BAB I

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Belajar berdasarkan pada psikologi dan pendidikan dapat diartikan

sebagai suatu proses yang melibatkan kemampuan kognitif kemampuan

emosional pengaruh lingkungan serta pengalaman dalam memperoleh

meningkatkan atau memberikan perubahan terhadap pengetahuan seseorang

kemampuan (skills) nilai dan sikap serta sudut pandang dalam meninjau

suatu hal Sebagai suatu proses belajar akan terfokus pada apa yang terjadi

saat kegiatan belajar mengajar berlangsung Untuk menjelaskan maksud dari

ldquoapa yang terjadirdquo selanjutnya terdapat istilah teori belajar yang menjadi

kerangka konseptual yang mengkaji bagaimana seseorang belajar yang

membantu menunjukan bagaimana proses belajar yang sesungguhnya

berlangsung secara kompleks

Belajar pada dasarnya tidak hanya menitikberatkan pada siswa ataupun

guru secara terpisah sebagai agen yang terlibat dalam pembelajaran

melainkan keduanya memiliki peran masing-masing yang sinergis untuk

dapat memberikan proses dan hasil belajar yang efektif dan efisien terutama

dalam pembelajaran sains Dalam proses belajar siswa bukanlah lagi secarik

kertas kosong yang perlu ditulisi oleh guru melainkan sebelum mengikuti

kegiatan belajar mengajar di sekolah siswa telah memiiliki pengetahuan-

pengetahuan yang mereka peroleh dari pengalaman-pengalamannya Pada

konteks ini seorang guru memiliki peran yang sangat penting agar dapat

memberikan pembelajaran yang baik untuk siswa dan bahkan dirinya sendiri

Yang mana pembelajaran tersebut tidak mengabaikan apa yang telah

diketahui siswa sebelumnya justru dapat memberikan sebuah proses belajar

mengajar yang mampu untuk menciptakan pengetahuan baru hubungan antar

konsep maupun klarifikasi yang berasal dari pengetahuan awal siswa

Dengan demikian maka diperlukan sebuah pemahaman tentang teori

pembelajaran bermakna berikut implementasinya dalam pembelajaran

12 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang akan dikaji dalam makalah ini antara lain

121 Bagaimana Belajar berdasarkan teori Belajar Bermakna

122 Bagaimana Implementasi Teori Belajar Bermakna di dalam proses

pembelajaran

123 Bagaimana Peta Konsep sebagai

123 Bagaimana contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran yang Berbasis

Teori belajar bermakna

13 Tujuan

131 Menjelaskan bagaimana belajar berdasarkan Teori Belajar Bermakna

132 Memberikan deskripsi bagaimana implementasi teori belajar bermakna

dalam pembelajaran

133 Menjelaskan bagaimana Peta Konsep sebagai Penerapan Belajar

Bermakna

134 Memberikan contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran yang Berbasis

Teori belajar bermakna

14 Manfaat

141 Bagi penulis

Penulis dapat memperoleh ilmu tentang teori belajar khususnya teori

belajar bermakna serta belajar menginformasikan pengetahuan tentang

teori belajar kepada pembaca

142 Bagi Pembaca

Pembaca dapat memperoleh wawasan tentang teori belajar khususnya

teori belajar bermakna

BAB II

PEMBAHASAN

21 Pengertian Teori belajar Bermakna

Teori Ausubel lebih memperhatikan bagaimana individu belajar sejumlah

materi secara bermakna dari sajian verbalteks di sekolah (berbeda dengan

teori-tori yang dikembangkan dalam konteks percobaan-percobaan yang

dilaksanakan di laboratorium) Menurut Ausebel belajar dapat dikategorikan

ke dalam 2 dimensi Dimensi pertama berhubungan dengan cara bagaimana

informasimateri pembelajaran tersebut disajikan kepada siswa melalui

penerimaan atau penemuan Dimensi kedua menyangkut cara bagaimana siswa

dapat mengaitkan informasi itu pada struktur kognitif (fakta-fakta konsep-

konsep dan generalisasi-generalisasi yang telah dipelajari dan diingat siswa)

