Percobaan Ipa Smp Dan Sma1(Archimedes)

PERCOBAAN IPA SMP DAN SMA

Oleh:Drs. Darliana, M.Si.

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONALDIREKTORAT JENDERAL PMPTKPUSAT PENGEMBANGAN PENATARAN GURU IPABANDUNG

Garis gaya magnet

Arus listrik

Percobaan IPA SMP dan SMA Darliana

A. EFEKTIVITAS PEMBELAJARAN IPA DENGAN PERCOBAAN

Sains yang dituliskan dalam buku adalah gagasan para ilmuwan tentang alam. Karena itu

kurang tepat jika kita mengatakan bahwa mempelajari sains harus ada praktiknya, karena

penyataan itu lebih menekankan mempelajari sains dari buku, sedangkan praktiknya

(mempelajari sains dari alam riilnya) hanya digunakan untuk membantu mempelajari sains

dalam buku. Yang tepatnya adalah mempelajari sains adalah mempelajari alam (praktik),

sedangkan sains yang dituliskan orang dalam buku digunakan untuk membantu mempelajari

alam (praktik). Oleh karena itu, tujuan utama dalam pembelajaran sains seharusnya adalah

meningkatkan kemampuan siswa mempelajari alam riil dengan bantuan konsep-konsep sains

yang dituliskan orang dalam buku.

Informasi merupakan hal yang penting bagi kehidupan manusia, karena dengan informasi

yang dibaca, dipahami, dan digunakannya itu manusia mampu mengelola alam untuk

memenuhi kebutuhan hidupnya. Berdasarkan hal itu, penting bagi siswa untuk memiliki

kemampuan membaca, memahami, dan menggunakan informasi untuk memenuhi

kebutuhannya di sekolah yang lebih lanjut, di masyarakat, dan lingkungan alamnya. Ada 2 jenis

informasi yang diperlukan siswa, yaitu informasi dari media cetak dan elektronik, dan

informasi dari alam.

Pembelajaran percobaan IPA selama ini kurang meningkatkan kompetensi siswa, karena

pembelajaran dengan percobaan itu hanya digunakan untuk mengejar konsep. Pertanyaan-

pertanyaan bimbingan yang dituliskan dalam LKS membatasi peningkatan kompetensi siswa

dalam membaca alam. Akibatnya peningkatan kompetensi siswa terlalu sedikit dibandingkan

dengan lamanya waktu yang digunakan. Pembelajaran percobaan IPA yang efektif dan efisien

seharusnya dilakukan dengan tujuan untuk meningkatkan kompetensi siswa dalam membaca

dan menjelaskan alam, agar konsep-konsep yang dipelajari siswa dari percobaan itu benar-

benar dipahami siswa dan kompetensi siswa dalam membaca dan menjelaskan alam meningkat

dengan baik. Cara ini akan menghilangkan anggapan yang keliru dari beberapa rekan guru IPA

yang menganggap bahwa pembelajaran dengan percobaan tidak menunjang peningkatan

kompetensi siswa dalam menyelesaikan soal tertulis.

Cara berpikir dengan percobaan (penggunaan alat peraga) dan menyelesaikan soal tertulis

sebenarnya sama, karena sama-sama harus menerapkan konsep. Alat peraga merupakan alat

yang efektif dalam meningkatkan kompetensi siswa menerapkan konsep. Tentu saja dengan

1


syarat guru harus memahami cara berpikir dan bekerja dalam menerapkan konsep. Kegiatan

percobaan akan meningkatkan kompetensi siswa dalam membaca objek dan peristiwa,

menerapkan konsep-konsep IPA di alam, dan menyelesaikan soal-soal tertulis.

Keoptimalan manfaat suatu alat peraga bergantung pada bagaimana kita memanfaatkan

alat itu. Alat yang bagaimanapun baiknya akan kurang bermanfaat bagi siswa, jika kita tidak

tahu bagaimana cara memanfaatkan alat itu untuk meningkatkan kompetensi siswa seoptimal

mungkin. Cara yang optimal untuk memanfaatkan alat peraga adalah meminta siswa untuk

meragakan dan menjelaskan semua objek dan peristiwa yang terdapat pada alat peraga yang

dicoba oleh siswa tanpa menggunakan pertanyaan-pertanyaan bimbingan. Pertanyaan-

pertanyaan bimbingan dalam LKS mengurangi keluasan dan ketinggian peningkatan

kompetensi siswa yang dapat ditingkatkan dalam pembelajaran yang menggunakan alat

percobaan atau alat peraga. Untuk mengoptimalkan pembelajaran dengan menggunakan alat

itu, semua pertanyaan bimbingan diganti dengan prosedur berpikir dan bekerja yang harus

dipahami dan dilakukan siswa.

B. JENIS PERCOBAAN IPA

Percobaan IPA pada dasarnya disusun berdasarkan tujuan percobaan. Data apa yang akan

dicari dan bagaimana pencatatan dan pengolahan datanya bergantung pada jenis analisis yang

akan digunakan dalam percobaan tersebut. Berdasarkan IPA Dasar (Murni), IPA Terapan, dan

Teknologi, percobaan IPA dapat kita kelompokkan sebagai berikut.

1. Mempelajari Cara Alam Bekerja (IPA Dasar)

a. Percobaan Untuk Mengetahui Penyebab atau Akibat

Mengetahui penyebab atau akibat dilakukan dengan percobaan yang menimbulkan hubungan

sebab-akibat. Sifat objek juga diselidiki dengan cara yang sama dengan percobaan untuk sebab-

akibat. Hubungan sebab-akibat merupakan hubungan yang terjadi oleh interaksi objek-objek,

misalnya benda dalam air menimbulkan interaksi antara benda itu dengan air sehingga

menimbulkan gaya ke atas yang bekerja pada benda itu, akibat gaya ke atas itu dapat

menyebabkan benda melayang, terapung, atau benda itu tetap tenggelam. Ada 3 pola hubungan

interaksi yang dipelajari dalam IPA, yaitu sebagai berikut ini.

2


1. Hubungan interaksi yang dipelajari dalam IPA umumnya merupakan hubungan interaksi

antara 2 benda. Interaksi kedua benda itu terjadi akibat kedua benda itu bersentuhan, tetapi

ada juga benda-benda yang tidak bersentuhan, tetapi berinteraksi satu sama lain. Benda-

benda yang berinteraksi tanpa bersentuhan itu adalah magnet dengan magnet atau dengan

benda feromagnetik, antara dua benda bermuatan listrik, dan antara dua benda bermassa.

2. Hubungan interaksi terpusat merupakan hubungan interaksi yang kompleks, yaitu interaksi

antara suatu benda dengan beberapa benda yang lain. Prinsip untuk interaksi terpusat

terdapat pada hukum I dan II Newton, Dinamika dan keseimbangan benda tegar. Dalam

IPA hubungan interaksi terpusat dapat dari suatu benda sebagai penyebab menyebarkan ke

benda-benda lain yang menanggung akibat dari benda penyebab, dapat juga dari beberapa

benda sebagai penyebab menimbulkan akibat pada satu benda. Hukum I dan II Newton,

serta keseimbangan benda tegar merupakan contoh beberapa benda penyebab menimbulkan

akibat pada satu benda.

3. Hubungan interaksi berantai merupakan hubungan interaksi yang terjadi secara berurutan

dari beberapa benda, mulai dari dua benda pertama sampai dua benda terahir. Hubungan

interaksi berantai terjadi dalam perpindahan atau perambatan energi.

Format pencatatan data untuk hubungan sebab akibat dapat menggunakan matriks dengan

kolom-kolom yang terdiri dari nama benda yang berinteraksi, peristiwa, parameter dan

prinsip/teori, dan dapat ditambah dengan arah parameter, seperti berikut ini.

