagad raya terhadap kebesaran Tuhan yang menciptakannya. 1.2 Menyadari kebesaran Tuhan yang mengatur karakteristik gerak pada benda titik dan benda tegar, fenomena fluida, dan fenomena gas. 2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan dan berdiskusi. 3.3 Menganalisis konsep energi, usaha, hubungan usaha dan perubahan energi,

91

No Pertanyaan Jawaban

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak dalam kejadian sehari-hari. 4.3 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan konsep gaya, dan kekekalan energi

Isi 4 Berapa jumlah pertemuan

untuk materi usaha dan energi?

Alokasi waktu untuk materi usaha dan energi sebanyak 16 jam pelajaran. Di sekolah tempat penulis akan melakukan penelitian, melaksanakan pembelajaran fisika menggunakan waktu 2 jam pelajaran untuk 1 kali pertemuan, sehingga jumlah pertemuan untuk materi usaha dan energi adalah sebanyak 8 kali pertemuan.

5 Apa saja konsep yang akan dipelajari pada materi usaha dan energi?

Konsep yang akan dipelajari pada materi usaha dan energi adalah konsep usaha, energi, energi potensial, energi kinetik, hubungan usaha dan energi, serta hukum kekekalan energi mekanik.

6 Apa saja perangkat pembelajaran yang harus dikembangkan untuk melaksanakan pembelajaran untuk materi usaha dan energi

• Proses pembelajaran meliputi; tahapan perencanaan, tahap pelaksanaan, dan tahap penilaian.

• Pada tahap perencanaan perangkat pembelajaran yang harus disiapkan adalah silabus dan rencana pelaksaan pembelajaran (RPP).

• Pada tahap pelaksanaan pembelajaran, perangkat pembelajaran yang digunakan adalah bahan ajar berupa LKS dan Handout.

• Pada tahap penilaian, perangkat pembelajaran yang digunakan adalah instrument penilaian untuk beberapa jenis penilaian.

7 Apa dasar melakukan pengembangan perangkat pembelajaran pada kurikulum 2013

Permendikbud No 65 tentang standar proses pendidikan dasar dan menengah. Dalam permendikbud tersebut dijelaskan bahwa pada tahap perencanaan pembelajaran guru perlu melakukan penyusunan RPP, penyiapan sumber belajar (bahan ajar meliputi LKS dan handout), dan perangkat penilaian pembelajaran.

Komponen Metode Pembelajaran

92

No Pertanyaan Jawaban

8 Model pembelajaran apa yang cocok digunakan untuk pembelajaran materi usaha dan energi?

Kompetensi dari materi usaha dan energi meminta siswa mampu menganalisis besaran-besaran fisika yang berhubungan dengan materi usaha dan energi, serta meminta siswa mampu memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari yang berhubungan dengan usaha dan energi. Sehingga model pembelajaran yang cocok digunakan dalam pembelajaran materi usaha dan energi adalah problem solving, dimana siswa diminta untuk melakukan pemecahan masalah dalam proses pembelajaran.

9 Model pembelajaran apa yang bisa digunakan untuk meningkatkan kreativitas siswa dalam memecahkan masalah?

Untuk meningkatkan kerativitas siswa dalam memecahkan masalah, guru dapat menerapkan model pembelajaran creative problem solving. Menurut Sudiran (2012) model CPS adalah suatu model pembelajaran yang dapat membangkitkan kemampuan berpikir kritis dan kreatif sehingga dapat menyelesaikan masalah secara keratif.

10 Model pembelajaran apa yang sesuai dengan penerapan kurikulum 2013?

Kurikulum 2013 dikembangkan untuk meningkakan mutu pendidikan dan menghasilkan lulusan yang kreatif dan mampu memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari. Model pembelajaran tersebut hendaklah model pembelajaran yang berpusat pada siswa dan siswa diminta untuk menyelesaikan permasalah yang diberikan, dan salah satu model pembelajaran yang berpusat pada siswa adalah model pembelajaran creative problem solving.

Komponen Penilaian 13 Apa saja bentuk penilaian

pada kurikulum 2013 Penilaian pendidikan sebagai proses pengumpulan dan pengolahan informasi untuk mengukur pencapaian hasil belajar peserta didik mencakup: penilaian otentik, penilaian diri, penilaian berbasis portofolio, ulangan, ulangan harian, ulangan tengah semester, ulangan akhir semester, ujian tingkat kompetensi, ujian mutu tingkat kompetensi, ujian nasional, dan ujian sekolah (Permendikbud No. 66 th 2013 ttg Standar Penilaian)

93

No Pertanyaan Jawaban

14 Apa saja bentuk penilaian yang tepat dalam mengukur kemampuan siswa khususnya pada materi usaha dan energi

• Untuk kompetensi sikap: observasi yang dilakukan secara berkesinambungan.

• Untuk kompetensi pengetahuan: melakukan tes, dimana bentuk tes yang akan digunakan adalah tes uraian.

• Untuk mengukur keterampilan siswa: menggunakan lembar penilaian portofolio, meminta siswa untuk membuat makalah yang berhubungan dengan usaha dan energi dalam kehidupan sehari-hari.

2) Analisis Peserta Didik

Jumlah siswa yang mengisi angket ini sebanyak 38. Sebagian siswa lahir pada tahun

1998 dan sekarang berumur sekitar 16 tahun.

No Indikator Hasil Analisis 1 Persyaratan Penguasaan Materi

(P) a. Siswa mengulangi kembali

materi yang telah dipelajari.

b. Siswa mempelajari materi yang akan dipelajari pada pertemuan selanjutnya

a. Sekitar 39,5 % siswa jarang mengulang materi pelajaran yang telah dipelajari di rumah

b. Sebanyak 50 % siswa jarang mempelajari materi yang akan dipelajari pada pertemuan selanjutnya

2 Keterampilan Belajar (T) a. Siswa tampil dalam kegiatan

belajar di kelas dan atau di luar kelas dengan rasa percaya diri yang tinggi untuk menyelesaikan masalah yang diberikan oleh guru.

b. Minat siswa dalam membaca buku fisika.

c. Buku-buku fisika di sekolah menggunakan bahasa yang kompleks dan sulit dipahami.

d. Sewaktu proses pembelajaran berlangsung, siswa mengalami

a. 11 orang dari 38 orang siswa (29

%) jarang tampil dalam kegiatan belajar di kelas.

b. 9 orang siswa (24 %) kurang berminat membaca buku fisika

c. Menurut beberapa orang siswa (9 orang siswa) buku yang digunakan di sekolah menggunakan bahasa yang kompleks dan sulit dipahami.

d. 16 orang siswa (42 %) mengalami kesulitan dalam menjawab

94

kesulitan dalam menjawab pertanyaan dan/atau menanggapi permasalahan fisika

e. Buku-buku paket fisika sekolah membantu siswa untuk memahami konsep.

pertanyaan atau menanggapi permasalahan fisika

e. Menurut 6 orang siswa buku-buku fisika yang digunakan kurang membantu mereka dalam memahami konsep

3 Diri Pribadi (D) a. Siswa memiliki minat yang

tinggi untuk pelajaran fisika. b. Siswa senang jika pelajaran

fisika dikaitkan dengan fenomena alam sehari-hari.

c. Siswa suka menghafal hukum-

hukum, definisi-definisi, rumus-rumus dalam pelajaran fisika.

d. Disamping belajar sendiri untuk mendalami materi pelajaran ataupun mempersiapkan ulangan/ujian siswa senang belajar bersama.

e. Saya lebih senang bekerja sendiri saat praktikum.

a. Sebanyak 34 orang (89 %) dari

siswa berminat dalam pembelajaran fisika

b. Sebanyak 37 orang dari jumlah siswa keseluruhan menyukai pembelajaran yang dikaitkan dengan fenomena yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari.

c. Sebanyak 12 orang atau 32 % dari jumlah siswa kurang suka untuk menghafal hukum-hukum, defenisi, rumus dalam pembelajaran fisika.

d. Ada beberapa orang yang jarang mengulang pelajaran saat mepersiapkan diri untuk mengikuti ujian atau ulangan

e. 10 orang siswa suka bekerja sendiri saat melakukan praktikum.

4 Lingkungan Sosio-Emosional (L) a. Siswa lebih senang belajar

bersama dengan teman dalam kelompok dari pada belajar sendiri.

b. Siswa lebih sering diam ketika diskusi dan membiarkan teman mereka yang mengerjakan tugas diskusi.

c. Siswa mendiskusikan catatan

dan materi pelajaran dengan teman sekelas.

a. Sebanyak 34 orang siswa suka

belajar dalam kelompok dari pada belajar sendiri.

b. Hampir seluruh siswa tidak setuju kalau mereka lebih sering diam dan membiarkan teman sekelompok yang mangerjakan. Artinya, hampir seluruh siswa menyukai pembelajaran dalam kelompok dan berpartisipasi aktif.

c. Sebanyak 7 orang siswa jarang mendiskusikan materi pembelajaran mereka dengan teman sekelas.

95

d. Siswa merasa guru-guru cukup mengerti minat dan bakat mereka.

e. Pergaulan yang baik dengan teman-teman dan/atau guru-guru meningkatkan semangat belajar.

d. Menurut 17 orang siswa, guru kurang memahami minat dan bakat mereka

e. Menurut seluruh siswa pergaulan yang baik dengan teman-teman dan/atau guru-guru meningkatkan semangat belajar.

96

3) Analisis Konsep

KD (Sikap Spritual)

1.1 Bertambah keimanannya dengan menyadari hubungan keteraturan dan komplekstias alam dan jagad raya terhadap kebesaran Tuhan yang

menciptakannya

1.2 Menyadari kebesaran Tuhan yang mengatur karakteristik benda titik dan benda tegar, fluida, gas dan gejala gelombang.

KD 2.1(Sikap Sosial)

Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka;

kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas seharihari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan

dan berdiskusi

KD 3.3 (Pengetahuan) Menganalisis konsep energi, usaha, hubungan usaha dan perubahan energi, dan hukum kekekalan energi untuk

menyelesaikan permasalahan gerak

KD 4.3(Keterampilan) Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan konsep gaya, dan kekekalan energi

Materi Jabaran Materi Tingkatan Kemampuan

Indikator Tujuan Pembelajaran

C1 C2 C3 C4 C5 Fakta • Semua benda yang bergerak

memiliki energi kinetik. • Buah kelapa yang diam berada di

atas pohonnya memiliki energi, yaitu energi potensial

• Energi biomassa dapat dirubah menjadi energi mekanik dan energi listrik

√ √

√

Sikap Spritual: Menyadari bahwa semua bentuk energi adalah ciptaan Tuhan Yang Maha Esa Sikap Sosial: Terlibat aktif dalam pembelajaran dan menunjukkan perlaku

1. Siswa menyadari bahwa energi adalah ciptaan Tuhan Yang Maha Esa

2. Siswa menyadari bahwa manusia tidak dapat menciptakan dan memusnahkan energi tersebut,

3. Siswa mampu menunjukkan perilaku terbuka, kritis, kreatif, inovatif dan peduli lingkungan dan hemat energi

97

Materi Jabaran Materi Tingkatan Kemampuan

Indikator Tujuan Pembelajaran

ilmiah yaitu terbuka, kritis, kreatif, inovatif dan peduli lingkungan

Konsep Usaha √ √ Memahami konsep usaha 1. Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dalam konteks fisika

2. Siswa mampu menyebutkan satuan dan dimensi dari usaha

Energi Potensial √ √ Memahami konsep energi potensial

1. Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial

2. Siswa mampu menyebutkan satuan dan dimensi dari energi potensial

Energi Kinetik √ √ Memahami konsep energi energi kinetik

1. Siswa mampu menjelaskan konsep dari energi kinetik

2. Siswa mampu menyebutkan satuan dan dimensi dari energi kinetik

Energi Biomassa √ √ Memahami energi yang tersimpan pada biomassa

1. Siswa mampu menjelaskan konsep energi biomassa

2. Siswa mampu menyebutkan beberapa sumber energi biomassa

3. Siswa mampu menjelaskan cara pengolahan energi biomassa

Daya √ √ Memahami konsep daya 1. Siswa mampu menjelaskan konsep daya

2. Siswa mampu menyebutkan satuan dan dimensi dari daya

Prinsip Usaha √ √ Mengaplikasikan konsep usaha untuk menyelesaikan

1. Siswa mampu merumusakan persamaan dasar dari usaha

98

Materi Jabaran Materi Tingkatan Kemampuan

Indikator Tujuan Pembelajaran

W = F.s

W = Fx.s = F cos 6. S Dimana W = Usaha, F = Gaya, s = perpindahan, 6= sudut yang dibentuk oleh gaya dan perpindahan

permasalahan gerak 2. Siswa mampu menghitung besar usaha yang dilakukan/diterima oleh sebuah benda pada berbagai keadaaan.

3. Siswa mampu mengevaluasi fenomena fisika yang berhubungan dengan usaha

Energi potensial: Ep = m g h m = massa (kg) g = percepatan gravitasi (m/s2) h = kedudukan benda (m)

√ √ Mengaplikasikan konsep energi potensial

1. Siswa mampu merumusakan persamaan dari energi potensial

2. Siswa mampu menghitung besar enegri potensial yang tersimpan pada sebuah benda

3. Siswa mampu mengevaluasi fenomena yang berhubungan dengan energi potensial

Energi kinetik 7% = 8

9�:9 m = massa (kg) v = kecepatan (m/s)

√ √ Mengaplikasikan konsep energi kinetik untuk menyelesaikan permasalahan gerak

1. Siswa mampu merumusakan persamaan dari energi kinetik

2. Siswa mampu menghitung besar energi kinetik pada sebuah benda

3. Siswa mampu mengevaluasi fenomena yang berhubungan dengan energi kinetik

Energi biomassa Energi = (1-m)*(RPR*P)*k dengan : m : % kadar air, merupakan jumlah kadar air yang terkandung dalam residu

√ √ Mengaplikasikan konsep energi biomassa untuk menghitung energi yang tersimpan pada sebuah benda

1. Siswa mampu menghitung besar energi yang tersimpan pada sumber biomassa

Materi Jabaran Materi

RPR :konstanta residu dari limbah biomassa ( % ) P :jumlah produksi biomassa (kg) K :Nilai kalor, jumlah kalor yang tersimpan ( MJ/kg)

Hubungan usaha dan energi : • Hubungan energi kinetik dengan

usaha

; = 89�<:99 − :89=

• Hubungan usaha energi potensial

; = ∆7� = ��<ℎ9 − ℎ8=

Hukum kekekalan energi

• Konversi energi • Hukum kekekalan energi mekanik

99

Tingkatan Kemampuan

Indikator

RPR :konstanta residu dari limbah

P :jumlah produksi biomassa

:Nilai kalor, jumlah kalor yang

Hubungan energi kinetik dengan

Hubungan usaha energi

√ Menganalisis hubungan usaha dengan energi

Hukum kekekalan energi mekanik

√

√

Siswa mampu menganalisis hukum kekekalan energi pada berbagai keadaan

Tujuan Pembelajaran

1. Siswa mampu menganalisis hubungan usaha dengan energi kinetik

2. Siswa mampu menganalisis hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

1. Siswa mampu menjelaskan prinsip perubahan energi

2. Siswa mampu menjelaskan konsep efisisensi

100

Materi Jabaran Materi Tingkatan Kemampuan

Indikator Tujuan Pembelajaran

3. Siswa mampu menyelesaikan berbagai permasalahan gerak yang berhubungan dengan hukum kekekalan energi mekanik

Daya P = W/t W= usaha / perubahan energi t = waktu

√ √ Mengaplikasikan konsep daya pada berbagai permasalahan

1. Siswa mampu menghitung daya pada berbagai permasalahan gerak

2. Siswa mampu menghitung daya pada beberapa sumber biomassa

Prosedur Melakukan pemecahan masalah yang terkait dengan usaha dan energi

√ Mampu memecahakan masalah dalam kehidupan sehari-hari dengan menggunakan konsep usaha dan energi