yang telah ada Kedua dimensi tersebut yaitu penerimaanpenemuan dan

hafalanbermakna tidak menunjukkan dikotomi sederhana melainkan

merupakan suatu continuum Inti dari teori Ausubel tentang belajar adalah

belajar bermakna Menurut Ausebel belajar bermakna akan terjadi bila si

pembelajar dapat mengaitkan informasi yang baru diperolehnya dengan

konsep-konsep (dikenal sebagai subsumer-subsumer) relevan yang terdapat

dalam struktur kognitif si pembelajar tersebut Akan tetapi bila si pembelajar

hanya mencoba menghafalkan informasi baru tadi tanpa menghubungkan

dengan konsep-konsep yang telah ada dalam struktur kognitifnya kondisi ini

dikatakan sebagai belajar hafalan

Seperti kita tahu bahwa informasi disimpan di daerah-daerah tertentu

dalam otak Dengan berlangsungnya belajar akan dihasilkan perubahan-

perubahan dalam sel-sel otak terutama sel-sel yang telah menyimpan informasi

yang mirip dengan informasi yang sedang dipelajari Dalam belajar bermakna

informasi baru diasimilasikan pada subsumer-subsumer relevan yang yang

telah ada dalam struktur kognitif Proses interaktif antara informasi yang baru

dipelajari dengan subsumer-subsumer yang telah ada tersebut dikenal sebagai

proses subsumsi Belajar bermakna yang baru mengakibatkan pertumbuhan

dan modifikasi subsumer-subsumer yang telah ada tersebut Informasi yang

dipelajari secara bermakna biasanya lebih lama diingat daripada informasi

yang dipelajari secara hafalan Tetapi ada kalanya unsur-unsur yang telah

tersubsumsi tidak dapat dikeluarkan lagi dari memori (sudah dilupakan) hal ini

terjadi karena beberapa bagian subsumer berintegrasi dengan yang lain

sehingga mereka kehilangan identitas individunya Dapat juga karena

subsumer tersebut telah kembali pada keadaan sebelum terjadi subsumsi

Kondisi seperti ini menurut Ausebel disebut subsumsi obliteratif (subsumsi

yang telah rusak) Teori Ausubel di atas nampaknya memiliki kesamaan-

kesamaan (commonalities) dengan teori Gestalt dan keduanya melibatkan suatu

skema sebagai suatu prinsip yang sentral Juga teori Ausebel ini memiliki

kesamaan dengan model belajar spiral yang dikemukakan oleh Bruner

Selanjutnya walupun Ausebel menekankan bahwa subsumsi melibatkan

reorganisasi dari struktur kognitif yang ada tapi tidak mengembangkan struktur

yang baru seperti yang disarankan para ahli konstruktivisme Ausubel kelihatan

dipengaruhi juga oleh hasil kerja dari Piaget untuk perkembangan kognitif

Walaupun Ausebel sangat menekankan agar para guru diharapkan mengetahui

konsep-konsep yang telah dimiliki para siswanya agar belajar bermakna dapat

berlangsung tetapi Ausebel belum dapat menyediakan alat untuk mengukur hal

tersebut Baru ahli pendidikan berikutnya yaitu Novak (1985) dalam bukunya

Learning how to learn mengemukakan bahwa hal tersebut dapat digali melalui

pertolongan yang dikenal dengan peta konsep atau pemetaan konsep

Menurut Ausebel konsep-konsep dapat diperoleh dalam 2 (dua) cara

yaitu (1) sebelum anak-anak masuk sekolah yang disebut formasi konsep dan

(2) pada saat selama dan sesudah sekolah yang dikenal dengan asimilasi

konsep Jadi waktu anak masuk usia sekolah mereka sudah memperoleh

konsep-konsep seperti meja atas kursi berlari dan lain-lain Konsep-konsep

tersebut disimpan dalam struktur kognitif yang disebut dengan subsumer-

subsumer Selanjutnya Ausebel mengatakan bahwa pembentukan konsep

tersebut merupakan suatu bentuk belajar penemuan (discovery learning) paling

sedikit dalam bentuk primitif melibatkan proses-proses psikologi seperti

analisis diskriminatif abstraksi diferensiasi pembentukan hipotesis dan

pengujian dan generalisasi Pembentukan konsep ini juga ditunjukkan oleh

orang-orang dewasa dalam situasi kehidupan nyata dan dalam laboratorium

tetapi dengan tingkat sofistikasi yang lebih tinggi

Menurut Ausebel faktor-faktor utama yang mempengaruhi belajar

bermakna ialah struktur kognitif yang ada stabilitas dan kejelasan

pengetahuan dalam suatu bidang studi tertentu dan pada waktu tertentu Sifat-

sifat struktur kognitif menentukan validitas dan kejelasan arti-arti yang timbul

waktu informasi yang baru masuk ke dalam struktur kognitif itu demikian pula

sifat proses interaksi yang terjadi Jika struktur kognitif tersebut stabil jelas

dan teratur dengan baik maka arti-arti yang sahih (valid) dan jelas akan timbul