Benda Peristiwa Prinsip/Teori

Dalam interaksi terpusat, misalnya yang menggunakan hukum I atau II Newton,

diperlukan penentuan objek pokok lebih dahulu, baru kemudian menentukan objek-objek lain

yang berinteraksi dengan objek pokok. Dengan demikian format data untuk interaksi terpusat

dapat dibentuk seperti contoh berikut ini.

Dalam suatu percobaan sebuah bola besi massanya 1 kg digantungkan pada neraca pegas.

Bola besi yang tergantung itu dicelupkan dalam air dan dibiarkan diam di dalam air. Jarum

skala pada neraca pegas menunjukkan 8 N.

3


Hasil Pengamatan:

Di Udara

Objek Pokok: Bola besi

Objek Interaksi/Peristiwa Besaran/Prinsip

Bola besi Diam Fx = 0 Fy = 0

Neraca

Pegas

Mengerjakan gaya ke atas pada

bola

F = 10 N

Bumi Mengerjakan gaya ke bawah

pada bola

w = m.g = 10 N

Udara Mengerjakan gaya ke atas pada

bola

Diabaikan, karena sangat

kecil

Gambar 5.1.

Bola besi pada pegas

Dalam Air



Bola besi Diam Fx = 0 Fy = 0

Neraca

Pegas

Mengerjakan gaya ke atas pada bola F = 8 N

Bumi Mengerjakan gaya ke bawah pada bola w = m.g = 10 N

Air Mengerjakan gaya ke atas pada bola Fa = (10 – 8) N = 2 N

Gambar 5.2.

Bola besi pada pegas tercelup dalam air.

Percobaan diatas ini hanya merupakan percobaan kualitatif yang kita gunakan hanya

untuk mengetahui benda atau parameter penyebab dan benda atau parameter akibatnya.

Selanjutnya kita dapat melakukan percobaan kuantitatif untuk mengetahui sebesar apa akibat

yang ditimbulkan oleh penyebab itu. Apakah akibatnya itu dapat diabaikan ataukah tidak.

Dalam istilah statistik dikenal dengan sebutan signifikan.

Karena percobaan lanjutan merupakan percobaan untuk membandingkan perubahan besar

parameter penyebab terhadap perubahan parameter akibat. Pencatatan datanya berbeda dengan

4


yang terdahulu. Pencatatan datanya dibuat dalam bentuk tabel untuk kedua parameter tersebut.

Contoh pencatatan datanya sama seperti pada percobaan untuk meneliti pengaruh suatu

parameter terhadap parameter yang lain berikut ini.

b. Korelasi (Menyelidiki pengaruh suatu parameter terhadap parameter yang lain)

Percobaan pengaruh suatu parameter terhadap parameter yang lain umumnya merupakan

percobaan untuk mengetahui korelasi antara 2 parameter. Korelasi mengandung arti bahwa

perubahan besar parameter yang kedua bergantung pada perubahan besar parameter yang

pertama, tetapi hubungan kedua parameter itu tidak merupakan hubungan sebab-akibat

langsung (penyebab yang tidak langsung menimbulkan akibat). Hubungan korelasi antara

parameter-parameter umumnya digunakan untuk siswa mempelajari sifat objek, peristiwa, dan

pengganti. Secara sederhananya korelasi 2 parameter dinyatakan sebagai berikut.

makin......................., makin...................

atau

jika ......................., maka .......................

Jenis Korelasi

Jenis korelasi ada dua macam, yaitu sebagai berikut ini.

a) Korelasi sebanding atau berbanding lurus.

Contohnya: makin dalam, makin besar tekanan airnya. Hal itu dapat dinyatakan dengan: p

h dengan p adalah tekanan dan h adalah kedalaman.

b) Korelasi berbanding terbalik.

Contohnya: makin luas penampang suatu kawat, makin kecil hambatan kawat itu. Hal itu

dapat dinyatakan dengan: R 1/A. R adalah hambatan kawat itu dan A adalah luas

penampang kawat itu.

Karena percobaan ini digunakan untuk mengetahui perubahan besar suatu parameter

terhadap perubahan besar parameter yang lain, format pencatatan datanya dibuat dalam bentuk

tabel yang kolom-kolomnya diisi dengan angka-angka. Untuk mendapat pola pengaruhnya

digunakan grafik. Dari grafik kita dapat mengetahui apakah hubungan pengaruh suatu

parameter dengan parameter yang dipengaruhinya berbanding lurus (linier), parabola, ataukah

hiperbola. Contoh berikut ini merupakan contoh pencatatan data dalam bentuk tabel.

5


Suatu percobaan mengenai pengungkit dilaksanakan untuk meneliti hubungan antara

panjang lengan kuasa dengan besar kuasa untuk mengangkat beban dengan pengungkit

tersebut. Tabel pencatatan datanya dibuat sebagai berikut ini.

Berat beban: …………N

Lengan Beban (cm) Lengan Kuasa (cm) Kuasa (N)

c. Generalisasi (Menyelidiki kesamaan sifat benda atau keberlakuan umum suatu

konsep)

Percobaan untuk mengetahui generalisasi adalah percobaan untuk mengetahui mengenai

keberlakuan umum suatu prinsip. Umumnya digunakan untuk meneliti kesamaan sifat dari

objek-objek yang sejenis. Contohnya meneliti: “Benda-benda dari jenis apa saja yang

menghantarkan listrik dengan baik?” atau “Apakah hubungan l ∞ t (kenaikan suhu suatu

benda berbanding lurus dengan pertambahan panjang benda) berlaku untuk semua benda dari

jenis logam?”

1. Mempelajari Cara Mengendalikan Alam (IPA Terapan dan Teknologi)

a. Uji Bahan (Menyelidiki properti bahan dan yang mempengaruhinya)

Percobaan untuk mengetahui kondisi atau kandungan sesuatu bahan digunakan untuk

mencari bahan yang diperlukan untuk sesuatu keperluan atau untuk mencari interaksi benda-

benda apa yang diperlukan untuk memperoleh bahan yang kondisinya kita inginkan. Contohnya

percobaan untuk mengetahui konstanta gaya pegas yang diperlukan untuk membuat kasur

tempat tidur (springbed). Percobaan ini umumnya banyak dilakukan dalam Biologi dan Kimia.

Dalam percobaan untuk mengetahui kandungan suatu bahan, seringkali diperlukan

indikator yang digunakan untuk menunjukkan jenis zat yang terkandung dalam suatu bahan.

Contohnya sebagai berikut.

Pengujian amilum dalam bahan makanan.

Tahap pencarian zat penguji

Beberapa makanan yang diketahui mengandung amilum dan beberapa makanan yang

diketahui tidak mengandung mengandung amilum disediakan dalam tempat-tempat yang

6


terpisah. Beberapa zat yang akan diuji dalam kemampuannya memberi tanda ada atau tidak

adanya amilum dalam makanan disediakan. Misalnya lugol, larutan benedict, dan lain-lain.

Setiap zat itu kemudian diteteskan kedalam makanan-makanan itu dan dilihat hasilnya.

Zat yang dapat memberi tanda khas yang sama pada setiap makanan yang mengandung amilum

dan tidak memberi tanda khas pada makanan yang tidak mengandung amilum dipilih sebagai

zat yang dapat digunakan untuk menguji ada atau tidak adanya amilum dalam sesuatu makanan.

Dalam hal ini lugol memberi tanda khas biru kehitam-hitaman pada setiap makanan yang

mengandung amilum dan tidak berubah warna pada setiap makanan yang tidak mengandung

amilum. Karena itu lugol dipilih sebagai zat yang dapat digunakan untuk menguji ada atau tidak

adanya amilum pada sesuatu makanan.