Siswa mampu memecahakan masalah dalam kehidupan sehari-hari dengan menggunakan konsep usaha

101

4) Analisis Potensi Daerah

Kisi-Kisi Analisis SWOT Kekuatan 1. Peraturan pemerintah tentang energi dan penanganan krisis energi 2. Peraturan pemerintah tentang pengolahan biomassa dan pengolahan sampah Kelemahan 1. Perilaku masyarakat yang boros energi 2. Kurangnya pengetahuan masyarakat tentang sumber energi terbarukan/alternatif 3. Kurangnya sosialisasi pemerintah menghemat energi dan energi alternatif Peluang 1. Peluang pengembangan energi terbarukan (khususnya energi biomassa) di Sumatera

Barat dan kota Padang 2. Peluang integrasi materi energi terbarukan ke dalam pembelajaran fisika di sekolah Ancaman 1. Cadangan sumber energi yang berasal dari fosil semakin menipis

Kekuatan (Strength) (S) Kelemahan (Weakness) (W)

a. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia nomor 150 tahun 2000 tentang pengendalian kerusakan tanah untuk produksi biomassa.

b. Undang–Undang Nomor 18 Tahun 2008 tentang Pengelolaan Sampah.

c. Peraturan daerah Provinsi Sumatera Barat nomor 13 tahun 2012 tentang rencana tata ruang wilayah provinsi Sumatera Barat tahun 2012 – 2032 (berisi tentang pengolahan sampah di Sumatera Barat).

d. Peraturan daerah Kota Padang nomor tahun 2012 tentang rencana tata ruang wilayah kota padang tahun 2010 – 2030 (berisi tentang pengolahan sampah)

a. Perilaku masyarakat yang boros energi masih menjadi masalah yang paling utama dalam menangani krisis energi. Tingkat ketergantungam masyarakat terhadap energi khususnya energi listrik dan fosil semakin tinggi seiring dengan perkembangan teknologi.

b. Masyarakat memiliki pengetahuan yang kurang tentang energi alternatif atau energi terbarukan. Sebagian besar kebutuhan energi masyarakat di Indonesia masih bergantung pada energi fosil, seperti yang disajikan dalam grafik berikut:

Sistem penyediaan dan pemanfaatan energi nasional sangat bergantung pada bahan bakar fosil (95,21%).

c. Untuk mengatasi krisis energi tersebut, sebenarnya pemerintah telah mengeluarkan peraturan melalui undang-undang nomor 30

102

tahun 2007 tentang energi, tapi sosialisasi yang dilakukan pemerintah masih kurang. Masih banyak masyarakat yang tidak memahami tentang energi alternatif. Iklan di media massa juga belum terlalu membawa dampak bagi perubahan perilaku masyarakat.

Peluang (Opportunities) (O) Ancaman (Threat) (T)

a. Provinsi Sumatera Barat (Sumbar) memiliki sumber potensi energi biomassa yang cukup besar untuk pembangkit listrik, terutama yang berasal dari limbah atau hasil sampingan pertanian dan perkebunan serta limbah peternakan (Padangmedia). Potensi energi biomassa di Sumbar antara lain bersumber dari, kelapa sawit (3.960,24 kilo ton), kelapa (75,33 kilo ton), padi (1.982,49 kilo ton), tebu (17,67 kilo ton), kopi (24,65 kilo ton), ubi kayu (125,96 kilo ton) dan jagung (211,91 kilo ton). Sumber dari kelapa sawit berupa tandan kosong dengan RPR 0,23, kadar air 55 persen dan jumlah residu 910,86 kilo ton, sabut sawit dengan RPR 0,11, kadar air 40 persen dan jumlah residu 435,63 kilo ton dan cangkang dengan RPR 0,06, kadar air 10 persen dan jumlah residu 237,61 kilo ton.

b. Kota Padang termasuk salah satu kota besar di Indonesia yang memiliki produksi sampah yang tinggi setiap harinya. Pada situs padangmedia dituliskan produksi sampah di kota Padang mencapai 600 ton setiap harinya. Untuk menaggulangi masalah sampah, salah satu langkah yang dapat dilakukan dengan mengubah sampah melalui proses biofisika kimiawi menjadi energi, antara lain membuat briket dari sampah, melalui proses thermal (insinerasi, pyrolisis, gasifikasi), serta produksi

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnnya bahwa pemanfaatan energi nasional masih bergantung pada sumber energi fosil yaitu sebanyak 95,21% dari keseluruhan penggunaan energi masih bergantung pada energi fosil terutama minyak bumi. Kebutuhan akan energi semakin meningkat yaitu sebesar 7% setiap tahunnya, sedangkan ketersediaan minyak bumi di Indonesia semakin terbatas, diperkirakan hanya untuk 12 tahun ke depan (Balitbang 2012)

103

metana melalui biotreatmen (Wati Hermawati, PAPPIPTEK-LIPI).

c. Untuk mensosialisasikan energi terbarukan sesuai yang disampaikan pemerintah pada UU No 30 tahun 2007 tentang energi salah satu langkah yang dapat ditempuh adalah sosialisasi di satuan pendidikan. Sosialisasi di sekolah dapat dilakukan dengan cara mengintegrasikan energi terbarukan khususnya biomassa ke dalam materi pembelajaran. Salah satu materi yang cocok untuk mengintegrasikan energi biomassa adalah materi usaha dan energi yang dipelajari di semester 1 kelas XI.

b. Tahap Perancangan (Design)

Tahap perancangan ada dua tahap yaitu: perancangan prototype perangkat

pembelajaran dan penyusunan instrumen yang diperlukan dalam penelitian ini. Konsep

pengembangan perangkat pembelajaran yang akan dirancang harus mengikuti hal-hal

sebagai berikut, (1) kesesuaian materi dengan kurikulum, (2) pemilihan sumber belajar, (3)

penentuan urutan proses pembelajaran yang sesuai dengan model pembelajaran Creative

Problem Solving (CPS) dengan pendekatan open-ended, (4) kesesuaian perangkat

pembelajaran dan alokasi waktu yang yang tersedia, (5) tata bahasa yang digunakan, (6)

cara penyajian materi dan aspek lain yang penting dan mempengaruhi dalam

pengembangan perangkat pembelajaran model pembelajaran Creative Problem Solving

(CPS) dengan pendekatan open-ended. Perangkat yang dirancang terdiri atas Silabus,

RPP, LKS dan Handout.

1) Silabus dikembangkan berdasarkan Kompetensi Inti (KI) dan kompetensi Dasar (KD)

kurikulum 2013 sesuai Permendikbud No. 69 tahun 2013. Silabus yang dikembangkan

memuat identitas mata pelajaran KI, KD, materi pokok, kegiatan pembelajaran,

penilaian, alokasi waktu, dan sumber belajar. Kegiatan pembelajaran dalam silabus

dikembangkan sesuai dengan langkah-langkah model pembelajaran Creative Problem

Solving (CPS) dengan dengan pendekatan Open-ended pada materi usaha dan energi

berkarakter hemat energi terintegrasi energi biomassa. Perancangan silabus

menggunakan Microsof Word 2007 dengan jenis font Times News Roman ukuran 11

spasi 1.

104

2) Rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP) dikembangkan berdasarkan silabus dan

ditulis sesuai dengan format pada lampiran Permendikbud No 81 A tahun 2013

tentang implementasi kurikulum. RPP yang dikembangkan memuat identitas mata

pelajaran, materi pokok, alokasi waktu, KI, KD, indikator, tujuan pembelajaran, materi

pembelajaran, metode pembelajaran, media, alat, sumber belajar, langkah kegiatan

pembelajaran, dan penilaian. Langkah-langkah kegiatan pembelajaran yang dirancang

mengarah pada langkah pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) dengan

pendekatan open-ended. Perancangan RPP menggunakan Microsof Word 2007 dengan

jenis font Times News Roman ukuran 12 spasi 1,5.

3) Handout terdiri dari judul, materi pokok, KI, KD, indikator, tujuan pembelajaran dan

uraian materi serta penilaian. Agar Handout terlihat lebih menarik digunakan ilustrasi

berupa gambar, pesan pesan yang disesuaikan dengan materi pembelajaran materi

pokok yang dikembangkan adalah materi usaha dan energi terintegrasi energi

biomassa.

4) LKS yang dikembangkan adalah LKS non eksperimen. LKS yang didesain dengan

mengarahkan pada Pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) dengan pendekatan

open-ended yaitu kegiatan yang dilakukan siswa, sehingga siswa dapat

mengembangkan penalaran, kreativitas, inovasi berdasarkan kemampuan pemahaman

dari peserta didik itu sendiri dan bisa mengaitkan dengan kehidupan sehari-hari. LKS

yang dibuat memuat KI, KD, indikator, tujuan, rangkuman materi, pertanyaan yang

dibuat dalam LKS dikaitkan dengan komponen pembelajaran Creative Problem

Solving (CPS) dengan pendekatan open-ended, dan kesimpulan. Perancangan LKS

menggunakan Microsof Word 2007 dengan jenis font Times News Roman ukuran 12

spasi 1,5. Spesifikasi LKS terdiri atas :

a) Penulisan LKS menggunakan bahasa sesederhana mungkin dan komunikatif

sehingga mudah dimengerti oleh peserta didik.

b) Isi LKS disesuaikan dengan KI, KD, indikator dan tujuan.

c) LKS dilengkapi dengan materi dari konsep yang akan dibahas.

d) Prosedur penyelesaian terdiri dari penyelesaian sesuai dengan model pembelajaran

Creative Problem Solving (CPS) dengan dengan pendekatan open-ended.

e) Pertanyaan dan diskusi.

f) Dalam melakukan setiap kegiatan yang sesuai tuntutan LKS, peserta didik bekerja

dalam satu kelompok.

105

5) Penilaian dikembangkan dengan berpedoman pada Permendikbud No. 66 tahun 2013

tentang standar penilaian pendidikan. Penilaian dikembangkan untuk mengukur

kompetensi sikap dan pengetahuan. Kompetensi sikap dinilai dalam bentuk skala

penilaian yang terdiri dari skala penilaian sikap dan social. Penilaian pengetahuan

dikembangkan dalam bentuk soal-soal tes. Pada penelitian ini menggunakan

pendekatan open-ended yang menuntut kemampuan siswa dalam mencari variasi

pemecahan.

c. Tahap Pengembangan (Develop)

Pada tahap pengembangan dilakukan uji ahli (validasi) untuk mengetahui validitas

dari perangkat pembelajaran yang dikembangkan.Validasi isi silabus terdiri dari dua bagian

yaitu: komponen isi silabus dan kelayakan isi silabus. Untuk bagian komponen silabus,

seluruh komponen silabus sudah ada dalam silabus yang telah dikembangkan. Hasil

validasi untuk kelayakan isi silabus adalah 85,41, sehingga kelayakan isi silabus berada

pada kategori sangat valid. Validasi konstruksi terdiri dari 7 pernyataan yang meliputi

kegiatan pembelajaran, penialaian, karakter sumber belajar dan format penulisan. Hasil

validasi konstruksi dari silabus yang telah dikembangkan adalah 89,28, sehingga validasi

konstruksi dari silabus yang dikembangkan berada pada kategori sangat valid. Validasi

bahasa terdiri dari tiga pernyataan meliputi: penggunaan bahasa yang baik dan benar, tidak

bermakna ganda dan menggunkan ejaan yang telah disempurnakan. Hasil validasi bahasa

adalah 83,33, sehingga validitas bahasa pada silabus berada pada kategori sangat valid.

Berdasarkan hasil validasi konstruksi, bahasa dan kelayakan isi maka valitas silabus yang

dikembangkan berada pada kategori sangat valid dengan skor sebesar 86,01.

Validasi isi RPP dibagi dalam dua bagian yaitu; komponen RPP dan kelayakan isi

RPP. Hasil validasi komponen isi RPP berada pada kategori sangat valid karena seluruh

komponen RPP sudah ada dalam RPP yang dikembangkan. Bagian kelayakan isi RPP

terdiri 19 pernyataan meliputi: perumusan indikator, tujuan pembelajaran, pemilihan

materi, metode, kegiatan pembelajaran yang dikembangkan, penilaian hasil belajar, dan

sumber belajar. Hasil validasi pada bagian kelayakan isi RPP adalah 86,46, sehingga

validitas kelayakan isi RPP yang dikembangkan berada pada kategori sangat valid.

Validasi konstruksi terdiri dari 19 pernyataan yang meliputi: susunan langkah

pembelajaran, cara memotivasi siswa, pengorganisasian siswa, kegiatan pembelajaran

logis, prosedur penilaian, karakter hemat energi. Hasil validasi konstruksi RPP adalah

76,75, sehingga validitas konstruksi dari RPP yang dikembangkan berada pada kategori

106

valid. Validasi bahasa pada RPP yang dikembangkan terdiri dari 3 pernyataan yaitu

penggunaan bahasa yang baik dan benar, tidak bermakna ganda dan menggunakan ejaan

yang telah disempurnakan. Hasil validasi bahasa dari RPP yang dikembangkan adalah

91,67, sehingga validitas bahasa pada RPP berada pada kategori sangat valid. Berdasarkan

hasil validasi konstruksi, bahasa dan kelayakan isi maka validias RPP yang dikembangkan

berada pada kategori sangat valid dengan skor sebesar 84,95.

Validasi handout terdiri dari validasi isi, validasi konstruksi dan validasi bahasa.

Validasi kelayakan isi terdiri dari 9 pernyataan yang meliputi: topik sudah sesuai dengan

KD, fakta sesuai dengan topik, teori, konsep tidak bermakna ganda, kesesuaian materi

dengan KI dan KD, contoh soal uraian materi relevan dan contoh soal dapat membantu

siswa dalam memahami materi. Hasil validasi kelayakan isi dari handout yang

dikembangkan adalah 82,41, sehingga validitas kelayakan isi handout berada pada kategori

sangat valid. Validasi kelayakan konstruksi terdiri dari 11 pernyataan meliuti: halaman

pendahuluan naskah, halaman penutup, uraian materi, konsistensi, keseimbangan ilustrasi,

warna, font, tata letak, desai sederhana, gambar. Hasil validasi untuk kelayakan konstruksi

handout adalah 82,58 dengan kategori sangat valid. Validasi bahasa yang digunakan

meliputi empat komponen yaitu: bahasa yang digunakan, informasi jelas, ejaan, dan

konsistensi dalam menggunakan istilah. Hasil validasi komponen bahasa adalah 86,90

dengan kategori sangat valid. Berdasarkan hasil validitas kelayakan isis, kontruksi dan

komponen bahasa dari handout yang dikembangkan maka dapat diambil kesimpulan

bahwa handout yang dikembangkan berada pada kategori sangat valid dengan skor rata-

rata 83,96.