dan cenderung bertahan Sebaliknya jika struktur kognitif tersebut tidak stabil

meragukan dan tidak teratur maka struktur kognitif tersebut cenderung

menghambat belajar dan retensi Selanjutnya menurut Ausebel ada prasyarat-

prasyarat tertentu agar terjadinya belajar bermakna Pertama materi yang

dipelajari harus bermakna secara potensial maksudnya materi pelajaran

tersebut harus memiliki kebermaknaan logis Materi yang memiliki

kebermaknaan logis merupakan materi yang konsisten dengan apa yang telah

diketahui (disebut materi nonarbitrer) dan materi tersebut dapat dinyatakan

dalam berbagai cara tanpa mengubah arti (disebut materi substantif) Selain

itu aspek lain dari materi bermakna potensial ini adalah dalam struktur kognitif

siswa harus ada gagasan-gagasan yang relevan Artinya pembelajaran harus

memperhatikan pengalaman siswa tingkat perkembangan mereka intelegensi

dan usia Bila para siswa tidak memiliki pengalaman yang diperlukan mereka

untuk mengaitkan atau menghubungkan isi pembelajaran tersebut maka isi

pembelajaran akan dipelajari secara hafalan

Kedua siswa yang akan belajar harus mempunyai niattujuan dan kesiapan

untuk melaksanakan belajar bermakna Tujuan belajar siswa merupakan faktor

utama dalam belajar bermakna Banyak siswa yang mengikuti pembelajaran

nampaknya tidak relevan dengan kebutuhan mereka pada saat itu Dalam

pembelajaran yang demikian materi dipelajari secara hafalan Para siswa

kelihatan dapat memberikan jawaban yang benar tanpa menghubungkan materi

itu pada aspek-aspek lain dalam struktur kognitif mereka Jadi agar terjadi

belajar bermakna materi pelajaran harus bermakna secara logis siswa harus

bertujuan untuk memasukkan materi pembelajaran tersebut ke dalam struktur

kognitifnya dan dalam struktur kognitif siswa harus terdapat unsur-unsur yang

cocok untuk mengaitkan atau menghubungkan materi yang baru tersebut secara

non-arbitrer dan substantif Jika salah satu komponen ini tidak ada maka

materi itu kalaupun dipelajari akan dipelajari secara hafalan saja (Roser

1984) Ausebel berpendapat bahwa faktor yang paling penting yang

mempengaruhi belajar adalah apa yang telah diketahui siswa Inilah yang harus

diyakini dan pembelajaran terhadap siswa harus didasarkan kepada hal ini

22 Implemetasi Teori Belajar Bermakna dalam Pembelajaran

Menurut Ausubel dalam bukunya yang berjudul Educational Psychologie

A Cognitive View bahwa agar terjadi belajar bermakana konsep baru atau

informasi baru harus dikaitkan dengan konsep-konsep yang telah ada dalam

struktur kognitif siswa Dalam menerapkan teori Ausubel dalam pembelajaran

guru dianjurkan terlebih dahulu mengetahui kondisi siswa Karena ada faktor

yang sangat mempengaruhi belajar yaitu pengetahuan yang telah diterima

siswa Pandangan Ausubel diharapkan dijadikan kerangka berpikir dalam

menerapkan teori tersebut dalam belajar disamping memahami konsep dan

prinsip-prinsip lain yang harus diperhatikan pula yaitu pengaturan awal proses

diferensiasi progresif belajar superordinat dan rekonsiliasi integratif

1) Pengatur Awal (Advance Organizer)

David Ausubel (1960-1963) memperkenalkan konsep pengatur awal dalam

teorinya Pengatur awal mengarahkan para siswa ke materi yang akan

mereka pelajari dan menolong mereka untuk mengingat kembali informasi

yang berhubungan yang dapat digunakan untuk membantu menanamkan

pengetahuan baru Banyak penelitian membuktikan bahwa pengatur-

pengatur awal meningkatkan pemahaman siswa tentang berbagai macam

materi pelajaran (Hartley amp Davies 1976 Mayer 1979) Tetapi efek

pengatur-pengatur awal terhadap belajar ternyata tergantung pada

bagaimana pengatur-pengatur awal itu digunakan Ternyata pengatur-

pengatur awal lebih berguna untuk mengajarkan isi pelajaran yang telah

mempunyai struktur teratur yang mungkin tidak secara otomatis terlihat oleh

para siswa terdapat tiga hal yang dapat dicapai dengan menggunakan

pengaturan awal yaitu (1) memberikan kerangka konseptual untuk belajar

yang bakal terjadi berikutnya (2) dapat mejadi penghubung antara

informasi yang sudah dimiliki siswa saat ini dengan informasi baru yang

akan diterima selanjutnya(3) sebagai jembatan penghubung sehingga

memperlancar proses pengkodean pada siswa

Beberapa peneliti (Barnes amp Clawson1975 Ausubel1978)