Tahap penggunaan zat penguji

Zat penguji yang terpilih, dalam contoh ini lugol, disediakan. Kemudian bahan-bahan

makanan yang ingin diketahui ada atau tidak adanya amilum dalam bahan itu disediakan. Lugol

diteteskan pada setiap makanan yang akan diuji. Bila tetesan lugol pada makanan itu berwarna

bitu kehitam-hitaman, berarti makanan itu mengandung amilum.

b. Uji Konstruksi (Menyelidiki konstruksi/alat dalam mengendalikan sesuatu dan faktor-

faktor yang mempengaruhinya)

Percobaan untuk meneliti konstruksi atau rangkaian objek-objek kita dapati antara lain

pada rangkaian listrik atau suatu alat, contohnya rangkaian pipa dengan gelas Erlenmeyer pada

percobaan “air mancur dalam botol” (hal 155). Percobaan ini banyak digunakan dalam

teknologi untuk membuat alat yang memenuhi suatu keperluan. Alat-alat yang dibuat untuk

sesuatu keperluan selalu terbentuk dari rangkaian benda-benda. Percobaan untuk membuat

rangkaian alat terutama ditujukan untuk mencari rangkaian yang dapat memberikan hasil yang

terbaik. Percobaan dalam penelitian ini meliputi percobaan untuk meneliti bahan, ukuran, dan

model rangkaian.

C. Melatih Siswa Melakukan Pengukuran Setepat Mungkin

Percobaan untuk Mengukur Suatu Parameter (LKS Model Resep)

Ada kalanya para peneliti perlu mengetahui suatu besar parameter untuk memenuhi suatu

kepentingan. Kepentingan mengetahui besar suatu parameter umumnya digunakan untuk

7


mengetahui kondisi atau kandungan sesuatu bahan atau untuk keperluan mengukur parameter

yang lain. Misalnya pengukuran kedalaman laut dapat dilakukan dengan menggunakan bunyi,

sehingga ada orang yang akan membuat alat untuk mengukur kedalaman laut dengan

menggunakan bunyi. Untuk memenuhi kepentingan orang itu, perlu diketahui kecepatan bunyi

dalam air laut. Pengukuran kecepatan bunyi dalam laut dilakukan melalui percobaan dan

perhitungan. Contoh-contoh lain percobaan pengukuran besar parameter adalah percobaan

bandul sederhana untuk mengukur percepatan gravitasi Bumi.

Lembar percobaan pengukuran besar suatu parameter, yang sebenarnya bukan

merupakan suatu percobaan, tetapi pengukuran, disusun sebagai resep untuk melakukan

pengukuran. Lembar percobaan atau LKS percobaan ini tidak pernah menggunakan pertanyaan

bimbingan, karena cara kerja, rumus-rumus, dan penggunaannya harus tepat, agar hasil

pengukurannya tepat. Kegiatan siswa dengan percobaan ini tidak dimaksudkan untuk

meningkatkan kemampuan siswa memahami konsep atau memecahkan masalah, melainkan

hanya untuk melatih siswa melakukan pengukuran melalui penggunaan alat dan perhitungan.

B. METODE PENGAMATAN

1. Pengamatan Objek

Pengamatan dilakukan terhadap indikator alam. Setiap indikator alam mengindikasikan

suatu pengetahuan yang berupa pengetahuan mengenai kondisi, kandungan, atau sifat objek,

prinsip atau teori mengenai suatu interaksi atau proses alam. Pengamatan berguna untuk

mengetahui apa yang sudah diketahui dan apa yang belum diketahui siswa. Dari yang sudah

diketahui itu siswa menyusun pengetahuan baru, menyusun penjelasan, atau perhitungan.

Dalam pengamatan ini, siswa melakukan pengamatan/pengukuran terhadap variabel-

variabel yang ada di lingkungan yang akan dipelajari siswa. Objek dan peristiwa yang akan

diamati bergantung pada objek dan peristiwa yang akan dipelajari siswa dan metode penafsiran

objek dan peristiwa (pengolahan data). Pengamatan dapat kita bagi dalam 3 metode

pengamatan sebagai berikut.

a. Pengamatan Interaksi Terpusat

Pengamatan interaksi terpusat adalah pengamatan terhadap 1 (satu) objek yang

dipengaruhi atau mempengaruhi objek-objek di sekitarnya.

8


Keterangan:

OU = Objek Utama

OS... = Objek Sekitarnya yang mempengaruhi atau dipengaruhi objek utama.

Gambar 1. Diagram pengamatan interaksi terpusat.

Pengamatan Interaksi terpusat menggunakan objek pembanding yang digunakan sebagai

korektor (kontrol) untuk meminimalkan kesalahan penafsiran/pembahasan terhadap objek dan

peristiwa utama. Objek pembanding adalah objek yang parameter pokoknya sama, tetapi

berbeda dalam (satu) faktor. Satu faktor yang berbeda itulah yang menimbulkan pengaruh yang

berbeda terhadap objek utama dan objek pembanding yang digunakan untuk membentuk

penafsiran-penafsiran yang dapat diterima. Pengamatan lingkungan dengan interaksi terpusat

digunakan untuk mencari pengaruh-pengaruh sebagai berikut.

1) Mencari pengaruh timbal-balik antara keadaan objek-objek di suatu lingkungan terhadap

suatu objek yang dipelajari.

2) Mencari pengaruh 1 (satu) perlakuan terhadap 1 (satu) atau beberapa objek lain di

sekitarnya.

Pengamatan interaksi terpusat dapat menggunakan matriks untuk pencatatan datanya

seperti matriks berikut ini.

(Objek Utama) (Objek Pembanding)

Pengisian matriks dilakukan sebagai berikut. Objek utama diisi dengan objek yang

menjadi pengamatan utama. Objek pembanding diisi dengan objek yang dijadikan pembanding.

Objek pembanding berfungsi untuk mengoreksi pembahasan (penafsiran) objek utama. Kolom

di bawah objek utama diisi dengan parameter-parameter yang menunjukkan kondisi atau

9

OU

OS2OS4

OS3 OS1


kandungan objek utama. Parameter-parameter itu diperoleh dari pengamatan objek utama.

Kolom di bawah objek pembanding diisi dengan parameter-parameter yang menunjukkan

kondisi atau kandungan objek pembanding. Parameter-parameter itu diperoleh dari pengamatan

objek pembanding. Kolom di bawah objek-utama atau pembanding diisi dengan objek-objek di

sekitar objek utama dan pembandingnya. Objek-objek di sekitarnya itu ditulis dengan

parameternya yang diduga mempengaruhi atau dipengaruhi objek utama atau pembanding.

Gambar 2. Sistematika pembahasan interaksi antar objek

Pembahasan dilakukan dengan cara menduga (menafsirkan) pengaruh parameter objek-

objek di sekitar objek utama terhadap parameter objek utama atau sebaliknya. Hasil dugaan

kemudian dibandingkan dengan pengaruh parameter objek-objek sekitar objek pembanding

terhadap parameter objek pembanding atau sebaliknya. Dari perbandingan itu dapat ditentukan

dapat atau tidaknya dugaan itu diterima. Jika konsep sains yang dindikasikan oleh indikator

yang terkandung dalam objek dan peristiwa yang diamati itu diketahui siswa, konsep itu

digunakan oleh siswa untuk menjelaskan dugaan itu, sehingga dugaan itu menjadi dugaan yang

dapat diterima. Jika konsepnya itu belum diketahui siswa, siswa menyusun dugaan berdasarkan

konsep-konsep lain yang terkandung dalam objek dan peristiwa yang diamati. Dugaan yang

dapat diterima dituliskan dalam pembahasan. Pembahasan dilakukan terhadap setiap parameter

objek utama dan parameter objek-objek di sekitarnya.

b. Pengamatan Interaksi Berantai

10

Parameter Objek Utama

Parameter Objek

Sekitarnya

Konsep (Prinsip/

Teori)

Pembahasan

Parameter Objek

Sekitarnya

Parameter Objek Utama

MengoreksiDugaan


Pengamatan interaksi berantai adalah pengamatan yang dilakukan terhadap beberapa

objek yang bersambung dalam suatu rantai. Metode ini biasa digunakan untuk mengamati

peristiwa aliran (perpindahan) energi, rantai makanan, dan perkembangan makhluk hidup,

misalnya daur hidup suatu spesies serangga.