Validasi LKS dibagi menjadi tiga bagian yaitu: validasi kelayakan isi, kelayakan

konstruksi dan komponen bahasa. Validasi kelayakan isi terdiri dari 9 pernyataan yang

terdiri dari: topik, informasi, kegiatan dikaitkan dengan dunia nyata, langkah diskusi,

pembelajaran ilmiah, sesuai dengan model CPS dengan pendekatan open-ended,

pengintegrasian biomassa, daftar pertanyaan berhubungan dengan materi yang disajikan,

membuat kesimpulan. Hasil validasi kelayakan isi dari LKS yabg dikembangkan adalah

81,48 yang berada pada kategori sangat valid. Validasi kelayakan konstruksi terdiri dari 7

pernyataan yang meliputi: sistematis, konsisten., terurut, warna, font, tata letak, desain

tampilan sederhana. Hasil validasi kelayakan konstruksi adalah 82,14 dengan kategori

sangat valid. Validasi komponen bahasa pada LKS terdiri dari 4 pernyataan yaitu: bahasa

yang digunakan, informasi ejaan, konsistensi dalam menggunakan istilah. Hasil validasi

107

komponen bahasa adalah 86,90 berada pada kategori sangat valid. Berdasarkan hasil

validitas kelayakan isi, kontruksi dan komponen bahasa dari LKS yang dikembangkan

maka dapat diambil kesimpulan bahwa LKS yang dikembangkan berada pada kategori

sangat valid dengan skor rata-rata 83,51.

Validasi perangkat penilaian untuk pengetahuan terdiri dari 10 pernyataan yang

meliputi: petunjuk pengerjaan soal, sesuai dengan indikator, soal pengintegrasian

biomassa, sesuai dengan tujuan pembelajaran, bahasa, sesuai dengan waktu, terurut, sesuai

dengan kisi-kisi, mengacu pada taksnomi Bloom, mencantumkan kunci jawaban. Hasil

validasi perangkat penilaian pengetahuan adalah 81,48 berada pada kategori sangat valid.

Validasi perangkat penilaian sikap terdiri 7 pernyataan meliputi: mudah dipahami, dapat

dikerjakan, sederhana, kaidah penulisan yang benar, jelas dan terukur, sesuai dengan

indikator, karakter hemat energi. Hasil validasi untuk perangkat penalian ranah sikap

adalah 80,27 berada pada kategor sangat valid. Validasi perangkat penialai keterampilan

terdiri dari 10 pernyataan meliputi: sesuai dengan KI, kebutuhan siswa, konsep yang

dipelajari, menunjang keterlaksanaan dalam pembelajaran, dapat diukur, kesesuain dengan

model CPS, sesuai dengan kaidah penulisan, sesuai dengan idnikator, memudahkan

penilaian. Hasil validasi perangkat penilaian ranah keterampilan adalah 85,83 berada pada

kategori sangat valid.

d. Tahap Penyebaran (Desimination)

Dilakukan setelah tahap pengembangan selesai dilakukan

5. Energi Radiasi Matahari

Mahasiswa Pendidikan Fisika yang terlibat mengembangkan perangkat

pembelajaran terintegrasi radiasi matahari adalah Wiwi Lania, NIM/TM 18412/2010

dengan tim pembimbing Dr. Hamdi, M. Si, (Ketua Peneliti) dan Dr. H. Ahmad Fauzi, M.

Si (Pembantu Peneliti). Perangkat pembelajaran yang dikembangkan oleh peneliti adalah

modul, RPP, Silabus dan penilaian. Peneliti ini merupakan peneliti pembantu untuk

menguji coba perangkat pembeljaraan yang berkarakter hemat energi.

a. Tahap Persiapan

Tahap persiapan dalam penelitian ini meliputi hal-hal sebagai berikut :

1) Menentukan jadwal dan tempat penelitian.

2) Menentukan populasi.

3) Menentukan kelas eksperimen dan kontrol.

4) Mempersiapkan model pembelajaran PDEODE.

108

5) Mempersiapkan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP).

6) Mempersiapkan bahan ajar berupa modul terintegrasi materi energi radiasi

matahari sebagai alat bantu dalam proses pembelajaran.

7) Mempersiapkan lembar observasi untuk ranah kognitif, afektif dan psikomotor.

8) Menyusun pertanyaan-pertanyaan untuk evaluasi selama proses pembelajaran.

9) Mempersiapkan instrumen-instrumen penelitian.

b. Tahap Pelaksanaan

Pada tahap pelaksanaan yang dilakukan kelas sampel dibagi atas kelas

eksperimen dan kelas kontrol. Pembelajaran yang akan dilakukan adalah sama,

yakni Model Pembelajaran PDEODE (Predict – Discuss – Explain – Observe –

Discuss - Explain). Perlakuan yang akan membedakan kedua kelas sampel ini

adalah modul terintegrasi materi energi radiasi matahari, dimana modul terintegrasi

materi energi radiasi matahari akan diberikan pada kelas eksperimen.

D. Prosiding

Pengintegrasian materi kuliah materi dan energi ke dalam pengembangan perangkat

pembelajaran fisika yang inovatif dan kreatif melalui strategi Creative Problem Solving

Sebagai Upaya Pendidikan Karakter Hemat Energi ini telah diseminarkan melalui,

(1) SEMIRATA tanggal 8-10 mei 2014 di Bogor. Makalah yang dimasukkan

kedalam prosiding tersebut berjudul “Pengintegrasian Karakter Hemat Energi Ke

Dalam Materi Fisika SMA Menggunakan Concepts Fitting Technique ”.

Dengan menggunakan concepts fitting technique memungkinkan dilakukannya

pengintegrasian karakter hemat energi ke dalam materi thermodinamika yang

terintegrasi energi panas bumi. Agar karakter hemat energi bertahan pada diri

siswa, maka perlu usaha terus menerus pembangkitan karakter hemat energi dari

setiap masyarakat melalui contoh (tut wuri handayani) yang ditunjukkan oleh

kaum intelektual (siswa). Dengan demikian, melalui pendidikan fisika di

universitas-universitas dan sekolah-sekolah permasalahan krisis energi di

Indonesia diharapkan dapat dikurangi. Pengintegrasian karakter hemat energi

dapat dilakukan secara terus dengan mengidentifikasi hukum-hukum fisika yang

mendasari semua proses energi baru dan terbarukan seperti: mikro hidro,

geothermal, surya, angin dan gelombang laut.

109

(2) prosiding SEMNAS MIPA UNP 2014 di UNP dengan judul ”Integrasi Energi

Terbarukan Dan Karakter Hemat Energi Dalam Perangkat Pembelajaran Fisika

Berbasis Model Creartive Problem Solving Dengan Pendekatan Open-Ended

Berdasarkan Analisis Kebutuhan”

Dari analisis kebutuhan ini didapatkan didapatkan perangkat pembelajaran

mengikuti model creative problem solving dengan pendekatan open-ended.

Perangkat ini digunakan untuki mencapai tujuan pembelajaran berupa

kemampuan memecahkan masalah. Pengintegrasian biomassa ke dalam materi

usaha dan energi perlu dilakukan untuk membentuk karakter hemat energi dan

mengatasi krisis energi. Dalam pembelajaran, metode yang digunakan adalah

metode diskusi yang daidapatkan berdasarkan dari analisis karakter siswa.

Karakter hemat energy yang dikembangkan dalam perangkat pembelajaran

disesuaikan dengan hasil analisis materi dan tujuan pembelajaran yang ingin

dicapai.

110

BAB VI. TAHAPAN SELANJUTNYA

A. Tahapan Pengintegrasian

Sesuai dengan proposal, tujuan khusus dari penelitian ini pada tahun pertama

adalah,

(1) mengembangkan perangkat pembelajaran fisika SMA yang inovatif dan kreatif

menggunakan model Creative problem Solving (CPS) dengan pendekatan SETS

dengan mengintegrasikan materi energi angin ke dalam kompetensi inti dan

kompetensi dasar yang sesuai,

(2) mengembangkan perangkat pembelajaran fisika SMA yang inovatif dan kreatif

menggunakan model Creative problem Solving (CPS) dengan pendekatan konflik

kognitif dengan mengintegrasikan materi energi panas bumi ke dalam kompetensi

inti dan kompetensi dasar yang sesuai,

(3) mengembangkan perangkat pembelajaran fisika SMA yang inovatif dan kreatif

menggunakan model Creative problem Solving (CPS) dengan strategi PQ4R

dengan mengintegrasikan materi energi mikrohidro ke dalam kompetensi inti dan

kompetensi dasar yang sesuai,

(4) mengembangkan perangkat pembelajaran fisika SMA yang inovatif dan kreatif

menggunakan model Creative problem Solving (CPS) dengan pendekatan open-

ended dengan mengintegrasikan materi energi biomassa ke dalam kompetensi inti

dan kompetensi dasar yang sesuai.

Penelitian pada tahun pertama ini masih pada tahap pengintegrasian materi energi-

energi terbarukan-karakter hemat energi dalam suatu perangkat pembelajaran fisika SMA

berupa Silabus, RPP, LKS, Modul, Handout, dan penilaian.

B. Tahapan Validasi

Pada tahun kedua penelitian ini akan difokuskan pada tahap validasi dari:

1. concepts fitting technique, yaitu teknik untuk mengintegrasikan konsep

fisika-energi terbarukan-karakter hemat energi,

2. buku sumber matakuliah materi dan energi yaitu Energi Terbarukan,

3. perangkat perkuliahan dan perangkat pembelajaran,

sedangkan pada tahun ketiga akan difokuskan pada tahap penyebaran dari perangkat

perkuliahan dan perangkat pembelajaran.

111

Analisis terhadap saran dan lembaran validasi dari reviewer digunakan sebagai

landasan penyempurnaan atau revisi dari draf awal produk. Hal ini bertujuan untuk

mendapatkan buku ajar yang valid.Tahap validasi dimulai dengan analisis pendahuluan dan

penilaian pakar yang dilakukan oleh tim reviewer, dan praktisi yang diambil dari dosen

yang mengajar di Perguruan tinggi.

Validasi yang dilakukan oleh pakar (reviewer) di bidang Fisika, bertujuan untuk

mendapatkan masukan terhadap keseluruhan isi materi yang terdapat dalam rancangan

buku ajar materi dan energi. Kriteria dari validasi pakar (reviewer) dilihat dari kesesuaian

materi dengan standar kompetensi dan kompetensi dasar yang sudah ditetapkan. Kemudian

validasi pakar (reviewer) pada aspek desain pembelajaran, bertujuan untuk mendapatkan

penilaian, saran, ataupun komentar mengenai kesesuaian model dan bentuk rancangan dari

buku ajar materi dan energi yang dikembangkan, kemudian dilanjutkan dengan validasi

bahasa yang digunakan, bertujuan untuk mendapatkan penilaian, komentar dan saran dari

penggunaan Bahasa Indonesia dalam rancangan buku ajar yang dibuat.

Validasi yang dilakukan oleh praktisi (dosen) bertujuan untuk mendapatkan

penilaian, komentar dan saran mengenai pemahaman praktisi terhadap buku ajar yang

dikembangkan. Dari hasil validasi tersebut selanjutnya dilakukan analisis. Jika analisis

yang dilakukan belum valid maka dilakukan revisi setelah itu dilakukan uji coba terbatas

pada subjek penelitiannya.

C. Tujuan penelitian tahun ke-2

Tujuan khusus dari penelitian ini pada tahun kedua adalah,

(1) menghasilkan perangkat pembelajaran fisika SMA yang inovatif dan kreatif

menggunakan model Creative problem Solving (CPS) dengan pendekatan SETS

dengan mengintegrasikan materi energi angin ke dalam kompetensi inti dan

kompetensi dasar yang sesuai dengan kriteria valid,

(2) menghasilkan perangkat pembelajaran fisika SMA yang inovatif dan kreatif

menggunakan model Creative problem Solving (CPS) dengan pendekatan konflik

kognitif dengan mengintegrasikan materi energi panas bumi ke dalam kompetensi

inti dan kompetensi dasar yang sesuai dengan kriteria valid,

(3) menghasilkan perangkat pembelajaran fisika SMA yang inovatif dan kreatif

menggunakan model Creative problem Solving (CPS) dengan strategi PQ4R

112

dengan mengintegrasikan materi energi mikrohidro ke dalam kompetensi inti dan

kompetensi dasar yang sesuai dengan kriteria valid,

(4) menghasilkan perangkat pembelajaran fisika SMA yang inovatif dan kreatif

menggunakan model Creative problem Solving (CPS) dengan pendekatan open-

ended dengan mengintegrasikan materi energi biomassa ke dalam kompetensi inti

dan kompetensi dasar yang sesuai dengan kriteria valid,

(5) menghasilkan buku sumber Energi Terbarukan dengan kriteria valid,

(6) menghasilkan teknik pengintegrasian konsep fisika-energi terbarukan-karakter

hemat energi dengan kriteria valid.

D. Luaran Penelitian tahun ke-2

Setelah didapatkan perangkat pembelajaran yang valid maka akan dicapai luaran

dari penelitian pada tahun ke-2 ini berupa,

1. Artikel pada Jurnal Internasional tentang teknik pengintegrasian konsep fisika-

energi terbarukan-karakter hemat energi,

2. Artikel pada Jurnal Nasional terakreditasi

3. Draf HAKI

4. Draf Patent

E. Strategi pencapaian tujuan tahun ke-2,

Peneliti Dr. Hamdi, M.Si. (HR) bersama Anggota Peneliti Dr. Yulkifli, M.Si.

(YUL) akan dibantu oleh Peneliti Pendamping Dr. Ahmad Fauzi, M.Si. (AF) dan Peneliti

Pembantu 4 orang mhs S2 (yang lain), dan 1 orang mhs S1 (yang lain) dengan tugas.

i. Penulisan jurnal nasional dan internasional, pemvalidasian concepts fitting

technique, draft HAKI dan draft Patent (HR),

ii. Mengindentifikasi hukum-hukum fisika yang mendasari semua proses energi baru

dan terbarukan seperti: mikro hidro, geothermal, surya, angin dan gelombang laut

(AF),

iii. Menghasilkan perangkat perkuliahan fisika materi dan energi dengan kriteria valid,

praktis dan efektif dan terintegrasi karakter hemat energy menggunakan strategi

creative problems solving (YUL),

113

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Identifikasi hukum-hukum fisika yang mendasari semua sumber energi terbarukan

seperti energi angin, energi panas bumi, energi mikrohidro, energi biomassa, dan

energi radiasi matahari.

2. Karakteristik fisika semua sumber energi terbarukan seperti energi angin, energi

panas bumi, energi mikrohidro, energi biomassa, dan energi radiasi matahari telah

dipaparkan secara rinci dalam buku buku sumber materi dan energi dengan judul

ENERGI TERBARUKAN,

3. Desain perangkat perkuliahan seperti peracangan SILABUS dan penulisan buku

ajar materi dan energi dengan judul Energi Terbarukan telah berhasil dilakukan

tetapi pengembangannya belum dilakukan sehingga pengembangan perangkat

perkuliahan dengan kriteria valid, praktis dan efektif belum berhasil diperoleh;

4. Desain perangkat pembelajaran Fisika SMA berbasis model pembelajaran Creative

Problem Solving (CPS) dengan Pendekatan Science Environment Technology And

Society (SETS) pada materi fluida dinamis terintegrasi energi angin telah berhasil

dilakukan namun uji validitas, uji praktikalitas dan uji efektivitas belum dilakukan.