mengemukakan bahwa pengatur-pengatur awal belum pada umumnya

ditemukan menolong siswa belajar informasi faktual yang tidak diatur

dengan jelas atau materi pelajaran yang terdiri atas sejumlah besar topik-

topik yang terpisah-pisah Kozlow (1978) mengemukakan bahwa pengatur

awal bisa kurang efektif untuk bidang studi sains tetapi lebih efektif untuk

konsep-konsep klasifikasional dan untuk kelas yang lebih tinggi

2) Diferensiasi Progresif

Menurut Ausubel pengembangan konsep berlangsung paling baik bila bila

unsur-unsur yang paling umum paling inklusif dari suatu konsep

diperkenalkan terlebih dahulu dan kemudian baru diberikan hal-hal yang

lebih mendetail dan lebih khusus dari konsep itu Dengan kata lain model

belajar menurut Ausubel pada umumnya berlangsung dari umum ke khusus

Dengan menggunakan strategi ini guru mengajarkan konsep-konsep yang

paling inklusif terlebih dahulu kemudian konsep-konsep yang kurang

inklusif dan setelah itu baru mengajarkan hal-hal yang khusus Proses

penyusunan konsep semacam ini disebut diferensiasi progresif Menurut

Novak (1977) untuk menyusun kurikulum yang baik mula-mula diperlukan

analisis konsep-konsep dalam suatu bidang studi dan kemudian

diperhatikan hubungan-hubungan tertentu antara konsep-konsep ini

sehingga dapat diketahui konsep-konsep mana yang paling umum dan

superordinat dan konsep-konsep mana yang lebih khusus dan subordinat

Konsep yang telah diajarkan kepada siswa akan diterima dan di asosiasikan

dengan konsep yang ada dalam struktur kognitifnya kemudian konsep ini

akan mengalami deferensiasi Salah satu sebab mengapa pengajaran di

sekolah menjadi tidak efektif ialah karena pengembang kurikulum jarang

sekali memilih konsep-konsep yang akan diajarkan dan lebih-lebih lagi

jarang sekali mereka mencoba mencari hubungan-hubungan hierarkis yang

mungkin diantara konsep-konsep itu Novak seperti ahli-ahli pendidikan

lainnya menekankan bahwa fungsi pertama dari bersekolah adalah belajar

konsep Oleh karena itu kita harus memilih dari sekian banyak pengetahuan

itu konsep-konsep utama dan konsep subordinat yang akan kita ajarkan

kepada para siswa

3) Belajar Superordinat

Belajar superordinat terjadi bila konsep-konsep yang telah dipelajari

sebelumnya dikenal sebagai unsur-unsur dari suatu konsep yang lebih luas

lebih inklusif Hal yang sama terjadi bila anak belajar bahwa tomat buncis

wortel adalah semua sayuran dan setelah mereka belajar biologi dan

ditekankan konsep buah dan akar mereka belajar bahwa wortel adalah

semacam akar tanaman (plant root) tomat dan buncis adalah buah-buahan

tanaman ( plant fruit)Mungkin belajar superordinat tidak biasa terjadi di

sekolah sebab sebagian besar guru-guru dan buku-buku teks mulai dengan

konsep-konsep yang lebih inklusif tetapi kerap kali mereka gagal

memperlihatkan secara eksplisit hubungan-hubungan pada konsep-konsep

inklusif ini waktu dikemudian hari disajikan konsep-konsep khusus

subordinat

4) Penyesuaian Integratif

Seorang siswa kadang-kadang dihadapkan pada suatu kenyataan yang

disebut pertentangan kognitif Hal ini terjadi bila dua atau lebih nama

konsep digunakan untuk menyatakan konsep yang sama Untuk mengatasi

dan mengurangi sedapat mungkin pertentangan kognitif ini Ausubel

menyarankan suatu prinsip yang dikenal dengan prinsip penyesuaian

integratif atau rekonsiliasi integratif

Menurut Ausubel dalam mengajar bukan hanya urutan menurut

diferensiasi progresif yang diperhatikan melainkan juga harus diperlihatkan

bagaimana konsep-konsep baru dihubungkan dengan konsep-konsep

superordinat Untuk mencapai penyesuaian integratif materi pelajaran

hendaknya disusun sedemikian rupa sehingga kita menggerakkan hierarki-

hierarki konseptual ke atas dan ke bawah selama informasi disajikan

23 Peta Konsep sebagai Penerapan Belajar Bermakna