Gambar 3. Diagram pengamatan interaksi berantai.

Pengamatan interaksi berantai dilakukan langsung terhadap setiap objek yang berantai.

Pengamatan objek pada interaksi berantai tidak menggunakan objek pembanding.

Perbandingannya dilakukan antara objek-objek yang berantai tersebut, yaitu objek-1

dibandingkan dengan objek-2, lalu dengan objek-3, dan seterusnya. Kemampuan menafsirkan

objek dan peristiwa secara langsung dalam pengamatan interaksi berantai menuntut

pengetahuan dan keterampilan yang lebih luas dan lebih tinggi. Karena itu pengamatan

interaksi berantai sebaiknya digunakan dengan siswa mengkaji pustaka lebih dahulu dari buku-

buku teks atau artikel-artikel dari internet dan siswa sudah pernah beberapa kali berlatih dalam

kegiatan pengamatan. Pengamatan interaksi berantai digunakan untuk keperluan sebagai

berikut.

1) Mencari hubungan sebab-akibat atau korelasi dari suatu aliran materi atau energi.

2) Mengamati perkembangan alamiah suatu objek.

Matriks pencatatan data untuk pengamatan interaksi berantai dapat seperti berikut.

Objek yang Diamati Parameter Kondisi

Objek-1

Objek-2

Objek-3

11

O1 O2 O3

Parameter-1Parameter-2dll.




Objek-1, 2, 3, dan seterusnya merupakan objek-objek dalam suatu rantai. Kolom kondisi

diisi dengan parameter-parameter hasil mengamati objek-1, 2, 3, dan seterusnya. Pembahasan

dilakukan dengan membandingkan setiap parameter yang sama pada objek-1, 2, 3, dan

seterusnya.

c. Pengamatan Interaksi Kombinasi

Pengamatan interaksi kombinasi merupakan perpaduan dari interaksi terpusat dan

berantai seperti pada diagram berikut ini.

Gambar 4. Diagram pengamatan lingkungan interaksi kombinasi.

Perhatikan arah anak panah yang menunjukkan pengaruh suatu objek terhadap objek lain.

Matriks pencatatan data untuk pengamatan interaksi berantai dapat seperti berikut.

Bagian Objek Utama Objek Sekitarnya1

2

3

Sama seperti pengamatan interaksi berantai, pengamatan objek pada interaksi kombinasi

tidak menggunakan objek pembanding. Perbandingannya dilakukan antara objek-objek utama

yang berantai, yaitu objek-1 dibandingkan dengan objek-2, lalu dengan objek-3, dan seterusnya.

Setiap parameter pada objek-objek utama dibahas dengan cara memperhatikan pengaruh

parameter objek-objek di sekitarnya terhadap setiap parameter objek utama. Selanjutnya setiap

parameter yang sama dari setiap objek utama dibandingkan mengikuti urutan objek tersebut

dalam rantainya. Contoh interaksi kombinasi dalam pelajaran IPA adalah pencernaan makanan

dan aliran darah.

12

OU1

OS2OS4

OS3 OS1

OU2

OS2OS4

OS3 OS1

OU3

OS2OS4

OS3 OS1


b. Pengamatan Peristiwa (proses/perubahan)

Pengamatan peristiwa dilakukan berdasarkan waktu, yaitu dilakukan dengan mengamatai

keadaan atau posisi objek pada setiap saat yang ditentukan secara periodik. Peristiwa yang

teramati merupakan kumpulan dari sederetan hasil pengamatan. Proses yang terjadi atau

perubahan yang terjadi pada peristiwa yang diamati merupakan indikator-indikator konsep yang

akan menunjukkan konsep-konsep yang berlaku pada peristiwa itu.

c. Prinsip-prinsip Pengamatan

a. Dalam percobaan banyak objek yang dapat diamati untuk dipelajari, tetapi kita tidak

mempelajari semua objek itu sekaligus. Suatu percobaan disusum untuk mempelajari

sesuatu sesuai dengan masalah yang diajukan atau tujuan percobaan.

b. Setiap objek yang bersinggungan akan berinteraksi timbal-balik (saling menimbulkan

akibat, saling mempengaruhi). Karena itu, siswa harus menentukan 1 (satu) objek utama

yang akan dipelajari dan objek-objek di sekitarnya yang bersinggungan dengan objek utama

untuk dipelajari pengaruhnya. Pengaruh dari objek-objek yang dipelajari siswa diperoleh

dari besar parameter-parameter dari kedua objek itu yang saling mempengaruhi. Oleh

karena itu, yang diamati/diukur atau ditaksir adalah besar parameter-parameter yang

diperlukan dari objek-objek tersebut.

c. Penjelasan ilmiah dilakukan dengan menggunakan parameter. Karena itu, siswa harus

menjelaskan hasil pengamatannya dengan menggunakan parameter-parameter yang

diperolehnya dari hasil pengamatannya itu.

d. Parameter yang diamati sebaiknya diukur, agar mendekati kepastian. Jika tidak ada alat

ukur gunakan taksiran (perkiraan), misalnya kelembaban dinyatakan dengan basah atau

kering. Taksiran sebaiknya dilakukan dengan menggunakan 2 atau 3 tingkatan, jangan

terlalu banyak tingkatannya, agar penyimpangannya tidak terlalu jauh, misalnya basah,

kurang basah, dan kering.

C. LEMBAR KEGIATAN SISWA

1. LKS Konvensional dan LKS TPB (Tanpa Pertanyaan Bimbingan)

13


LKS (Lembar Kegiatan Siswa) disusun untuk membantu meningkatkan kemampuan

siswa dalam menafsirkan dan menjelaskan secara lengkap objek dan peristiwa yang

dipelajarinya. Kemampuan itu akan membekali siswa dalam menghadapi masalah-masalah

formal, misalnya soal-soal tertulis, baik waktu belajar di sekolahnya itu maupun untuk di

sekolahnya yang lebih lanjut, kemampuan itu juga akan membekali siswa dalam menghadapi

masalah sehari-hari di lingkungannya.

Pembelajaran dengan menggunakan LKS konvensional memiliki keterbatasan dalam

meningkatkan kompetensi siswa. Pertanyaan-pertanyaan bimbingan dan tugas-tugas dalam

LKS konvensional kurang meningkatkan kompetensi siswa yang seharusnya ditingkatkan

seoptimal mungkin. Kekurangan peningkatan kemampuan siswa tersebut adalah sebagai berikut

ini.

Perbedaan LKS konvensional dengan LKS TPB

LKS Konvensional LKS TPB

Hanya mengarahkan kegiatan siswa untuk

memahami/membentuk konsep yang

dipelajarinya.

Mengarahkan kegiatan siswa untuk

mempelajari semua objek dan peristiwa

pokok yang terdapat dalam percobaan,

termasuk konsep yang dipelajarinya.

Siswa hanya memikirkan bagian-bagian yang

diberitahukan.

Siswa memikirkan semua bagian pokok

yang terdapat dalam percobaan.

Siswa diberitahu apa yang harus diamatinya,

dicatat, dan ditafsirkan.

Siswa harus memikirkan apa yang harus

diamati, dicatat, dan ditafsirkannya.

Siswa tidak mengetahui prosedur ilmiah

dalam kegiatan percobaan.

Siswa memahami prosedur ilmiah dalam

kegiatan percobaan.

a. Pertanyaan bimbingan atau tugas-tugas dalam LKS konvensional menyebabkan siswa

langsung mengarahkan perhatiannya pada pertanyaan bimbingan atau tugas-tugas tersebut,

sehingga ada kompetensi-kompetensi lain yang terlewat yang tidak ditingkatkan pada siswa.