5. Desain perangkat pembelajaran Fisika SMA berbasis model pembelajaran Creative

Problem Solving (CPS) dengan Pendekatan Konflik Kognitif Pada Materi Energi

Panas Bumi Terintegrasi Termodinamika telah berhasil dilakukan namun uji

validitas, uji praktikalitas dan uji efektivitas belum dilakukan.

6. Desain perangkat pembelajaran Fisika SMA berbasis model pembelajaran Creative

Problem Solving (CPS) pada materi Fluida Dinamis diintegrasikan energi

Microhydro dengan strategi PQ4R telah berhasil dilakukan namun uji validitas, uji

praktikalitas dan uji efektivitas belum dilakukan.

7. Desain perangkat pembelajaran Fisika SMA berbasis model pembelajaran Creative

Problem Solving (CPS) dengan pendekatan Open-Ended Pada Konsep Usaha Dan

Energi Terintegrasi Energi Biomassa sedang dalam tahap perancangan. Validasi

perangkat pembelajaran Fisika SMA berbasis model pembelajaran Creative

Problem Solving (CPS) dengan pendekatan Open-Ended Pada Konsep Usaha Dan

Energi Terintegrasi Energi Biomassa berada pada kategori sangat valid.

114

8. Desain modul pada materi kalor dan listrik terintegrsi materi energi radiasi matahari

dalam model PDEODE terhadap hasil belajar siswa kels X MAN 2 padang telah

dilakukan dan didapatkan pengaruh yang berarti dalam penggunaannya.

B. Saran

Saran dalam penelitian ini adalah :

1. Agar dilakukan uji validitas, uji praktikalitas dan uji efektivitas terhadap buku

sumber materi dan energi dengan judul energi terbarukan supaya layak digunakan

dalam perkuliahan,

2. Agar dilakukan uji validitas, uji praktikalitas dan uji efektivitas terhadap

perangkat pembelajaran fisika SMA terintegrasi bencana : energi angin, energi

panas bumi dan energi microhydro agar layak digunakan dalam pembelajaran

3. Agar dilakukan pengembangan perangkat pembelajaranfisika SMA yang

terintegrasi energi biomassa dan energi terbarukan lainnya

4. Agar dilakukan penggantian tim peneliti pada tahun 2015 karena ada anggota tim

peneliti yang mengusulkan proposal penelitian dalam SKIM yang sama pada

tahun 2015.

115

DAFTAR PUSTAKA Afrizon, Renol. 2012. “Peningkatan Perilaku Berkarakter dan Keterampilan Berpikir Kritis

Di Kelas IX MTsN Model Padang Menggunakan Model Problem Based Instruction”. Tesis tidak diterbitkan. Padang: Program Pascasarjana UNP.

Anjar, Susatyo , Ridwan Arief Subekti.2009. implementasi Teknologi Pembangkit Listrik

Tenaga Mikro Hidro Kapasitas 30 kW di desa Cibunar Kabupaten Tasikmalaya Jawa Barat. Jurnal (Prosiding). Serpong

Anwar, Herson. 2009. Penilaian Sikap llmiah Dalam Pembelajaran Sains. Jurnal Pelangi

Ilmu. volume 2 No.5, Mel 2009. Asian Handbook. 1993. Biomass Of Energi. Washington: Island Press

Budiastra, dkk. 2009. Pemanfaatan Energi Angin sebagai Energi Alterntaif Pembangkit Listrik di Nusa Penida Bali. Jurnal Bumi Lestari Vol. 9 No. 2. Universitas Udayana.

Daryanto, Y. 2007. Kajian Potensi angin Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Bayu. BALAI

PPTAGG: Yogyakarta Depdiknas. 2008. Pengembangan dan Penerapan Model Pembelajaran Berbasis

Kompetensi. Jakarta: Direktorat Jendral Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah

Desmalinda. 2011. “Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika Berorientasi Inkuiri

Terpimpin Materi Induksi Magnetik dan Induksi Elektromagnetik untuk SMA Kelas XII IPA”. Tesis tidak diterbitkan. Padang: Program Pascasarjana UNP.

Dyah, Asriany. 2006. “Implementasi Metode Inkuiri Dalam Pembelajaran Biologi dengan

setting Pembelajaran Kooperatif di MAN Surabaya”. Tesis tidak diterbitkan. Surabaya: Universitas Negeri Surabaya.

Fatni Mufit dan Ratnawulan, 2011, Pengembangan perangkat pembelajaran Fisika Modern

menggunakan pendekatan inkuiri-induktif berbantuan perangkat lunak cs chem 3D versi 5.0, Laporan Penelitian Hibah Bersaing DP2M Ditjen Dikti, Lembaga Penelitian Universitas Negeri Padang.

Hidayat, Syamsir. 2012. “Pengaruh Pemberian Asesmen Esai Terhadap Kompetensi Siswa

Dalam Pembelajaran Fisika Menggunakan Pendekatan Ekspositori Dan Inkuiri Di Kelas Xi IA SMA N 1 Kecamatan Suliki Kabupaten Lima Puluh Kota”. Tesis tidak diterbitkan. Padang: Program Pascasarjana UNP.

Hamdi. 2014. Pengintegrasian Karakter Hemat Energi ke Dalam Materi Fisika SMA

menggunakan Consepts Fitting Technique. Diseminarkan pada SEMIRATA IPB Bogor, 9-10 Mei 2014.

116

Haryanto, Agus. 2013. Kinerja Teknis Dan Biaya Pembangkit Listrik Mikrohidro [Technical And Cost Performance Of Microhydro Powerplant]. Jurnal Teknik Pertanian Lampung– Vol. 2, No. 1: 51 – 58.

Hermawati, Wati. 2014. Peran Biomassa dalam Memenuhi Kebutuhan Energi di tingkat

rumah tangga, kasus: isnovasi biomassa “waste to energy”

Hidayat, Syamsir. 2012. “Pengaruh Pemberian Asesmen Esai Terhadap Kompetensi Siswa

Dalam Pembelajaran Fisika Menggunakan Pendekatan Ekspositori Dan Inkuiri Di Kelas Xi IA SMA N 1 Kecamatan Suliki Kabupaten Lima Puluh Kota”. Tesis tidak diterbitkan. Padang: Program Pascasarjana UNP.

Isaksen,Scott G. 1995. “On the Conceptual Foundations of Creative Problem Solving”.

Foundations of Creative Problem solving, 1(4) Kemdikbud. 2013. Permendikbud 65 tahun 2013 Tentang Standar Proses Pendidikan

dasar dan Menengah. Jakarta: Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Kemdikbud. 2013. Permendikbud 66 tahun 2013 Tentang Standar Penilaian Pendidikan.

Jakarta: Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Kemdikbud. 2013. Permendikbud 81 A tahun 2013 Tentang Implementasi Kurikulum 2013.

Jakarta: Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. Kemendikbud Nomor 69 Tahun 2013 tentang Kurikulum SMA-MA. Jakarta: BSNP Kemendiknas. 2011. Panduan Pelaksanaan Pendidikan Karakter. Kementerian Negara Riset dan Teknologi Republik Indonesia. (2006). Penelitian,

Pengembangan dan Penerapan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Bidang Sumber Energi Baru dan Terbarukan untuk Mendukung Keamanan Ketersediaan Energi Tahun 2025.

Kemendiknas, Balitbang,(2010), Pengembangan Pendidikan Budaya dan Karakter

Bangsa. Jakarta. Kim et al. 2006. Students’ Cognitive Conflict And Conceptual Change In A Physics By

Inquiry Class. Department of Physics, The Ohio State University, 191W. USA. Laswardi. 2008. “Pengaruh Model Problem Based Learning Terhadap Pemahaman

Konsep, Kemampuan Berpikir Kritis, dan Aktivitas Belajar Mahasiswa Program Studi Tadris Matematika STAIN Kerinci”. Tesis tidak diterbitkan. Padang: Program Pascasarjana UNP.

Lukito Martin. 2013. Estimasi biomassa dan karbon tanaman jati umur 5 Tahun (kasus

kawasan hutan tanaman jati unggul nusantara (jun) desa krowe, kecamatan lembeyan kabupaten magetan). Journal Agri-tek Volume 14 Nomor 1 Maret 2013

117

Meilaty, Silvia. 2011. “Perbedaan Penguasaan Konsep dan Kemampuan Memecahkan Masalah Fisika Siswa Kelas X SMA Negeri 2 Bukittinggi Dalam Pembelajaran Dengan Pendekatan Inkuiri dan Konvensional”. Tesis tidak diterbitkan. Padang: Program Pascasarjana UNP.

Mitchell, William E dan . Kowalik, Thomas F. 1999. Creative Problem Solving.

Genigraphics Inc.

Nur, Mohamad. 2011. Model Pembelajaran Berdasarkan Masalah. Surabaya: UNESA. Nursanty, Ida. 2011. “Pengembangan Perangkat Pembelajaran Berbasis Model Problem

Based Learning pada Materi Listrik Dinamis di SMAN 3 Bukittinggi”. Tesis tidak diterbitkan. Padang: Program Pascasarjana UNP.

Osborn, Alex F. 1963. Applied Imagination. New York: Charles Scribner’s Sons. This

book is continually mentioned in the Creative Problem Solving literature as one of the first books written on the topic.

Pepkin,Karen.2000. Creative Problem Solving in Math . www.artofproblemsolving.com. Peraturan Menteri ESDM No tahun 2012 tentang Energi Terbarukan Permendiknas Nomor 41 tahun 2006 tentang Standar Isi Permendiknas Nomor 41 tahun 2007 tentang Standar Proses Pusat Kurikulum. 2009. Pengembangan dan Pendidikan Budaya dan Karakter Bangsa:

Pedoman Sekolah. Prasetyo. Heru. 2013. Aplikasi SIG. dalam penilaian satus kerusakan tanah untuk produksi

biomassa di kabupaten Tuban, jawa Timur. Journal-PAL. Volume 4 No. 1

Presiden republik Indonesia instruksi presiden republik Indonesia nomor 13 tahun 2011 Tentang penghematan energi dan air.

Presiden R.I., (2007), Undang-Undang No. 30 tahun 2007 Tentang Energi. Peraturan Presiden R.I No. 5 Tahun 2006 Tentang Kebijakan Energi Nasional. Peraturan Pemerintah Nomor 19 tahun 2005 tentang Standar Pendidikan nasional. Jakarta:

Kemendiknas. Prayitno, dkk. 2011. Buku Panduan Penulisan Tesis dan Disertasi. Padang: Program

Pascasarjana UNP.

Pristiadi Utomo. 2010. Bahan Ajar Fisika. Jakarta. Rahayu, Fitriza Budi. 2011. “Pengembangan Asesmen Kinerja Berbasis Inkuiri pada

Materi Listrik Dinamis Kelas X SMA”. Tesis tidak diterbitkan. Padang: Program Pascasarjana UNP.

118

Ratnawulan . 2009. “Implementasi Metode Induktif Berbasis Riset Komputasi Melalui

Pendekatan Inkuiri Untuk Meningkatkan Aktivitas dan Hasil Belajar Mahasiswa Menggunakan dalam Mata Kuliah Fisika Modern di Jurusan Fisika FMIPA UNP”. Laporan Hibah Pengajaran. Padang: Program Hibah Kompetisi A2 Jurusan Fisika FMIPA UNP.

Riduan. 2009. Belajar Mudah Penelitian Untuk Guru, Karyawan dan Peneliti Muda.

Bandung: Alfabeta Sagala, Syaiful. 2010. Konsep dan Makna Pembelajaran. Bandung : Alfabeta Sanjaya, Wina. 2008. Strategi Pembelajaran Berorientasi Standar Proses Pendidikan.

Jakarta: Kencana Prenada Media Group. Schuler. 1986. Analisis SWOT (kekuatan, kelemahan, kesempatan, ancaman). Tools for

Policy Impact: A Handbook for Researchers

Siswanto, Slaeh. 2010. Analisis Keekonomian. Faklutas Teknik: Universitas Indonesia.

Suci, Ni Made. 2008. “Penerapan Model Problem Based Learning untuk Meningkatkan Partisipasi Belajar dan Hasil Belajar Teori Akuntansi Mahasiswa Jurusan Ekonomi Undiksha”. Jurnal Penelitian dan Pengembangan Pendidikan, 2(1), 2008.

Sudarman. 2007. “Problem Based Learning: Suatu Model Pembelajaran untuk

Mengembangkan dan Meningkatkan Kemampuan Memecahkan Masalah ”. Jurnal Pendidikan Inovatif, Volume 2 Nomor 2, Maret 2007.

Sugiyono. 2010. Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R&D. Bandung: Alfabeta. Suhaidi, Z. 2011. “Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika Berbahasa Inggris

Berbasis Problem Based Learning pada Materi Usaha dan Energi Kelas XI IPA SMA Negeri 1 Padang”. Tesis tidak diterbitkan. Padang: Program Pascasarjana UNP.

Suharno. 2013. Pemanfaatan Hasil-hasil Riset Panas Bumi Untuk Memperkaya Materi

Pembelajaran Fisika. Diseminarkan pada Seminar Nasional Pembelajaran Fisika UNP Padang, 2 November 2013.

Suparno, Paul. 2007. Metodologi pembelajaran Fisika. Malang : Jurusan Fisika. Syahrul. 2008. Prospek pemanfaatan energi angin sebagai energi alternatif di Daerah

pedesaan. Journal media elektrik vol 3 no 2. Tjeerd Plomp.2007. An Introduction to Educational Design Research. Proceedings of the

seminar conducted at the East China Normal University, Shanghai (PR China), November 23-26, 2007.

119

Treffingger. 2003. Creative Problem Solving (CPS Versi 6.1TM) . Centre for creative learning, inc and Creative Problem Solving,inc. orchard Park NY.

Thomas Lickona.2012. Mendidik Untuk Membentuk Karakter (educating for character).

Jakarta: Bumi Aksara. Trianto. 2010. Model Pembelajaran Terpadu. Jakarta: Bumi Aksara. Us,Kasful Anwar dan Harmi,Hendra. 2011. Perencanaan Sistem Pembelajaran KTSP.

Bandung: Alfabeta. Vidal, Rene Victor Valqui. 2010. Creative Problem Solving: An applied University

Course. Informatics and Mathematical Modeling Technical University of Denmark. Pescuisa Operacional, v.30, n.2,p.405-426.

Yenti, Sri Refni. 2011. “Peningkatan Aktivitas dan Hasil Belajar Materi Listrik Dinamis

Siswa Kelas X3 SMA Negeri 1 Sijunjung Berbantuan K-W-L Chart melalui Pendekatan Inkuiri”. Tesis tidak diterbitkan. Padang: Program Pascasarjana UNP.

http://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/...energi/bab6_energi_angin.pdf bab6 guna darma

120

LAMPIRAN

121

Lampiran 1 Buku Sumber MATERI dan ENERGI

Karena keterbatasan dalam mengunggah maka proposal penelitan ini tidak dilampirkan

122

Lampiran 2

Instrumen Penelaahan Kualitas Buku Sumber Materi dan Energi I. Petunjuk Pengisian Instrumen Penelaahan

Instrumen ini digunakan oleh Penelaah untuk menelaah kualitas Buku Sumber Materi dan Energi (BSME) yang telah ditulis. 1. Baca dengan cermat BSME yang menjadi tanggung jawab Anda Bab per Bab

(satu per satu) sampai selesai seluruhnya, lalu gunakan Instrumen Penelaahan ini untuk merekam hasil telaah Anda.

2. Identitas BSME yang Anda telaah: Kode/Nama Matakuliah : PF807 / Materi dan energi Nama Penelaah/Instansi :............................................/.....................................

3. Mulailah kegiatan penelaahan dari Tinjauan Matakuliah kemudian lanjutkan Bab1, Bab 2, dan seterusnya sampai selesai seluruh Bab dalam BSME yang Anda telaah.

II. Tinjauan Matakuliah

Berikut ini berbagai kriteria Tinjauan Matakuliah dari setiap BSME. Cermati setiap kriteria berikan tanda (√= di bawah kolom Tingkat Pemenuhan Kriteria. Tuliskan juga komentar/penjelasan yang terkait dengan pemenuhan kriteria dan bagian yang perlu direvisi.

No. Kriteria

Tingkat Pemenuhan

Kriteria

Komentar/penjelasan bagian yang perlu direvisi

untuk kriteria ini 1 2 3 4

1. Kesesuian materi BSME dengan Rancangan Matakuliah (RMK)

2. Kelengkapan dan kejelasan Tinjauan Matakuliah dalam BSME ditinjau dari aspek:

a. Deskripsi Matakuliah

b. Relevansi Matakuliah

c. Tujuan Umum Matakuliah

d. Peta Kompetensi

123

Bab 1 2 3 4 5 6 7 (lingkari)

e. Daftar Judul Bab dan Judul Sub Bab

f. Petunjuk Cara Mempelajari BSME

Keterangan: 1= tidak terpenuhi 2= sebagian kecil terpenuhi 3= sebagian besar terpenuhi 4= seluruhnya terpenuhi

III. Penelaahan Setiap Bab Berikut ini berbagai kriteria modul dalam BSME dari mata kuliah ini. Cermati setiap kriteria, kemudian berikan tanda (√= di bawah kolom Tingkat Pemenuhan Kriteria. Isikan juga komentar/penjelasan yng terkait dengan pemenuhan kriteria dan bagian yang perlu direvisi. Judul Bab : Nama Penelaah/Instansi :

No. Kriteria

Tingkat Pemenuhan Kriteria

Komentar/penjelasan bagian yang perlu direvisi

untuk kriteria ini 1 2 3 4

1. Materi yang disajikan dalam bab ini valid

2. Materi yang disajikan dalam bab ini tidak ada yang salah konsep

3.

Keluasan materi bab ini sesuai dengan kompetensi yang akan dicapai mahasiswa

4.

Kedalaman materi bab ini sesuai dengan kompetensi yang akan dicapai mahasiswa

5.

Materi bab ini mutakhir, sesuai dengan perkembangan ilmu dan teknologi

6. Materi bab ini sesuai dengan konsep dan teori

124

No. Kriteria

Tingkat Pemenuhan Kriteria

Komentar/penjelasan bagian yang perlu direvisi

untuk kriteria ini 1 2 3 4

yang standar untuk matakuliah tersebut (seperti yang diberikan dalam perguruan tinggi tatap muka yang berkualitas baik)

7.

Materi bab ini selaras dengan nilai-nilai yang berlaku dalam masyarakat Indonesia

8.

Keluasan materi dalam bab ini sesuai untuk program studi yang menggunakannya

9.

Kedalaman materi dalam bab ini sesuai untuk program studi yang menggunakannya

10.

Konsep dan teori yang diuraikan dalam bab ini utuh, sesuai dengan bidang ilmu

11.

Penyajian materi bab ini runtut, sistematik dan logis sehingga memudahkan untuk dipahami, ilustrasi, contoh dan non contoh yang digunakan dalam bab ini:

a. Membantu pamahaman konsep

b. Relevansi dengan materi

c. Jelas

d. Menarik

12. Tes formatif sesuai untuk mengukur ketercapaian kompetensi yang ada

125

No. Kriteria

Tingkat Pemenuhan Kriteria

Komentar/penjelasan bagian yang perlu direvisi

untuk kriteria ini 1 2 3 4

dalam tujuan instruksional modul ini

13. Ketepatan kunci jawaban tes formatif

14.

Daftar pustaka yang dicantumkan pada bab ini: a. Relevan dengan

substansi bab

b. Mutakhir

Keterangan: 1= tidak terpenuhi 2= sebagian kecil terpenuhi 3= sebagian besar terpenuhi 4= seluruhnya terpenuhi Komentar tentang kelemahan dan saran perbaikan per bab (gunakan kertas lain bila perlu).

..........................., ................................... Mengetahui, Penelaah, Ketua Program Studi

................................................. ................................................ NIP. NIP.

Identitas BSME yang Anda telaah Kode/Nama Matakuliah : PF807/ Materi dan Energi Nama Penelaah/Instansi : ............................................../...........................................

Formulir Isian Kesan Umum Setelah Anda Menelaah Seluruh Bab dalam BSME Ini

126

I. Berikut ini berbagai aspek dalam BSME matakuliah ini. Cermati setiap aspek, kemudian berikan tanda (√= di bawah kolom keunggulan jika Anda anggap aspek ini merupakan keunggulan, atau di bawah kolom kelemahan, jika Anda anggap aspek tersebut sebagai kelemahan.

No. Aspek BSME

Beri Tanda Centang (√=

Keunggulan Kelemahan

1. Kebenaran subtansi/materi/isinya

2. Sistematika (keurutan) penyajiannya

3. Kekomunikatifan bahasanya

4. Keindahan dan kepraktisan formatnya

5. Desain grafisnya

6. Kualitas fisik kertas dan penjilidannya

7. Manfaat bagi penggunanya (mahasiswa,

tutor, dll)

8. Lain-lain (tuliskan)

II. Bila Anda diharapkan memberi nilai secara umum, berapakah nilai BSME matakuliah ini?

Nilai BSME Matakuliah

(sekarang)

Tanda Centang

(√= Alasan yang mendukung penilaian

Anda*

≥ 80 Baik

65-79 Sedang

50-64 Kurang

≤ 49 Buruk

127

*Uraikan/beri komentar sesuai tanda centang yang telah Anda berikan. A. Keunggulan BSME ini adalah:

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

..............................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

..............................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

.............................................. B. Kelemahan BSME ini adalah:

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

..............................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

...................................................................................................................................

..............................................

III. Konsep-konsep esensial yang Anda pandang perlu ditambahkan pada BSME ini adalah: No. Tambahan Konsep Esensial

1

2

128

3

4

5

6

7

8

9

10

IV. Konsep-konsep esensial yang Anda perlu dihilangkan pada BSME ini adalah:

No. Konsep Esensial yang Perlu Dihilangkan

1

2

3

4

5

V. Dengan kualitas seperti tersebut di atas, apakah Anda bersedia menggunakan Buku

Sumber Materi dan Energi ini sebagai salah satu referensi bagi mahasiswa dalam matakuliah yang Anda ajarkan di Universitas Anda? ...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

129

.........................................................................................................................................

.............................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.............................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................

.............................................

130

Lampiran 3

PENGINTEGRASIAN KARAKTER HEMAT ENERGI KE DALAM MATERI FISIKA SMA MENGGUNAKAN CONCEPTS FITTING TECHNIQUE

ENERGY SAVING CHARACTERS INTEGRATED TO PHYSICS BY USING

CONCEPTS FITTING TECHNIQUE

Hamdi Rifai, Ahmad Fauzi, Yulkifli Amir

Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Padang Jl. Prof. DR. HAMKA, Padang 25131, Indonesia

hamdi_unp@yahoo.com

ABSTRACT

Not only the world but also Indonesia is experiencing an energy crisis where fossil energy reserves is going down in next twenty years. Beside that, the general public, intelects and government is showing the wastefull energy attitude in daily live such as many the building using lighting un-effectively where its still require electricity during the day; the rich people use their higher CC cars while driving around the city; many students leave the lecture room it lighting and projectors switching on. Therefore, it is wider propability to develop energy-saving characters in Indonesian society. Through the learning of physics, energy saving character will raise potentially by integrating the energy-saving character to the concepts of physics. For integrating energy-saving character to the physics concepts, we have been using concepts fitting technique whereby physics concepts outlined matched with energy characters. This technique derived from concepts such as fluid physics, wave and others are associated with the character of the discipline, tolerance and environmental care. Furthermore, each character is generated through physics learning in the classroom and through learning materials. Keywords: energy crisis, physics concepts, energy saving characters, concepts

fitting technique

ABSTRAK

Indonesia bahkan dunia saat ini sedang mengalami krisis Energi dimana cadangan energi fosil yang ada sekarang akan habis dalam dua puluh tahun ke depan. Sementara itu, baik masyarakat awam dan intelek bahkan pemerintah masih menunjukkan sikap boros energi dimana gedung-gedung yang didirikan belum memperhitungkan efektifitas penggunaan penerangan ruangan sehingga pada siang hari masih membutuhkan energi listrik; orang-orang kaya menggunakan mobil ber-CC besar padahal hanya di dalam kota; mahasiswa sering meninggalkan ruang kuliah dalam keadaan penerangan dan proyektor masih dalam keadaan hidup. Oleh sebab itu, perlu dikembangkan sikap atau karakter hemat energi pada masyarakat Indonesia. Melalui pembelajaran fisika, karakter hemat energi ini berpotensi untuk dibangkitkan dengan terlebih dahulu mengintegrasikan karakter hemat energi tersebut ke dalam konsep-konsep fisika. Pengintegrasian karakter hemat energi ke dalam

131

konsep-konsep fisika dilakukan menggunakan concepts fitting technique dimana konsep-konsep fisika yang dijabarkan dicocokkan dengan karakter hemat energi hasil penjabaran. Dari teknik ini didapat konsep-konsep fisika seperti pada fluida, gelombang dan lain-lain yang berhubungan dengan karakter disiplin, tenggang rasa dan peduli lingkungan. Selanjutnya setiap karakter hemat energi ini dibangkitkan melalui pembelajaran fisika di kelas maupun melalui perangkat pembelajaran. Kata Kunci. Krisis energi, konsep-konsep fisika, karakter hemat energy, concepts fitting technique. Katakunci: kata utama yang berkaitan dengan permasalahan (maksimum 5 kata/frase).

132

Lampiran 4 Proposal Penelitian a. Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Berbasis Fisika SMA

Berbasis Model Pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) dengan Pendekatan Science Environment Technology And Society (SETS) Pada Materi Fluida Dinamis Terintegrasi Energi Angin Karena keterbatasan dalam mengunggah maka proposal penelitan ini tidak dilampirkan

b. Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Berkarakter Hemat Energi Berbasis Model Creative Problem Solving (CPS) Dengan Pendekatan Konflik Kognitif Pada Materi Termodinamika Terintegrasi Energi Panas Bumi. Karena keterbatasan dalam mengunggah maka proposal penelitan ini tidak dilampirkan

a. Pengembangan perangkat pembelajaran Fisika SMA Berbasis CPS Pada Materi Fluida Dinamis Diintegrasikan Energi Microhydro Menggunakan Strategi PQ4R Karena keterbatasan dalam mengunggah maka proposal penelitan ini tidak dilampirkan

b. Pengembangan Perangkat Pembelajarn Fisika SMA Berkarakter Hemat Energi

Berbasis Model Pembelajaran CPS (Creative Problem Solving) Dengan Pendekatan Open-Ended Pada Konsep Usaha Dan Energi Terintegrasi Energi Biomassa Karena keterbatasan dalam mengunggah maka proposal penelitan ini tidak dilampirkan

c. Pengaruh Modul pada Materi Kalor dan Listrik Terintegrsi Materi Energi Radiasi Matahari Dalam Model PDEODE Terhadap hasil Belajar Siswa Kels X MAN 2 padang Karena keterbatasan dalam mengunggah maka proposal penelitan ini tidak dilampirkan

133

Lampiran 5 Perangkat Pembelajaran a. Pengembangan Perangkat Pembelajaran Fisika SMA Berbasis Fisika SMA

Berbasis Model Pembelajaran Creative Problem Solving (CPS) dengan Pendekatan Science Environment Technology And Society (SETS) Pada Materi Fluida Dinamis Terintegrasi Energi Angin

SILABUS Mata Pelajaran : FISIKA Satuan Pendidikan : SMA Kelas / Semester : XI IPA / 2 (Dua) Kompetensi Inti KI. 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya. KI. 2 Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli

(gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas

berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai

cerminan bangsa dalam pergaulan dunia. KI. 3 Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta

menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah. KI. 4 Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait

dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu

menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar Materi Pokok Kegiatan Pembelajaran Penilaian

134

1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi

3.7 Menerapkan prinsip fluida dinamik dalam teknologi

4.7 Memodifikasi ide/gagasan proyek sederhana yang menerapkan prinsip dinamika fluida

Fluida Dinamik

• Fluida ideal • Azas

kontinuitas • Azas Bernouli • Penerapan Azas

Kontinuitas dan Bernouli dalam Kehidupan (seperti pada energi Angin)

• Daya Generator

Mengamati

• Menyimak informasi dari berbagai sumber tentang azas kontinuitas dan azas Bernouli serta aplikasi dalam kehidupan melalui berbagai sumber.

• Mengamati proses terjadinya energi angin

Mempertanyakan

• Mempertanyakan penerapan prinsip fluida dinamik dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari

• Mempertanyakan tentang energi angin dan proses terjadinya

• Menanyakan hukum Bernoulli sebagai salah satu hukum yang mendasari energi angin

Mengeksplorasi

• Mendiskusikan kaitan antara kecepatan aliran dengan luas penampang menurut azas Kontinuitas, serta hubungan antara kecepatan aliran dengan tekanan fluida menurut Azas Bernoulli

• Merancang dan membuat tiruan aplikasi Azas Bernoulli (alat venturi, kebocoran air, sayap pesawat, atau turbin angin) secara berkelompok

• Eksplorasi pemecahan masalah terkait penerapan azas kontinuitas dan azas Bernouli

• Melakukan diskusi kelompok tentang proses terjadinya energi angin

Mengomunikasikan • Membuat laporan dan

mempresentasikan hasil produk

Tugas Menyelesaikan masalah fluida dengan menerapkan azas kontinuitas dan azas Bernouli dalam kehidupan sehari-hari seperti pada energi angin

Observasi Ceklist lembar pengamatan kegiatan diskusi dan presentasi kelompok

Portofolio Bahan presentasi kelompok

Laporan tertulis tentang energi angin dan parameter fisika energi angin

Tes Tes tertulis bentuk uraian dan/atau pilihan ganda asas kontinuitas dan asas Bernoulli serta penerapannya pada energi angin

135

tiruan aplikasi Azas Bernoulli (alat venturi, kebocoran air, atau sayap pesawat, serta energi angin)

• Mempresentasikan hasil diskusi kelompok tentang proses terjadinya energi angin

• Menjelaskan langkah-langkah yang harus dilakukan supaya tidak terjadi krisis enegi untuk menumbuhkan karakter hemat energi

Mengetahui, Kepala SMA Don Bosco Padang Dra. Poppy Fransiska NIK.