Contohnya siswa tidak memiliki kemampuan menentukan apa yang harus diamati dan

mengapa mengamati bagian itu, karena apa yang harus diamati diberitahukan melalui

pertanyaan atau tugas.

14


b. Siswa tidak dilatih menjelaskan semua peristiwa yang perlu dipahaminya dari percobaan,

karena mereka hanya diminta mengamati mencatat dan menafsirkan data dari bagian-bagian

tertentu, tanpa memperhatikan semua proses alam yang berkatian dengan data.

c. Siswa tidak mengenal prosedur berpikir ilmiah yang seharusnya dimilikinya, karena

mereka hanya diminta memikirkan bagian-bagian yang ditanyakan.

Di SMP dan SMA kompetensi yang ditingkatkan melalui penggunaan LKS konvensional

umumnya hanya mengumpulkan data, lalu menarik kesimpulan dari data yang diperolehnya.

Kompetensi penting lainnya yang harus ditingkatkan, seperti menentukan apa yang harus

diamati, menyusun hipotesis, menganalisis objek dan peristiwa, menjelaskan objek dan

peristiwa yang terjadi dalam percobaannya, dan kompetensi-kompetensi lainnya tidak

terlatihkan pada siswa.

Pengembangan pembelajaran dengan percobaan IPA ditingkatkan dengan cara

memperbaiki LKS konvensional menjadi LKS TPB. LKS ini akan mengembangkan kompetensi

siswa yang penting untuk ditingkatkan. Dengan LKS TPB, kompetensi yang asalnya tidak

muncul, karena dibatasi oleh pertanyaan-pertanyaan bimbingan, dimunculkan untuk

meningkatkan kompetensi siswa yang lebih luas dalam mengidentifikasi dan menjelaskan objek

dan peristiwa dalam percobaan.

Pembelajaran dengan menggunakan LKS TPB dapat diharapkan untuk memenuhi hal-hal

berikut ini.

a. Kompetensi dan pemahaman siswa dalam IPA meningkat dengan lebih baik.

b. Semua kompetensi yang diperlukan siswa dalam mengkaji objek dan peristiwa dilatihkan

dalam pembelajaran ini.

c. Mampu menghindari kemungkinan terjadinya kompetensi semu pada siswa.

d. Menunjang peningkatan kompetensi siswa dalam melaksanakan pembelajaran dengan

metode ilmiah atau yang lainnya.

Kemampuan-kemampuan yang akan diperoleh siswa dari pembelajaran dengan LKS TPB

antara lain sebagai berikut ini.

a. Mengklarifikasi masalah.

b. Menganalisis objek dan peristiwa.

c. Membuat dan menggunakan model.

d. Mengidentifikasi objek dan peristiwa.

15


e. Menafsirkan.

f. Menyusun pembahasan ilmiah secara tertulis dan lisan.

g. Menentukan gagasan utama dari suatu penjelasan ilmiah.

Pembelajaran dengan menggunakan LKS TPB sama seperti menggunakan LKS

konvensional, tetapi pertanyaan bimbingannya ditiadakan. Dalam LKS TPB hanya diisi dengan

masalah, alat dan bahan, serta percobaannya saja. Dapat ditambah pengantar, agar siswa

mengetahui arah percobaan yang akan dilakukannya.

LKS TPB hanya dapat dilaksanakan jika guru sudah menguasai prosedur berpikir dalam

IPA. Oleh karena itu, penting bagi guru untuk mempelajari prosedur berpikir dalam IPA.

Prosedur berpikir dalam IPA mulai dari memahami masalah, menentukan objek-objek yang

harus diamati, yaitu yang dipermasalahkan dan yang terkait dengan masalah, menentukan

konsep, dan ahirnya menjelaskan hubungan interaksi antara benda-benda.

Berbeda dengan LKS konvensional, yang menggunakan banyak pertanyaan bimbingan,

LKS TPB membantu siswa dalam meningkatkan keterampilan berpikir, penggunaan prosedur

ilmiah, dan pemahamannya terhadap konsep-konsep IPA yang lebih mendalam dan relatif

lengkap, sehingga siswa benar-benar memiliki kemampuan dalam mengidentifikasi objek dan

peristiwa, serta membuat penjelasan yang lengkap mengenai objek dan peristiwa itu. Dengan

demikian konsep yang dipelajari siswa melalui LKS ini akan secara lengkap diketahui dan

dipahami siswa, serta keterampilan berpikir dan psikomotoriknya dapat dikembangkan dengan

lebih baik.

Dalam model pembelajaran ini siswa mengungkapkan pemahamannya dahulu dalam

memikirkan objek dan peristiwa. Selanjutnya setelah siswa melakukan percobaan dan mengisi

LKS, siswa dengan bimbingan guru membahas hasil percobaan dan jawaban siswa. Kegiatan

ini digunakan untuk memperbaiki pemahaman siswa dengan cara meminta siswa

memperhatikan objek-objek yang berinteraksi, memikirkan parameter-parameter yang

berpengaruh dan dipengaruhi, serta memikirkan akibatnya.

Pembelajaran dengan LKS bukan sedang menguji siswa, melainkan sedang melatih siswa,

agar siswa mampu berpikir dan bekerja untuk memahami konsep/prinsip yang sedang

dipelajarinya itu. Oleh karena itu, bila jawaban siswa salah, tidak apa-apa. Siswa akan belajar

dari kesalahannya.

16


Pelaksanaan:

a. Sebelum percobaan dilakukan siswa mendiskusikan apa yang akan dilakukannya dengan

menggunakan LKS tersebut, apa yang harus diamati/diukur, bagaimana mencatat data, cara

menjawab pertanyaan-pertanyaan, dan lain-lain.

b. Siswa melakukan percobaan dan mengisi LKS. Siswa diminta melakukan percobaan lebih

dahulu, kemudian menuliskan hasil percobaannya pada baris-baris yang sesuai pada bagian

percobaan.

c. Setelah semua percobaan selesai, siswa mengisi baris-baris yang belum diisi pada bagian

percobaan itu berdasarkan hasil pemikirannya. Selanjutnya siswa membahas proses alam

yang terjadi dalam percobaannya dari data, dan menuliskan jawaban-jawaban masalah pada

bagian jawaban masalah

d. Setelah semua siswa selesai melakukan percobaan dan mengisi jawaban, guru

melaksanakan tanya-jawab/diskusi dengan semua siswa untuk memperbaiki pemahaman

dan jawaban siswa yang keliru.

LKS ini tidak akan segera dapat digunakan oleh siswa, karena itu guru perlu memberi

contoh cara menggunakan LKS lebih dahulu, baru kemudian siswa bekerja dengan

menggunakan LKS ini. Bila LKS ini sudah digunakan beberapa kali guru tidak perlu memberi

contoh lagi.

2. Penyusunan LKS TPB

LKS percobaan pengukuran tidak pernah menggunakan pertanyaan bimbingan. Prinsip,

teori, dan rumusnya diberitahukan dalam LKS tersebut. Dari kegiatan percobaan pengukuran

siswa tidak belajar memahami atau menerapkan konsep, melainkan hanya berlatih melakukan

percobaan untuk mengukur sesuatu parameter. Karena fungsinya tersebut, LKS percobaan

pengukuran tidak disebut LKS TPB. LKS konvensional yang LKS-nya banyak mengandung

pertanyaan bimbingan adalah LKS percobaan penyelidikan. LKS tersebut digunakan untuk

membelajarkan siswa mempelajari konsep, prinsip, atau teori dari percobaan. Penyusunan LKS

TPB berikut ini dimaksudkan untuk digunakan pada percobaan LKS percobaan penyelidikan.