Padang, Guru Mata Pelajaran Fisika Indah Chyntia Dewi, S.Pd NIM. 1204200

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

A. IDENTITAS

SATUAN PENDIDIKAN : SMA Don Bosco Padang

MATA PELAJARAN : FISIKA

KELAS / SEMESTER : XI / Genap

MATERI : Fluida Dinamis

PEMINATAN : M – IPA

ALOKASI WAKTU : 3 JP (pertemuan ke-1)

KOMPETENSI INTI :

1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.

2. Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun,

ramah lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif dan

proaktif) dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai

permasalahan bangsa dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan

sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam

pergaulan dunia.

3. Memahami, menerapkan, dan menjelaskan pengetahuan faktual, konseptual,

prosedural, dan metakognitif dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya,

dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan

peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan

pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat

dan minatnya untuk memecahkan masalah.

4. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait

dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri,

bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai

kaidah keilmuan

KOMPETENSI DASAR :

1.1. Bertambah keimanannya dengan menyadari hubungan keteraturan dan

kompleksitas alam dan jagad raya terhadap kebesaran Tuhan yang

menciptakannya.

2.1. Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti;

cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif

dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi

sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi.

3.7. Mendeskripsikan prinsip pada fluida dinamik dan penerapannya dalam

teknologi.

4.5. Menyelesaikan permasalahan dengan menerapkan prinsip dinamika fluida.

INDIKATOR :

1. Sikap

a. Sikap Spiritual

Bertawakal kepada Allah SWT agar terhindar dari krisis energi.

b. Sikap Sosial

Menunjukkan perilaku kreatif, aktif, inovatif, aplikatif, dan rasa ingin tahu

dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam

memecahkan masalah.

2. Pengetahuan

a. Produk

1) Menjelaskan pengertian energi angin

2) Menganalisis karakteristik daerah untuk potensi energi angin

3) Menjelaskan penyebab terjadinya angin

4) Menjelaskan parameter-parameter fisika energi angin

b. Proses

Melakukan diskusi pemecahan masalah tentang materi Fluida Dinamis

terintegrasi energi angin menggunakan model CPS dengan pendekatan SETS,

meliputi:

Fase 1: Objective finding

Fase 2: Fact finding

Fase 3: Problem finding

Fase 4: Idea finding

Fase 5: Solution finding

Fase 6: Acceptance finding

3. Keterampilan

Mampu membuat laporan diskusi kelompok tentang energi angin (melalui proses

eksplorasi) dan mempresentasikannya di depan kelas.

TUJUAN PEMBELAJARAN :

1. Sikap

a. Sikap Spiritual

Peserta didik bertawakal kepada Allah SWT agar terhindar dari krisis energi.

b. Sikap Sosial

Peserta didik mampu menunjukkan perilaku kreatif, aktif, inovatif, aplikatif,

dan rasa ingin tahu dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi

sikap dalam memecahkan masalah.

2. Pengetahuan

a. Produk

1) Peserta didik mampu menjelaskan pengertian energi angin

2) Peserta didik mampu menganalisis karakteristik daerah untuk potensi

energi angin

3) Peserta didik mampu menjelaskan penyebab terjadinya angin

4) Peserta didik mampu menjelaskan parameter-parameter fisika energi

angin dengan baik

b. Proses

Peserta didik melakukan diskusi pemecahan masalah tentang materi Fluida

Dinamis terintegrasi energi angin menggunakan model CPS dengan

pendekatanSETS, meliputi:

Fase 1: Objective finding

Fase 2: Fact finding

Fase 3: Problem finding

Fase 4: Idea finding

Fase 5: Solution finding

Fase 6: Acceptance finding

3. Keterampilan

Peserta didik mampu membuat laporan diskusi kelompok tentang energi angin

(melalui proses eksplorasi) dan mempresentasikannya di depan kelas.

B. MATERI PEMBELAJARAN

Fakta 1. Penggunaan energi yang berlebihan dapat menyebabkan krisis energi. 2. Terjadinya angin darat dan angin laut dapat digunakan sebagai pembangkit listrik

tenaga angin. Konsep • Aliran Laminer • Aliran Turbulen • Tekanan • Kecepatan • Luas Penampang Prinsip 1. Garis alir adalah lintasan yang ditempuh oleh suatu partikel dalam fluida yang

mengalir. Ada 2 jenis alir fluida, yaitu aliran laminer dan aliran turbulen.

2. Azas Kontinuitas Fluida yang mengalir melalui sebuah pipa dengan luas penampang A dan kecepatan aliran fluida v, maka banyaknya fluida (volum) yang mengalir melalui penampang tersebut tiap satuan waktu disebut sebagai debit, yang dilambangkan dengan Q, yang besarnya:

Q =R

)

persamaan kontinuitas �8:8 = �9:9 3. Azas Bernoulli

“Dimana kecepatan fluida tinggi, tekanan rendah dan dimana kecepatan fluida rendah, tekanan tinggi” Persamaan Bernoulli

�8 + T � ℎ8 + 8

9T:8

9 = �9 + T � ℎ9 + 8

9T:9

9)

Dalam pipa mendatar ℎ8 = ℎ9

�8 + 1

2T:8

9 = �9 + 1

2T:9

9

�8 − �9 =1

2T<:9

9 − :89=

�- − �V =1

2T<:(

9 − :*9=

Prosedur Siswa melakukan eksplorasi melalui studi literatur untuk membuat laporan diskusi

kelompok dan menyelesaikan permasalahan dalam Handout dan LKS.

C. METODE PEMBELAJARAN

1. Model Creative Problem Solving

2. Pendekatan SETS

D. ALAT / MEDIA / BAHAN

1. Handout

2. LKS

3. Internet

E. KEGIATAN PEMBELAJARAN

Langkah-langkah

Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Kemampuan Harapan

Pendahuluan (10 menit)

1. Guru membimbing siswa untuk mempersiapkan diri dan berdoa.

2. Guru mengecek kehadiran siswa dan meminta siswa untuk menyiapakan perlengkapan buku siswa.

3. Guru menyampaikan indikator dan tujuan pembelajaran.

Apersepsi

Sebelumnya, kamu telah belajar tentang fluida statis, masih ingatkah kamu hukum-hukum apa saja yang mendasari fluida statis?

Motivasi Mengapa akhir-akhir ini sering terjadi pemadaman listrik secara bergantian, minyak tanah dan solar sangat sulit didapatkan? Menurutmu, mengapa demikian? Untuk itu mari kita pelajari materi berikut!

1. Siswa mempersiapkan diri untuk belajar dan berdoa sesuai keyakinan masing-masing.

2. Siswa menjawab panggilan kehadirannya dan siswa menyiapakan perlengkapan buku.

3. Siswa memperhatikan indikator dan tujuan yang disampaikan.

Siswa menjawab pertanyaan guru tentang fluida statis yang telah dipelajari sebelumnya. Siswa memperhatikan dan termotivasi dalam mempelajari materi yang akan dipelajari.

Langkah-langkah

Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Kemampuan Harapan

Inti (110 menit)

Fase 1: Objective finding

(Invitasi)

Fase 2: Fact finding

(Eksplorasi)

1. Guru membagi kelompok masing-masing yang terdiri dari 3-4 orang siswa dan bersifat permanen.

2. Guru membagikan handout dan LKS yang berisikan materi fluida dinamis terintegrasi energi angin.

3. Guru menjelaskan pengertian fluida dinamis dan jenis-jenis aliran fluida.

4. Guru mengajukan masalah-masalah krisis energi.

5. Guru mempresentasikan beberapa permasalahan yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari dengan tujuan agar siswa bisa mengkaitkannya pada materi yang akan dipelajari.

6. Guru meminta siswa untuk mencatat point-point penting yang dilihatnya dari presentasi tersebut.

7. Guru menjawab pertanyaan siswa tentang hal-hal yang belum dipahami berkaitan dengan permasalahan yang diajukan.

8. Guru meminta siswa mengidentifikasi penyebab dari masalah yang diberikan tersebut.

9. Guru meminta siswa menganalisis informasi yang didapatkannya.

1. Siswa duduk berdasarkan kelompok masing-masing yang terdiri dari 3-4 orang yang dibentuk guru dan bersifat permanen.

2. Siswa membaca handout dan LKS yang telah didapatkannya.

3. Siswa memperhatikan penampilan guru dengan baik.

4. Siswa mencatat poin-poin penting dan mendiskusikannya.

5. Siswa mulai menggambarkan keadaan dari masalah-masalah krisis energi yang diberikan oleh guru.

6. Siswa menanyakan hal-hal yang belum dipahami berkaitan dengan permasalahan yang diajukan.

7. Siswa mengidentifikasi penyebab dari masalah yang diberikan tersebut.

8. Siswa menganalisis informasi yang didapatkannya.

Karakter:

1. Disiplin

2. Rasa ingin tau

Langkah-langkah

Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Kemampuan Harapan

Fase 3: Problem finding

(Eksplorasi)

Fase 4: Idea finding

(Eksplorasi)

10. Guru mengarahkan siswa terhadap potensi-potensi yang ada di Lingkungan sekitar.

11. Guru berkeliling mencermati siswa bekerja dan menemukan berbagai kesulitan yang dialami siswa, serta memberikan kesempatan kepada siswa untuk bertanya hal-hal yang belum dipahami.

12. Guru meminta siswa bekerja sama dalam kelompok untuk menghimpun berbagai konsep fluida dinamis sebagai strategi pemecahan yang berguna untuk pemecahan masalah.

13. Guru mengarahkan siswa dalam melakukan praktikum.

14. Guru memperhatikan siswa dalam mengungkapkan gagasan tentang menyelesaikan masalah tersebut.

15. Guru meminta siswa menyiapkan laporan hasil diskusi kelompok secara rapi, rinci, dan sistematis.

16. Guru berkeliling mencermati siswa bekerja menyusun laporan hasil diskusi, dan memberi bantuan, bila diperlukan.

9. Siswa mendengarkan penjelasan guru terhadap potensi-potensi yang ada di Lingkungan sekitar.

10. Siswa bekerja dalam kelompok dan menanyakan kepada guru hal-hal yang belum dipahami.

11. Siswa bekerja sama dalam kelompok untuk menghimpun berbagai konsep fluida dinamis sebagai strategi pemecahan yang berguna untuk pemecahan masalah.

12. Siswa melakukan praktikum berdasarkan petunjuk LKS dan arahan dari guru.

13. Setiap siswa mengungkapkan gagasan tentang menyelesaikan masalah tersebut.

14. Siswa menyiapkan laporan hasil diskusi kelompok secara rapi, rinci, dan sistematis.

15. Siswa bekerja menyusun laporan hasil diskusi.

Karakter:

1. Logis

2. Kreatif

Langkah-langkah

Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Kemampuan Harapan

Fase 5: Solution finding

(Mengusulkan Penjelasan dan Solusi)

Fase 6: Acceptance finding

(Mengambil Tindakan)

17. Guru meminta setiap kelompok memberikan solusi yang dianggap tepat untuk menyelesaikan masalah tersebut.

18. Guru meminta kelompok yang bersedia atau dipilih secara acak untuk mempresentasikan hasil diskusi kelompok di depan kelas tentang tindakan yang diusulkannya

19. Guru memberi kesempatan kepada siswa dari kelompok penyaji untuk memberikan penjelasan tambahan dengan baik.

20. Guru memberi kesempatan kepada siswa dari kelompok lain untuk memberikan tanggapan terhadap hasil diskusi kelompok penyaji dengan sopan.

21. Guru mengambil suatu tindakan yang paling tepat untuk menyelesaikan masalah tersebut dengan cara meluruskan konsep-konsep yang belum tepat dan memberikan penghargaan pada konsep-konsep yang telah benar.

22. Guru memberikan pengarahan kepada siswa, agar dapat menerapkan informasi dan pengetahuan sains dan teknologi yang di dapatkan dalam kehidupan sehari-hari.

16. Siswa memberikan solusi yang dianggap tepat untuk menyelesaikan masalah tersebut dalam kelomponya masing-masing.

17. Siswa yang kelompoknya bersedia atau terpilih akan mempresentasikan hasil diskusi kelompok di depan kelas tentang tindakan yang diusulkannya.

18. Siswa dari kelompok lain memberikan tanggapan terhadap hasil diskusi kelompok penyaji dengan sopan.

19. Siswa mendengarkan dan mencatat penjelasan guru tentang tindakan yang paling tepat untuk menyelesaikan masalah tersebut.

20. Siswa dapat menerapkannya dalam bentuk karakter diri sendiri dan aksi sosial.

Karakter:

1. Aplikatif

2. Hemat

Langkah-langkah

Kegiatan Guru Kegiatan Siswa Kemampuan Harapan

23. Guru meminta siswa secara individu mengerjakan latihan soal di LKS untuk pemantapan materi dan guru memberikan point bagi siswa yang mampu mengerjakannya.

21. Siswa secara individu mengerjakan latihan soal di LKS untuk pemantapan materi dan guru memberikan point bagi siswa yang mampu mengerjakannya.

Penutup (15 menit) 1. Guru meminta siswa

dapat menyimpulkan tentang krisis energi dan energi angin.

2. Guru meminta siswa dapat menyimpulkan tentang terjadinya energi angin dan parameter-parameter fisika energi angin secara umum.

3. Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang terbaik.

4. Guru memberi stimulus kepada siswa untuk mempelajari materi berikutnya menggunakan handout.

5. Guru bersama siswa menutup pelajaran dengan berdo’a dan salam.

1. Siswa dapat menyimpulkan tentang krisis energi dan energi angin.

2. Siswa dapat menyimpulkan tentang terjadinya energi angin dan parameter-parameter fisika energi angin secara umum.

3. Kelompok yang terbaik mendapatkan point dari guru.

4. Siswa mendengarkan perintah guru mempelajari materi berikutnya menggunakan handout.

5. Siswa menutup pelajaran dengan berdo’a dan menjawab salam.

F. Alokasi Waktu

Beban Belajar Waktu Bentuk Kegiatan/Tugas Tatap Muka (TM) 3 x 45’ Sesuai dengan kegiatan pembelajaran Penugasan Terstruktur (PT)

20’ Soal-soal latihan dan evaluasi

Kegiatan Mandiri Tidak Terstruktur (KMTT)

100’ Membuat tugas makalah tentang penyebab terjadinya krisis energi di dunia dan solusi tiap-tiap masalah tersebut.

G. PENILAIAN

1. Kompetensi Pengetahuan

Contoh Instrumen:

1) Jelaskan pengertian angin menggunakan bahasa ananda sendiri!

2) Jelaskan proses terjadinya energi angin!

3) Sebutkanlah parameter-parameter fisika energi angin!

Petunjuk Penskoran

1) Angin adalah udara yang bergerak karena adanya perbedaan tekanan di

permukaan bumi.

2) Proses terjadinya energi angin, angin bergerak dari tempat bertekanan udara

tinggi ke bertekanan udara rendah. Apabila dipanaskan, udara memuai. Udara

yang telah memuai menjadi lebih ringan sehingga naik. Apabila hal ini terjadi,

tekanan udara turun kerena udaranya berkurang. Udara dingin di sekitarnya

mengalir ke tempat yang bertekanan rendah tadi. Udara menyusut menjadi

lebih berat dan turun ke tanah. Di atas tanah udara menjadi panas lagi dan naik

kembali. Pada daerah yang tekanan udaranya rendah, kecepatan udaranya

besar. Sebaliknya di daerah yang tekanan udaranya tinggi, kecepatan udaranya

rendah. Hal ini sesuai dengan prinsip Bernoulli yang menyatakan bahwa

dimana kecepatan fluida tinggi, tekanan rendah dan dimana kecepatan fluida

rendah, tekanan tinggi. Udara yang bergerak inilah yang merupakan energi

yang dapat diperbaharui, yang dapat digunakan untuk memutar turbin dan

akhirnya dapat menghasilkan listrik.