LKS TPB disusun mengikuti langkah-langkah metode ilmiah yang disederhanakan sesuai

dengan tingkat kemampuan berpikir siswa. Langkah-langkah metode ilmiah yang

disederhanakan berikut ini dapat digunakan untuk penyusunan LKS IPA bagi siswa SMP dan

17


SMA. Perlu diperhatikan bahwa tidak semua percobaan IPA cocok menggunakan urutan LKS

TPB berikut ini.

1. Pendahuluan

Fungsi: Menyiapkan siswa dalam pengetahuan (konsep atau prinsip) yang diperlukan

untuk mengolah data hasil percobaannya.

Isi: a. Prerequisite (pengetahuan yang harus diketahui oleh siswa lebih dahulu).

b. Jika percobaan menggunakan indikator dan fungsi indikator itu tidak dapat

dipelajari oleh siswa melalui kegiatan pra percobaan, fungsi indikator itu

dijelaskan pada bagian ini.

c. Tidak mengandung jawaban masalah yang dituliskan dalam LKS.

Bagian ini ditulis oleh penyusun LKS.

2. Masalah

Fungsi: Mengarahkan siswa pada konsep atau prinsip yang harus dicarinya dari

percobaan.

Isi: Berisi pertanyaan yang harus dijawab oleh siswa dari hasil percobaannya.

Kriteria masalah yang dituliskan pada bagian ini adalah sebagai berikut.

1) Mengandung konsep/prinsip yang akan dipelajari siswa.

2) Masalah mengindikasikan apa yang harus dicari oleh siswa dari

percobaannya.

3) Terarah pada prinsip yang akan dipelajari siswa.

4) Tidak terlalu terbuka, jangan sampai siswa tidak memahami apa yang

harus dicari dari percobaannya.

Bagian ini diisi oleh penyusun LKS.

3. Hipotesis (praduga)

Fungsi: Memperjelas apa yang harus dicari siswa dari percobaannya. Hipotesis akan

menuntun siswa pada apa yang harus dicari siswa dan mengarahkan siswa

pada percobaan yang harus dilakukannya.

Isi: Jawaban sementara (dugaan) siswa mengenai jawaban masalah.

Hipotesis merupakan dugaan atau jawaban sementara yang harus dibuat siswa sebelum

merencanakan dan melakukan percobaan. Pada langkah ini siswa harus berusaha untuk

18


memperkirakan jawaban sementara yang harus dicarinya dengan cara menjawab

masalah. Walaupun misalnya jawaban sementaranya itu sudah merupakan jawaban yang

benar, tetapi jawaban sementaranya itu baru merupakan jawaban yang diperkirakan.

Oleh karena itu, siswa perlu melakukan percobaan untuk menguji keabsahan

sementaranya yang masih merupakan perkiraan itu.

Bagian ini diisi oleh siswa.

4. Alat dan Bahan

Fungsi: Menginformasikan alat dan bahan yang perlu digunakan oleh siswa dalam

percobaan.

Isi: Daftar alat dan bahan yang diperlukan untuk melakukan percobaan.

Bagian ini disusun oleh penyusun LKS.

5. Percobaan

Fungsi: Menginformasikan langkah-langkah percobaan yang perlu dilaksanakan oleh

siswa dalam percobaan.

Isi: Langkah-langkah percobaan tanpa pertanyaan.

Bagian ini disusun oleh penyusun LKS.

6. Hasil Pengamatan

Fungsi: Melatih siswa menyusun format pencatatan data dan mencatat data secara

objektif dan menginfer dengan menggunakan satu atau dua kata.

Isi:

Untuk LKS yang meminta siswa menyusun penjelasan dari hasil pengamatan kualitatif.

a. Format pencatatan data (dibuat siswa).

b. Benda-benda yang harus diamati (dicatat pertama kali).

c.Peristiwa yang teramati (dicatat setelah b.)

d. Benda yang tidak teramati (jika ada).

e.Peristiwa yang tidak teramati (ditafsirkan oleh siswa dari benda dan peristiwa

yang telah diamatinya).

Untuk LKS yang meminta siswa menyusun penjelasan dari hasil pengamatan kuantitatif

(hasil pengukuran).

19


a. Format pencatatan data (tabel parameter-parameter yang harus diukur).

b. Data kualitatif (angka) yang diperoleh dari hasil pengukuran.

Pada langkah ini siswa mencatat hasil pengamatan dan melakukan

penginferan/penafsiran dari hasil pengamatannya. Walaupun sudah menafsirkan, tetapi

hasil pengamatan dan penafsirannya masih merupakan bagian-bagian yang terpisah,

belum membentuk pengertian yang utuh.

Bagian ini diisi oleh siswa dengan data angka atau kata-kata yang singkat.

7. Pembahasan atau dan Perhitungan

Fungsi: Melatih siswa menyusun dan mengolah data kuantitatif dan kualitatif, serta

membahasnya menjadi suatu penjelasan mengenai objek dan peristiwa dalam

percobaannya.

Isi: Perhitungan atau dan pembahasan mengenai objek dan peristiwa dari data dan

hasil penafsiran siswa.

Untuk data kualitatif siswa membahas objek dan peristiwa dari objek dan

peristiwa yang sudah dicatat.

Untuk data kuantitatif siswa melakukan penafsiran terhadap data kuantitatif.

Pada bagian ini siswa menyusun bagian-bagian yang terpisah pada hasil pengamatan

menjadi suatu kesatuan yang utuh yang sudah dapat dipahami. Konsep yang dicari

sudah terbentuk, tetapi masih tercampur dengan penjelasan-penjelasan yang lain.

Bagian ini dibuat oleh siswa dengan cara memperhatikan data hasil pengamatan.

8. Kesimpulan

Fungsi: Melatih siswa mengenal inti pernyataan yang merupakan jawaban masalah.

Isi: Jawaban masalah yang disarikan dari pembahasan.

Pada langkah ini siswa menganalisis penjelasannya untuk menentukan bagian

penjelasan yang mengandung konsep yang menjadi jawaban masalah.

Bagian ini dibuat oleh siswa.

3. Contoh-contoh LKS TPB

Contoh-contoh berikut ini merupakan LKS tahap awal untuk mengenalkan siswa pada

kegiatan yang harus dilakukannya. LKS yang selanjutnya dapat menghilangkan bagian yang

20


harus dibuat siswa, sehingga yang ada dalam LKS tersebut hanya pendahuluan, masalah,

hipotesis, alat dan bahan, dan percobaan.

Contoh-1:

HUKUM ARCHIMEDES

I. Pendahuluan

Menurut hukum Newton jumlah gaya-gaya pada benda yang diam adalah nol. Perjumlahan

gaya-gaya itu dapat kita gambarkan dengan diagaram gaya seperti pada diagram gaya

berikut ini.

Jumlah gaya pada sumbu vertikal:

Fy = 0 F1 – F2 = 0;

Maka: F1 = F2

Jumlah gaya pada sumbu horizontal:

Fx = 0 F4 –F3 = 0;

Gambar 3. Diagram gaya Maka: F4 = F3

Berat benda dirumuskan dengan w = m.g menurut rumus ini berat benda tidak dipengaruhi

oleh zat di sekitar benda itu. Jadi, berat benda di udara akan sama dengan berat benda itu di

dalam zat cair.

II. Masalah: a. Mengapa benda yang dimasukkan ke dalam air terasa ringan?

b. Samakah gaya ke atas oleh air dengan berat air yang dipindahkan?

II. Hipotesis:

1. Benda yang dimasukkan ke dalam air terasa ringan, karena air mendorong benda ke

atas.