3) Parameter-parameter energi angin topan adalah Aliran Laminer, Aliran

Turbulen, kecepatan, tekanan, dan luas penampang.

2. Kompetensi Sikap (Spiritual dan sosial)

3. Kompetensi Keterampilan

H. SUMBER / REFERENSI

1. Undang-undang Republik Indonesia No 30 tahun 2007 Tentang Krisis Energi dan

Penghematan Energi.

2. Handout Fluida Dinamis terintegrasi Energi Angin

3. LKS Fluida Dinamis Terintegrasi Energi Angin

Mengetahui Padang, 2014

Kepala SMA Don Bosco Padang Guru Mata Pelajaran

Dra. Poppy Fransiska Indah Chyntia Dewi, S.Pd NIK. NIM. 1204200/2012

HANDOUT MATA PELAJARAN FISIKA SMA

FLUIDA DINAMIS TERINTEGRASI ENERGI ANGIN

KOMPETENSI INTI:

1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.

2. Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun, ramah lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif dan proaktif) dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan bangsa dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

3. Memahami, menerapkan, dan menjelaskan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.

4. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.

KOMPETENSI DASAR :

1.1 Bertambah keimanannya dengan menyadari hubungan keteraturan dan kompleksitas alam dan jagad raya terhadap kebesaran Tuhan yang menciptakannya

2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi.

3.7 Mendeskripsikan prinsip pada fluida dinamik dan penerapannya dalam teknologi.

4.5 Menyelesaikan permasalahan dengan menerapkan prinsip dinamika fluida

INDIKATOR PEMBELAJARAN

1) Sikap a) Sikap Spiritual

Bertawakal kepada Allah SWT agar terhindar dari krisis energi. b) Sikap Sosial

Menunjukkan perilaku kreatif, aktif, inovatif, aplikatif, dan rasa ingin tahu dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam memecahkan masalah.

2) Pengetahuan a) Produk

1) Menjelaskan pengertian energi angin 2) Menganalisis karakteristik daerah untuk potensi energi angin 3) Menjelaskan penyebab terjadinya angin 4) Menjelaskan parameter-parameter fisika energi angin

b) Proses Melakukan diskusi pemecahan masalah tentang materi Fluida Dinamis terintegrasi energi angin menggunakan model CPS dengan pendekatan SETS, meliputi: Fase 1: Klarifikasi masalah Fase 2: Pengungkapan masalah Fase 3: Evaluasi dan seleksi Fase 4: Implementasi

3) Keterampilan Mampu membuat laporan diskusi kelompok tentang energi angin (melalui proses eksplorasi) dan mempresentasikannya di depan kelas

TUJUAN PEMBELAJARAN

1) Sikap a) Sikap Spiritual

Peserta didik bertawakal kepada Allah SWT agar terhindar dari krisis energi.

b) Sikap Sosial Peserta didik mampu menunjukkan perilaku kreatif, aktif, inovatif, aplikatif, dan rasa ingin tahu dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam memecahkan masalah.

2) Pengetahuan a) Produk

1) Peserta didik mampu menjelaskan pengertian energi angin 2) Peserta didik mampu menganalisis karakteristik daerah untuk

potensi energi angin 3) Peserta didik mampu menjelaskan penyebab terjadinya angin 4) Peserta didik mampu menjelaskan parameter-parameter fisika

energi angin dengan baik

b) Proses Peserta didik melakukan diskusi pemecahan masalah tentang materi Fluida Dinamis terintegrasi energi angin menggunakan model CPS dengan pendekatan SETS, meliputi: Fase 1: Klarifikasi masalah Fase 2: Pengungkapan masalah Fase 3: Evaluasi dan seleksi Fase 4: Implementasi

3) Keterampilan Peserta didik mampu membuat laporan diskusi kelompok tentang energi angin (melalui proses eksplorasi) dan mempresentasikannya di depan kelas

FLUIDA DINAMIS TERINTEGRASI ENERGI ANGIN

b. (Sumber:

pustakafisika.wordpress.com)

a. (Sumber: ipa-smk.blogspot.com)

c. (Sumber: www.wawasan-plusplus.blogspot.com)

Sebelum belajar, marilah terlebih dahulu kita berdoa menurut

kepercayaan kita masing-masing. Semoga apa yang kita pelajari dapat

kita terima dengan mudah dan berguna di dunia dan akhirat.

Menggantungkan harapan kepada Sang Pencipta dengan berdoa, ternyata mampu memberikan manfaat besar bagi tubuh dan otak seseorang.

Gambar 1. (a) angin darat dan angin laut, (b) pesawat terbangl, dan (c) Pembangkit Listrik

Tenaga Angin di Eropa.

a. Pemadaman listrik b. Kekurangan bahan bakar

Gambar 2. Dampak dari krisis energi (sumber: m.okezone.com)

Krisis energi merupakan kondisi kekurangan energi karena terganggunya pasokan

energi akibat terputusnya sarana dari prasarana energi. Pada saat ini kondisi energi nasional

mengalami krisis energi yang disebabkan oleh kurangnya kepedulian manusia terhadap

lingkungan. Apa yang terjadi kalau hal ini dibiarkan begitu saja? Apa yang harus kita

lakukan untuk mengurangi terjadinya krisis energi? Pernahkah terfikirkan oleh anda untuk

menciptakan energi alternatif dengan melihat potensi di daerah kita ini?

Untuk wilayah pesisir pantai, energi alternatif

apa yang cocok? Tahukah anda bahwa energi

angin sangat terkait dengan konsep fluida

dinamis yang akan kita pelajari? Bagaimanakah

karakterisitik fluida dinamis dan energi angin?

Untuk memahaminya, marilah kita pelajari

materi berikut ini.

Rasa Ingin Tahu

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menemukan fenomena terkait fluida dinamis. Ketika melihat fenomena seperti di atas,bagaimana anda memahami konsep fisisnya?

Penasaran? Marilah kita pelajari materi berikut ini.

Klarifikasi Masalah

Gambar 3. Wind turbine (Sumber: teknergi.wordpress.com)

Fluida yang mengalir disebut fluida dinamis. Jika yang diamati zat cair disebut

hidrodinamika, sedangkan gas disebut aerodinamika.

1. Garis Alir

Garis alir adalah lintasan yang ditempuh oleh suatu partikel dalam fluida yang mengalir. Kecepatan-kecepatan partikel fluida di tiap titik garis alir searah dengan garis singgungnya, maka garis alir tidak pernah berpotongan disebut juga dengan aliran laminer. Ketika melebihi suatu kelajuan tertentu, aliran fluida menjadi aliran turbulen ditandai adanya aliran berputar. Seperti pada Gambar 4. Contoh aliran laminer adalah angin, sedangkan aliran turbulen adalah ombak laut, tsunami, badai dan lain-lain.

2. Klasifikasi Angin

Pada saat diam, udara merupakan fluida statis, sementara saat bergerak udara adalah fluida dinamis. Fluida disebut bergerak atau mengalir jika fluida itu bergerak terus terhadap sekitarnya. Fluida yang mengalir yang akan dipelajari diasumsikan sebagai fluida ideal, yaitu fluida yang tak termampatkan (incompressible), tidak kental, dan memiliki aliran tunak. Fluida mengalir tak termampatkan jika fluida yang mengalir tidak mengalami perubahan volume atau massa jenis ketika fluida tersebut ditekan. Sebagai contoh, gerak relatif udara terhadap pesawat terbang yang melaju dengan kelajuan jauh lebih kecil dari kelajuan bunyi di udara (340 m/s) dapat dianggap sebagai aliran fluida yang tak termampatkan.

FLUIDA DINAMIS

Pengungkapan Masalah

Gambar 4. Aliran laminer dan turbulen

(sumber:ariffara215.blogspot.com)

Gambar 5. Angin (sumber:

majalengkabersama.blogspot.com)

Klasifikasi angin berdasarkan alirannya:1. Angin lokal (angin laut, angin gunung, angin darat)2. Angin planetari (angin barat dan angin timur)Garis lairannya termasuk aliran

3. Asas Kontinuitas

Pengamatan:

1. Pada saat Anda akan menyemprotkan air dengan menggunakan selang, cobalah ujung selang dipencet, maka air yang keluar akan menempuh lintasan yang cukup jauh. Sebaliknya ketika selang dikair akan berkurang. Daripenampang pipa mempengaruhi laju

2. Pernahkan kalian berarung jeperhatikan ketika orang berperahu diketika sungai menyempit.

Dari dua fenomena alam tersebut kita amati bahwa ketika melewati pipa lebar danakan coba menjelaskan lebih eksak hubungan tempat lain.

Gambar 6. Fluida yang Mengalir pada

Karena alirannya lunak (penampang A1 harus sama dengan massa yang masuk penampangpersamannya menjadi

Massa jenis fluida adalah konstan ( A1 = luas penampang 1 (mv1 = kecepatan 1 (m/s) A2 = luas penampang 1 (mv2 = kecepatan 1 (m/s)

Klasifikasi angin berdasarkan alirannya: Angin lokal (angin laut, angin gunung, angin darat) Angin planetari (angin barat dan angin timur)

Garis lairannya termasuk aliran Laminer.

Pada saat Anda akan menyemprotkan air dengan menggunakan selang, cobalah ujung selang dipencet, maka air yang keluar akan menempuh lintasan yang cukup jauh. Sebaliknya ketika selang dikembalikan seperti semula maka jarak pancaran air akan berkurang. Dari Fenomena fisika tersebut, kita peroleh bahwapenampang pipa mempengaruhi laju aliran fluida. Pernahkan kalian berarung jeram, atau naik perahu di sungai? Kalau kita

ketika orang berperahu di sungai akan merasakan arus bertambah deras ketika sungai menyempit.

Dari dua fenomena alam tersebut kita amati bahwa kecepatan fluida berkurang ketika melewati pipa lebar dan bertambah ketika melewati pipa sempit. Sekarang kita akan coba menjelaskan lebih eksak hubungan kecepatan fluida di suatu tempat dengan

yang Mengalir pada Pipa (sumber:herirustamaji.wordpress.com

Karena alirannya lunak (steady) dan massa konstan, maka massa yang masuk 1 harus sama dengan massa yang masuk penampang

21 mm =

222111 vAvA ρρ =

Massa jenis fluida adalah konstan ( 21 ρρ = ), sehingga menjadi:

= luas penampang 1 (m2)

= luas penampang 1 (m2)

2211 vAvA =

Pada saat Anda akan menyemprotkan air dengan menggunakan selang, cobalah ujung selang dipencet, maka air yang keluar akan menempuh lintasan yang cukup

embalikan seperti semula maka jarak pancaran Fenomena fisika tersebut, kita peroleh bahwa luas

ram, atau naik perahu di sungai? Kalau kita sungai akan merasakan arus bertambah deras

kecepatan fluida berkurang bertambah ketika melewati pipa sempit. Sekarang kita

kecepatan fluida di suatu tempat dengan

herirustamaji.wordpress.com)

) dan massa konstan, maka massa yang masuk A2. Oleh karena itu

Persamaan tersebut dikenal sebagai Persamaan Kontinuitas.

4. Perbandingan Kecepatan Fluida Dengaan Luas dan Diameter Penampang

Persamaan Kontinuitas dapat diubah ke bentuk

2211 vAvA =

Umumnya, diameter pipa dapat kita anggap berbentuk lingkaran dengan luas

22

4

1drA ππ == , dimana r adalah jari-jari pipa dan d adalah diameter pipa, maka

dapat diperoleh persamaan

5. Debit Fluida

Laju aliran air dalam luas penampang dinamakan dengan istilah debit (Q). Q = jumlah

volume fluida yang mengalir lewat suatu penampang tiap detik). Secara matematis

persaman debit dapat ditulis

Q = debit (m3/s) V = volume (m3) t = waktu (s)

6. Asas Bernoulli

Hukum Bernoulli menyatakan bahwa tekanan dari fluida yang bergerak seperti udara berkurang ketika fluida tersebut bergerak lebih cepat. Asas Bernoulli berbunyi pada pipa mendatar (horizontal), tekanan fluida paling besar adalah pada bagian yang kelajuan alirnya paling kecil, dan tekanan paling kecil adalah pada bagian yang kelajuan alirnya paling besar.

Gambar 7. Fluida yang mengalir dari titik 1

ke titik 2 (Sumber:yusufhaidaralismasa.blogspot.com)

Avt

VQ ==

1

2

2

1

A

A

v

v =

Pada fluida, hasil kali antara kelajuan fluida dan luas penampang selalu

konstan

Pada fluida, debit fluida di titik mana saja selalu konstan

Kelajuan aliran fluida berbanding terbalik dengan luas penampang yang

dilaluinya

2

1

2

2

1

2

2

1

=

=

d

d

r

r

v

v

Kelajuan aliran fluida berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari

penampang atau diameter penampang

22

2212

11 2

1

2

1ghvPghvP ρρρρ ++=++

Persamaan Bernoulli

a. Dua kasus persamaan Bernoulli

1) Untuk fluida tak bergerak (fluida statis)

Kecepatan v1 = v2 = 0, sehingga persamaannya menjadi

2211 00 ghPghP ρρ ++=++

2) Untuk fluida bergerak (fluida dinamis)

Dalam pipa mendatar tidak terdapat perbedaan ketinggian diantara bagian fluida. Berarti ketinggian h1 = h2 dan persamaannya menjadi

222

211 2

1

2

1vPvP ρρ +=+

b. Teorema Torricelli

Kelajuan fluida menyembur keluar dari lubang pada jarak h di bawah permukaan atas fluida dalam tangki sama seperti kelajuan yang akan diperoleh sebuah benda yang jatuh bebas dari ketinggian h. Persamaan ini disebut Teorema Torricelli.

Gambar 8. Contoh Hukum Bernoulli

(Sumber: tauriesna.blogspot.com) 7. Daya Total Energi Angin

Gambar 9. Daerah hembusan angin

�)&)-2 = 7� = 12�:9

Dimana � = T�:

�)&)-2 = 12 <T�:=:9

( )1221 hhgPP −=− ρ

( )21

2221 2

1vvPP −=− ρ

ghv 22 =

3

2

1AvPtotal ρ=

8. Hubungan Persamaan Bernoulli dengan kecepatan energi angin

Proses terjadinya angin, angin bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke

bertekanan udara rendah. Apabila dipanaskan, udara memuai. Udara yang telah

memuai menjadi lebih ringan sehingga naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan udara

turun kerena udaranya berkurang. Udara dingin di sekitarnya mengalir ke tempat yang

bertekanan rendah tadi. Udara menyusut menjadi lebih berat dan turun ke tanah. Di

atas tanah udara menjadi panas lagi dan naik kembali. Pada daerah yang tekanan

udaranya rendah, kecepatan udaranya besar. Sebaliknya di daerah yang tekanan

udaranya tinggi, kecepatan udaranya rendah. Hal ini sesuai dengan prinsip Bernoulli

yang menyatakan bahwa dimana kecepatan fluida tinggi, tekanan rendah dan dimana

kecepatan fluida rendah, tekanan tinggi. Udara yang bergerak inilah yang merupakan

energi yang dapat diperbaharui, yang dapat digunakan untuk memutar turbin dan

akhirnya dapat menghasilkan listrik.