2. Gaya ke atas oleh air sama dengan berat benda yang dipindahkan.

III. Alat dan Bahan:

Nama Alat/Bahan Jumlah

Dasar statif 1 buah

21

F1

F4F3

F2

y

x


Batang statif pendek 2 buah

Batang statif panjang 1 buah

Balok pendukung 2 buah

Neraca pegas 1,5 N 1 buah

Tali 1 buah

Beban 0,5 g 1 buah

Gelas berpancuran 1 buah

Gelas ukur 100 ml 1 buah

Penahan jepit 1 buah

Gelas beaker 250 ml 1 buah

IV. Percobaan:

A. Percobaan 1

Langkah Percobaan:

1. Gantungkan bola besi pada pegas di udara.

2. Ukur panjang pegas pada keadaan ini.

3. Masukkan ke dalam air bola besi yang tergantung pada pegas itu.

4. Ukur panjang pegas pada keadaan ini.

Hasil Pengamatan/Pengukuran:

Di Udara

Benda Pokok:

Benda Interaksi/Peristiwa Besaran/Prinsip

Gambar 5.4.

Bola besi pada pegas

Dalam Air

Benda Pokok:

Benda Interaksi/Peristiwa Besaran/Prinsip

22


Gambar 5.5.

Bola besi pada pegas tercelup dalam air.

Pembahasan:

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………...........……

Kesimpulan:

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

B. Percobaan 2

Langkah Percobaan:

1. Ukurlah massa gelas ukur 100 ml yang masih kosong. Catat hasilnya pada tebal hasil

pengukuran.

2. Isi gelas berpancuran dengan air sampai permukaan air sejajar dengan permukaan

pancuran pada gelas itu.

3. Rakitlah statif dengan balok pendukung, gantungkan neraca pegas pada balok

pendukung itu.

4. Gantungkan beban pada neraca pegas. Catatlah berat beban itu pada tabel hasil

pengukuran.

5. Tempatkan gelas berpancuran yang telah diisi air dibawah beban itu dan tempatkan

gelas ukur kosong di bawah pancuran dari gelas berpancuran itu.

6. Geserlah beban itu sampai tercelup seluruhnya dalam gelas berpancuran. Catat berat

beban dalam air itu pada tabel hasil pengamatan.

23


7. Ukurlah massa gelas ukur yang terisi tumpahan air dari gelas berpancuran dengan

neraca. Kemudian hitunglah massa air dalam gelas ukur dan ubahlah ke satuan newton.

Hasil Pengukuran:

Objek pokok : Bola besi


Pembahasan:

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

Kesimpulan:

…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………

........................................................................................................................................

Setelah diisi hasilnya akan tampak seperti berikut ini.

A. Percobaan 1

Hasil Pengamatan:

Di Udara



Bola besi Diam Fx = 0 Fy = 0 Neraca Pegas

Mengerjakan gaya ke atas pada bola

F = 10 N

Bumi Mengerjakan gaya ke bawah pada bola

w = m.g = 10 N

Udara Mengerjakan gaya ke atas pada bola

Diabaikan, karena sangat kecil

Dalam Air


24

Gambar 5.6.Bola besi pada pegas

Gambar 5.7.Bola besi pada pegas tercelup dalam air



Bola besi Diam Fx = 0 Fy = 0 Neraca Pegas

Mengerjakan gaya ke atas pada bola

F = 8 N

Bumi Mengerjakan gaya ke bawah pada bola

w = m.g = 10 N

Air Mengerjakan gaya ke atas pada bola

Fa = (10 – 8) N = 2 N

Pembahasan:

Di udara Dalam air

Di Udara: F = w Dalam air: F + Fa = wFa = w - F

Pada saat bola besi digantungkan di udara gaya pada neraca 10 N. Pada saat bola besi

digantungkan di dalam air gaya pada neraca 8 N. Ini berarti gaya pegas dalam air lebih

kecil daripada di udara. Berkurangnya gaya pegas di dalam air dikarenakan air

mengerjakan gaya ke atas pada bola besi.

Kesimpulan:

Air mengerjakan gaya ke atas pada benda dalam air.

B. Percobaan 2

Hasil Pengukuran:

25

F

w w

Fa

F


Objek pokok : Bola besi


Neraca mengerjakan gaya ke atas pada bola F = 8 N

Bumi mengerjakan gaya ke bawah pada bola w = m.g = 10 N

Air dalam

bejana

mengerjakan gaya ke atas pada bola Fa = 2 N

Air yang pindah wa = 2 N

Pembahasan:

Gaya ke atas oleh air pada benda sama dengan berat air yang dipindahkan.

Fa = wa

= m.g.

Karena: m = .V maka: Fa = .V.g.

Volume air yang dipindahkan sama dengan volume air yang ditempati benda.

Kesimpulan:

Gaya ke atas oleh air sama dengan rapat massa air kali volume air yang ditempati benda

kali percepatan gravitasi bumi.

Fa = .V.g.

Contoh 2:

TEKANAN DALAM ZAT CAIR

Pendahuluan

Setiap titik dalam zat cair memiliki tekanan. Tekanan pada titik-titik di dalam zat cair itu

tidak dapat kita ketahui dengan pengamatan langsung. Karena itu, kita memerlukan sebuah

alat yang dapat memperlihatkan gejala yang menunjukkan adanya tekanan pada suatu titik

dalam zat cair itu. Alat yang akan kamu gunakan untuk mengetahui adanya tekanan dalam

zat cair adalah alat Hartl.

Bila kita menyatakan A berbanding lurus dengan B (A ∞ B) artinya bila B makin besar,

maka A juga makin besar. Bila kita menyatakan A berbanding terbalik dengan B (A ∞ 1/B)

26


artinya bila B makin besar, maka A makin kecil. Istilah berbanding lurus dan terbalik akan

kamu gunakan dalam LKS ini.

Masalah

1. Bagaimana prinsip kerja alat Hartl?

2. Parameter-parameter apakah yang mempengaruhi besar tekanan di suatu titik dalam zat

cair?

Hipotesis

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………...........……............

Alat dan Bahan

No. Nama Alat Jumlah

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

Dasar statif

Batang statif pendek

Batang statif panjangf

Balok pendukung

Gelas ukur 100 ml

Gelas beaker 250 ml

Pipa plastik diameter 8

Selang silikon

Pencoba tekanan

Pemegang manometer U

Corong plastik mini

2 buah

1 buah

2 buah

1 buah

1 buah

1 buah

2 buah

1 buah

1 buah

1 buah

1 buah

Percobaan dan Hasil Percobaan

A. Prapercobaan

27


1. Rangkaian alat seperti pada gambar berikut ini dan buatlah permukaan air di kedua kaki

pipa U sama tinggi.

Gambar 5.8. Rangkaian alat pengukur tekanan air.

2. Isilah gelas kimia dengan air sampai hampir penuh. Masukkan corong ke dalam air

dalam gelas itu dengan mulut corong menghadap ke bawah. Perhatikan tinggi

permukaan air di kaki kanan pipa U. Tuliskan hasil pengamatanmu pada Jawaban

Masalah 1.

Jawaban Masalah 1:

Benda Interaksi/Peristiwa

Pembahasan:

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

Kesimpulan:

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

28

Gambar 5.9. Penggunaan alat pengukur tekanan air


B. Percobaan

1. Lakukan percobaan seperti pada pra percobaan beberapa kali dengan kedalaman yang

berbeda-beda.

2. Buatlah suatu tabel untuk mencatat hasil percobaanmu itu dan isilah dengan data dari

hasil percobaanmu.

Tabel:

Kedalaman (h) Kenaikan permukaan Air dalam kaki kanan pipa U

Tekanan Air (p)

Kesimpulan:

………………………………………………………………………..……………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

Setelah diisi hasilnya akan tampak seperti berikut ini.

A. PrapercobaanJawaban Masalah 1:

Benda Interaksi/Peristiwa

Air Menekan udara dalam pipa U

Udara dalam pipa U Udara dalam pipa U menekan kolom air dalam pipa U

Kolom air dalam Pipa

U

Permukaan air pada kaki kiri pipa U tertekan, sehingga turun, sedangkan permukaan air di kaki kanan pipa U naik.

Gambar 13. Posisi pengukur tekanan air

Pembahasan:

Jika corong pada pipa U dimasukkan ke dalam air dalam bejana, udara dalam corong

tertekan oleh air. Tekanan udara dalam corong diteruskan ke udara dalam pipa U, sampai

29


pada permukaan air di kaki kiri pipa U. Karena itu, permukaan air di kaki kiri pipa U

turun, sedangkan permukaan air di kaki kanan pipa U naik.

Kesimpulan:

Kenaikkan permukaan air di kaki kanan pipa U dapat dijadikan indikator untuk

mengetahui besar-kecilnya tekanan air dalam bejana.

B. Percobaan

Tabel:

Kedalaman (h)(cm)

Kenaikan permukaan Air dalam kaki kanan pipa U (mm)

Tekanan Air (p)

0 - -4 3 +8 5 ++12 7 +++

Keterangan: Makin banyak tanda + menunjukkan tekanan air makin tinggi.

Kesimpulan:

Makin dalam, makin besar tekanan airnya.

Contoh 3:

AIR MANCUR DALAM BOTOL

Tugas:

Lakukan peragaan dengan menggunakan alat peraga “Air

Mancur Dalam Botol”. Perhatikan peristiwa yang terjadi, lalu

jelaskan semua peristiwa yang terjadi dalam peragaan dengan

menggunakan prinsip/rumus yang telah kamu pelajari. Ahirnya

jawablah masalah sebagai kesimpulanmu.

Pendahuluan

Karena air memiliki berat, secara alamiah air tidak mengalir dari tempat yang rendah ke

tempat yang tinggi. Walaupun demikian orang dapat membuat pompa air yang dapat

30


mengalirkan air dari dalam sumur ke bak yang berada di atas permukaan tanah. Dalam

percobaan berikut ini kamu akan memperoleh suatu cara untuk mengalirkan air dari

tempat yang rendah ke tempat yang tinggi dengan memanfaatkan prinsip-prinsip IPA.

Masalah

Apa syarat yang harus dipenuhi, agar air dari bejana-1 naik dalam selang-1 dan

memancur di dalam botol?

Hipotesis

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………...........……............

Percobaan

Percobaan-1:

a. Alat dan bahan:

Alat peraga Air Mancur dalam Botol.

b. Langkah-langkah Percobaan

1. Masukkan satu selang-1 ke bejana-1 dan selang-2 lagi ke bejana-2.

2. Isi bejana-1 dengan air sampai hampir penuh.

3. Tutup ujung selang-2 yang masuk ke bejana-2.

31

Botol

Bejana-1

Selang-1

Bejana-2

Selang-2

Air

Air


4. Isi botol melalui lubang pada bagian atasnya dengan air sampai kira-kira 3/4 tinggi

selang-1 dalam botol.

5. Tutup lubang botol lakban rapat-rapat.

6. Buka ujung selang-2, sehingga air keluar dari selang-2.

Percobaan-2:

a. Alat dan bahan:

Alat peraga Air Mancur dalam Botol.

b. Langkah-langkah Percobaan

1. Turunkan bejana-1 sampai sama tingginya dengan bejana-2.

2. Masukkan satu selang-1 ke bejana-1 dan selang-2 lagi ke bejana-2.

2. Isi bejana-1 dengan air sampai hampir penuh.

3. Tutup ujung selang-2 yang masuk ke bejana-2.

4. Isi botol melalui lubang pada bagian atasnya dengan air sampai kira-kira 3/4 tinggi

selang-1 dalam botol.

5. Tutup lubang botol lakban rapat-rapat.

6. Buka ujung selang-2, sehingga air keluar dari selang-2.

7. Bandingkan peristiwa yang teramati dengan peristiwa pada percobaan-1, lalu

bahaslah.

Hasil Pengamatan dan Pembahasan

Percobaan-1:

a. Hasil Pengamatan

Objek Peristiwa Prinsip/Rumus

b. Pembahasan

32


................................................................................................................................................

................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

Percobaan-2:

a. Hasil Pengamatan

................................................................................................................................................

................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

b. Pembahasan

................................................................................................................................................

................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

Kesimpulan

................................................................................................................................................

................................................................................................................................................

Contoh hasil pengamatan dan pembahasan oleh siswa:

Hasil Pengamatan dan Pembahasan

Percobaan-1:

Hasil Pengamatan:

33

h1

h2

p1 p2

pu

pu


Objek Peristiwa Prinsip/Rumus

Air dalam botol Jatuh melalui selang w = m.g

Saat akan jatuh p2 = pu - .g.h2

Udara dalam botol Volumenya membesar saat air keluar dari selang

p.V = konstan

Air dalam bejana Masuk ke dalam botol melalui selang. ∑F = m.a

Saat tinggi air dalam selang-1 sampai ke ujung atas selang-1.

p1 = pu - .g.h1

Pembahasan:

Air jatuh dari dalam botol melalui selang-2, karena gaya gravitasi bumi bekerja pada

air (prinsip gaya gravitasi).

Pada saat air jatuh, keluar dari botol melalui selang-2, ruang udara dalam botol

membesar, tekanan udara dalam botol menjadi kecil (hukum Boyle).

Karena tekanan udara dalam botol ditambah tekanan air setinggi h1 (selang-1) lebih

kecil daripada tekanan udara luar, air dalam bejana-1 terdorong masuk ke dalam botol

melalui selang-1, sehingga terjadilah air mancur dalam botol (berdasarkan hukum II

Newton).

Percobaan-2:

Hasil Pengamatan:

1. Pada saat tinggi selang-1 lebih pendek daripada tinggi selang-2, air mancur dalam

botol.

2. Pada saat tinggi selang-1 sama panjangnya dengan tinggi selang-2, air dari

bejana-1 tidak keluar dari ujung atas selang-1.

Pembahasan:

Pada saat tinggi selang-1 lebih pendek daripada tinggi selang-2, air dai selang-1

memancur keluar dalam botol.

p1 = patm - .g.h1 dan p2 = patm - .g.h2

h1 < h2, maka: p1 > p2 .

34


Pada saat tinggi selang-1 sama panjangnya dengan tinggi selang-2, air dari bejana-1

tidak keluar dari ujung atas selang-1.

p1 = patm - .g.h1 dan p2 = patm - .g.h2

h1 = h2, maka: p1 = p2 .

V. Kesimpulan

Syarat air dari selang-1 memancur dalam botol adalah tinggi selang-1 harus lebih pendek

daripada selang-2.

atau

Tekanan pada permukaan air di ujung atas selang-1 (p1) harus lebih besar daripada

tekanan pada permukaan air di dalam botol (p2).

35


DAFTAR PUSTAKA

Alonso, Marcelo & Finn, Edward J. 1980. Physics. Massachusetts: Addison-Wesley Publishing Company

Elby, Andrew.1999. Helping Physics Students Learn How to Learn. University of Maryland.http://www2.physics.umd.edu/~elby/papers/epist1/epist_curric.htm

Diakses: 30 Agustus 2005.

Halliday, David & Resnick, Robert. 1978. Physics. New York: John Wiley & Sons.

Hestenes, David 1996. Modeling Methodology for Physics Teachers (Proceedings). Arizona: Arizona State University.http://modeling.asu.edu/R&T/ModelingMeth-jul98.pdf.Diakses: 30 Agustus 2005.

Hurd, DeHart P. 1970. New Directions in Teaching Secondary School Science. Chicago: Rand McNally & Co.

Jenkins, Edgar & Whitfield, Richard. 1974. Readings in Science Education. New York: McGraw-Hill Book Company.

Joyce, Bruce & Weil, Marsha. 1980. Models of Teaching. New Jersey: Prentice Hall, Inc.

Monk, Martin & Osborne, Jonathan. 2000. Good Practice in Science Teaching , What research has to say. Philadelphia: Open University Press.

36

Percobaan Ipa Smp Dan Sma1(Archimedes)

Documents

Transcript of Percobaan Ipa Smp Dan Sma1(Archimedes)