Besarnya kecepatan udara agar menghasilkan energi angin dapat ditentukan

menggunakan persamaan Bernoulli:

�8 + T�ℎ8 +12 T:89 = �9 + T�ℎ9 +12 T:99 Diasumsikan ketinggian yang sama, tekanan dan kecepatan angin masuk sudu

masing – masing �( dan:(, sedangkan tekanan dan kecepatan angin keluar sudu

adalah �* dan :*, dimana kecepatan keluar sudu lebih kecil dari kecepatan masuk sudu

karena energi kinetik angin telah diserap sudu.

Persamaan energi untuk daerah masuk i dan a adalah:

�( +12 T:(9 = �- +12 T:-9 Dengan cara yang sama daerah keluar b – e adalah:

�V +12 T:V9 = �* +12 T:*9 Kemudian dengan menggabungkan persamaan (2) dan (3) diperoleh:

�- − �V = W�( + T:(9 − :-92 X − W�* + T :*

9 − :V92 X

Dengan mengasumsikan Va = V

b = V (karena tebal sudu relatif kecil dibanding

jarak total) dan pe =

pi maka persamaan (2.3) diatas dapat disederhanakan menjadi:

Siswa mengerjakan LKS 1, yaitu melakukan praktikum dan diskusi kelompok tentang fluida dinamis dengan energi angin kemudian dilanjutkan presentasi hasil diskusi kelompok dalam diskusi kelas.

Evaluasi dan seleksi

Implementasi

Sebuah pipa horizontal yang luas penampangnya 10 cm2 disambung dengan pipa horizontal lain yang luas penampangnya 50 cm2. Kelajuan air dalam pipa kecil adalah 6 m/s dan tekanan air disana 200 kPa.

a) Berapa kelajuan air dalam pipa besar? b) Berapa tekanan air dalam pipa besar? c) Berapa debit air yang melalui pipa besar? d) Berapa liter air yang melalui pipa besar dalam 1 menit?

Diketahui: A1 = 10 cm2 v1 = 6 m/s P1 = 200 kPa = 2 x 105 Pa A2 = 50 cm2 Ditanya : a). v2 = ? c). Q2 = ?

b). P2 = ? d). Vol dalam t = 1 menit = ? Jawab : a). A1 v1 = A2 v2

10 x 6 = 50 v2

v2 = 1,2 m/s

b). ( )21

2221 2

1vvPP −=− ρ

(2x105) – P2 = ½ 1000 (1,22 – 62) P2 = 217.280 Pa

c). Q2 = A2 v2 = (50x10-4) (1,2) = 6x10-3 m3/s

d) t

VQ =

V = Q t = (6x10-3) (1x60) = 0,36 m3 = 360 L

Contoh Soal

( )22

2

1eiba vvPP −=− ρ

Gambar 10. Angin Darat dan Angin Laut (sumber: detektif-fisika-doni.blogspot.com) Proses terjadinya angin darat dan angin laut disebabkan oleh beda sifat fisis antara

permukaan darat dan laut (BMKG, 2013). Yaitu perbedaan sifat antara daratan dan lautan dalam menyerap dan melepaskan energi panas matahari. Angin laut terjadi ketika pada pagi hingga menjelang sore hari, daratan menyerap energi panas lebih cepat dari lautan sehingga suhu udara di darat lebih panas daripada di laut. Akibatnya udara panas di daratan akan naik dan digantikan udara dingin dari lautan. Maka terjadilah aliran udara dari laut ke darat. Angin darat terjadi ketika pada malam hari energi panas yang diserap permukaan bumi sepanjang hari akan dilepaskan lebih cepat oleh daratan (udara dingin). Sementara itu di lautan energi panas sedang dalam proses dilepaskan ke udara.

1. Coba anda analisis konsep garis alir dan azas Kontinuitas sesuai dengan kretivitas dan pemahaman saudara!

2. Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menemukan peristiwa Bernoulli. Coba anda analisis peristiwa tersebut!

3. Analisis proses terjadinya angin kemudian sebutkan macam-macam angin yang bisa dijadikan energi angin.

4. Air PAM memasuki rumah melalui sebuah pipa berdiameter 2 cm pada tekanan 4 atm. Pipa menuju ke kamar mandi lantai kedua pada ketinggian 5 m dengan diameter pipa 1 cm. Jika kelajuan aliran air pada pipa masukan adalah 3 m/s, hitunglah kelajuan, debit, dan tekanan air dalam bak mandi!

5. Coba anda analisis kecepatan angin di daerahmu, apakah bisa digunakan sebagai energi angin!

6. Analisislah aplikasi konsep bernoulli dalam energi angin!

Ayo Uji Pemahaman Anda

FENOMENA ALAM

Gerakan konvektif tersebut menyebabkan udara dingin dari daratan bergerak menggantikan udara yang naik di lautan sehingga terjadi aliran udara dari darat ke laut.

Gambar 11. Daniel Bernoulli

(sumber:en.wikipedia.org)

Lahir pada tahun 1700 dari sebuah keluarga yang

memiliki sejarah panjang sebagai ahli matematika. Ketika

lahir ayahnya menjadi ketua jurusan matematika di

universitas Gruningen, Belanda. Ayahnya memiliki pengaruh

yang kuat dalam perkembangan Daniel Bornoulli bahkan

memutuskan bahwa jalan Daniel Bernoulli adalah menjadi

pedagang bukan ahli matematika seperti dirinya.

Ternyata justru dalam dunia kedokteran lah Daniell

Benoulli menemukan ketenarannya. Berbekal keahliannya

dalam matematika Daniel Bernoulli menemukan cara

mengukur tekanan darah disitulah awal mula teori

hidrodinamika yang terkenal itu dimulai.

Sampai dengan tiga tahun kemudian Daniel Bernoulli

berusaha lebih menyempurnakan teorinya dan pada akhirnya

menerbitkan sebuah buku berjudul "Hydrodynamica, by

Daniel Bernoulli, Son of Johann" dalam judul buku tersebut

Daniel Bernoulli berusaha rendah hati dan menyebut dirinya

sebagai anak dari Johann Bernoulli sebagai sebuah

penghormatan. Namun setahun kemudian ayahnya

menerbitkan juga sebuah buku dengan judul Hydraulics yang

memiliki kesamaan isi dengan buku anaknya dan bahkan

berbau plagiat.

Sejak kejadian tersebut sepertinya Daniel Bertoulli

kecewa sekali dan kehilangan minatnya pada dunia

matematika. Pada akhirnya dia sejak itu dia mendedikasian

dirinya untuk melayani masyakarat dan menjadi dokter

umum. Daniel Bernoulli meninggal dunia pada tahun 1782 di

usia ke-82.

TOKOH Daniel Bernoulli

(1700-1782)

Peduli

Apakah yang mesti kita lakukan terhadap krisi energi yang kita alami saat ini? Apakah hanya diam bisa menyelesaikan masalah?

Dari hal tersebut dapat kita ambil hikmahnya yaitu kita harus peduli terhadap masalah yang terjadi di Lingkungan sekitar, karena manusia dan

alam saling membutuhkan satu dengan yang lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

Akkar, Sinan.2011. Introduction to Earthquake Engineering. Ankara

Aydın,Fatih dan Mücahit Coskun.2010. “Observation of the students’ ‘earthquake’

perceptions by means of phenomenographic analysis”. International Journal of the

Physical Sciences, 5(8):1324-1330

Brikowski.2009. GEOS 3310 Lecture Notes:Earthquakes. Prentice Hall.

Graduate School of Engineering. Viscoelastic dumper. University of Technology, Sydney,

PO Box 123, Broadw..

Joko Sumarsono. 2008. Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan

Depdiknas.

Karyono dkk. 2008. Fisika untuk SMA/MA Kelas X.I Jakarta: Pusat Perbukuan Depdiknas.

Kanamori, H dan Emiily E Brodsky. 2004. The Physics of Earthquakes. Institut of Physics

Publishing university of California. Los Angeles USA

Maer, Bisatya W.2008.“Respon pendopo joglo yogyakarta terhadap getaran Gempa bumi”.

Dimensi teknik arsitektur, 36 (1) : 1 – 9

Mohorovicic, Andrija.2009.” Effects of earthquakes on buildings”. Geofizika,. 26 (1)

Nelson, Stephan. 2006. Causes and Measurements. Tulane University

Pratiwi, Henny dkk. 2006. Studi tentang kerusakan infrastruktur keairan Akibat gempa

tektonik di kabupaten klaten. Skripsi. Jurusan Teknik Sipil: FT Universitas Islam

Sultan Agung

Purwanto dan Fendi. 2007. Fisika SMA Kelas XI. Jakarta: Yudhistira Depdiknas.

Rusilowati dkk.2012.“Mitigasi bencana alam berbasisPembelajaran bervisi science

environment Technology and society”. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia, 8

(2012): 51-60

Ruwanto, Bambang. 2006. Asas-asas Fisika. Jakarta. Yudhistira.

Setya Nurachmandani. 2009. Fisika 1 untuk SMA dan MA Kelas X. Jakarta: Pusat

Perbukuan Depdiknas.

Siswanto dan Sukaryadi. 2009. Kompetensi Fisika. Jakarta. Pusat Perbukuan Depdiknas.

Sri Handayani dan Ari Damari. 2009. Fisika untuk SMA dan MA Kelas XI. Jakarta: Pusat

Perbukuan Depdiknas.

Suparmo dan Tri Widodo. 2009. Panduan BelajarFisika untuk SMA dan MA Kelas XI.

Jakarta: Pusat Perbukuan Depdiknas.

Supiyanto. 2006. Fisika untuk SMA Kelas X. Jakarta: Phibeta.

Samali, B. 2007. “Use of viscoelastic dampers in reducing wind and earthquake

induced motion of building structures”. NSW.Australia.

Wang Hui, dkk. 2004. “Stress and strain fields of active tectonic blocks in The china

mainland deduced by seismological methods”. Chinese Journal Of Geophysics, 47

(6)

Zoback, Mary Lou.2006. “The 1906 earthquake and a century of progress in

understanding earthquakes and their hazards”. GSA Today 16 (4/5): 1130-1604

Lampiran 6 Instrumen Validasi Perangkat

LEMBAR PENILAIAN INSTRUMEN VALIDASI SILABUS

Lembar penilaian ini dimaksudkan untuk mengumpulkan informasi tentang

instrumen validitas silabus yang akan digunakan untuk mengumpulkan data penelitian

dalam pengujian validitas silabus materi sumber energi terbarukan berbasis model Creative

Problem Solving dengan pendekatan pendekatan Konflik Kognitif

PETUNJUK PENGISIAN

1. Melalui lembar penilaian ini Bapak/Ibu dimintai pendapatnya tentang lembar validasi yang

telah dibuat untuk mengumpulkan data penelitian.

2. Pendapat yang Bapak/Ibu berikan pada setiap butir pernyataan yang terdapat dalam lembar

penilaian instrumen validasi ini akan digunakan sebagai masukan untuk menyempurnakan

pembuatan lembar validasi yang akan digunakan untuk mengumpulkan data penelitian.

3. Mohon berikan pendapat Bapak/Ibu dengan memberikan tanda centang (√), pada salah satu

kolom angka 1, 2, 3, atau 4 pada skala sebagai berikut:

Skor Kategori Persentase Ketercapaian Indikator

1 Sangat Tidak Setuju (STS) 0 – 25

2 Tidak Setuju (TS) 26 – 50

4 Setuju (S) 51 – 75

5 Sangat Setuju (SS) 76 – 100

4. Identitas Bapak/Ibu mohon diisi dengan lengkap

Nama Validator :________________________

Jurusan/Spesialisasi : ________________________

No Aspek yang Dinilai Skor

1 2 3 4 STS TS S SS

1 Petunjuk pengisian ditulis dengan bahasa yang jelas.

2 Pernyataan-pernyataan yang dibuat pada lembar validasi silabus :

a.Sesuai dengan indikator penilaian.

No Aspek yang Dinilai Skor

1 2 3 4 STS TS S SS

b.Sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai.

3

Format lembar penilaian yang dibuat pada lembar validasi silabus :

a. Sederhana dan mudah dipahami. b. Menggunakan bahasa Indonesia yang baik dan benar.

JUMLAH Saran: _________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

________

KEPUTUSAN Petunjuk: Silahkan Bapak/Ibu berikan tanda centang (√) pada kolom A, B atau C. Huruf A, B atau C mempunyai arti sebagai berikut: A = valid tanpa revisi B = valid setelah direvisi C = tidak valid

A B C

Padang, Juli 2014 Validator

LEMBAR PENILAIAN INSTRUMEN VALIDASI RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

Lembar penilaian ini dimaksudkan untuk mengumpulkan informasi tentang

instrumen validitas yang akan digunakan untuk mengumpulkan data penelitian dalam

pengujian validitas RPP materi sumber energi terbarukan berbasis model Creative Problem

Solving dengan pendekatan pendekatan Konflik Kognitif.

PETUNJUK PENGISIAN

5. Melalui lembar penilaian ini Bapak/Ibu dimintai pendapatnya tentang lembar validasi yang

telah dibuat untuk mengumpukan data penelitian.

6. Pendapat yang Bapak/Ibu berikan pada setiap butir pernyataan yang terdapat dalam lembar

penilaian instrumen validasi ini akan digunakan sebagai masukan untuk menyempurnakan

pembuatan lembar validasi yang akan digunakan untuk mengumpulkan data penelitian.

7. Mohon berikan pendapat Bapak/Ibu dengan memberikan tanda centang (√), pada salah satu

kolom angka 1, 2, 3, atau 4 pada skala sebagai berikut:

Skor Kategori Persentase Ketercapaian Indikator

1 Sangat Tidak Setuju (STS) 0 – 25

2 Tidak Setuju (TS) 26 – 50

3 Setuju (S) 51 – 75

4 Sangat Setuju (SS) 76 – 100

8. Identitas Bapak/Ibu mohon diisi dengan lengkap

Nama Validator : ________________________

Jurusan/Spesialisasi : ________________________

No Aspek yang dinilai Skor

1 2 3 4 STS TS S SS

1 Petunjuk pengisian ditulis dalam bahasa yang jelas.

2

Pernyataan-pernyataan yang dibuat pada lembar validasi RPP: a. Sesuai dengan indikator penilaian. b. Sesuai dengan tujuan penelitian yang ingin dicapai. c. Sesuai dengan kaidah EYD bahasa Indonesia yang baik dan benar.

3 Lembar validasi RPP. menggunakan format penilaian yang

No Aspek yang dinilai Skor

1 2 3 4 STS TS S SS

sederhana dan mudah dipahami.

Saran: _________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

________

KEPUTUSAN Petunjuk: Silahkan Bapak/Ibu berikan tanda centang (√) pada kolom A, B atau C. Huruf A, B atau C mempunyai arti sebagai berikut: A = valid tanpa revisi B = valid setelah direvisi C = tidak valid

A B C

Padang, Juli 2014 Validator (_________________)