Telah dikemukakan sebelumnya bahwa Ausubel sangat menekankan agar

para guru mengetahui konsep-konsep yang telah dimiliki para siswa supaya

belajar bermakna dapat berlangsung Tetapi Ausubel belum menyediakan

suatu alat atau cara bagi para guru yang dapat digunakan untuk mengetahui apa

yang telah diketahui para siswa Novak (1985) dalam bukunya learning how to

learn mengemukakan bahwa hal itu dapat dilakukan dengan menggunakan peta

konsep atau pemetaan konsep

1) Pengertian Peta Konsep

Dalam perkembangannya belajar bermakna dapat diterapkan dalam

berbagai cara pengajaran misalnya pengajaran dengan menggunakan peta

konsep Menurut Novak ( 1984 ) dan Gawith (1988) dikutip dari

httpanwarholilblogspotcom peta konsep adalah suatu istilah tentang

strategi yang digunakan guru untuk membantu siswa dalam

mengorganisasikan konsep yang telah dipelajari berdasarkan arti dan

hubungan antar komponennya Hubungan ini dikenal dengan proposisi

Proposisi adalah dua atau lebih konsep-konsep yang dihubungkan oleh kata-

kata dalam suatu unit semantik Dalam bentuknya yang paling sederhana

suatu peta konsep hanya terdiri atas dua konsep yang dihubungkan oleh satu

kata penghubung untuk membentuk suatu proposisi Misalnya rdquomobil itu

merahrdquo akan merupakan suatu peta konsep yang sederhana sekali terdiri

atas dua konsep yaitu mobil dan merah yang dihubungkan kata itu Oleh

karena belajar bermakna lebih mudah berlangsung bila konsep-konsep baru

dikaitkan pada konsep yang lebih inklusif maka peta konsep harus disusun

secara hierarki Ini berarti konsep yang lebih inklusif ada di puncak peta

Makin ke bawah konsep-konsep diurutkan makin menjadi lebih khusus

2) Ciri ndashciri Peta Konsep

Menurut Dahar ( 1988 153 dikutip dari httpanwarholililblogspotcom)

peta konsep memiliki beberapa ciri yaitu

a Suatu peta konsep memilik proposisi yaitu dua atau lebih konsep yang

dihubungkan oleh kata-kata dalam suatu semantik Pada peta konsep

tersebut terdapat proposisi-proposisi tertentu sehingga siswa lebih mudah

dan jelas dalam mempelajari suatu bidang studi

b Suatu peta konsep merupakan suatu gambar dua dimensi dari suatu bidang

studi atau suatu bagian dari bidang studi yang memperlihatkan hubungan-

hubungan proposisional antara konsep-konsep Hal inilah yang

membedakan yang membedakan belajar bermakna dari belajar dengan cara

mencatat pelajaran tanpa memperlihatkan hubungan antara konsep-konsep

yang hanya memperlihatkan gambar satu dimensi saja

c Ciri yang ketiga yaitu mengenai cara menyatakan hubungan antara konsep-

konsep Tidak semua konsep memiiliki bobot yang sama Ini berarti bahwa

ada beberapa konsep yang lebih inklusif dari pada konsep-konsep yang lain

d Ciri keempat peta konsep adalah tentang hierarki Bila dua atau lebih

konsep digambarkan di bawah suatu konsep yang lebih inklusif

terbentuklah suatu hierarki pada peta konsep itu Misalkan pada peta konsep

tentang pelajaran alat transportasi di mana dalam peta konsep alat

transportasi alat transportasi yang berupa kendaraan umum diklasifikasikan

menjadi bus minibus dan mikrolet jadi ketiga konsep itu digambarkan di

bawah satu konsep yang lebih inklusif yaitu kendaraan umum Dengan

demikian terbentuk suatu hierarki pada peta konsep itu

3) Kegunaan Peta Konsep

Dalam pendidikan peta konsep dapat diterapkan untuk berbagai tujuan

Baik bagi guru maupun siswa Adapun beberapa manfaat peta konsep

adalah sebagai berikut

a Menyelidiki Apa Yang Telah Diketahui Siswa

Belajar bermakna membutuhkan usaha yang sungguh-sungguh dari pihak

siswa untuk menghubungkan pengetahuan baru dengan konsep-konsep

relevan yang telah mereka miliki Untuk memperlancar proses ini baik guru

maupun siswa perlu mengetahui tempat awal konseptual Dengan

menggunakan peta konsep guru dapat melaksanakan apa yang telah

dikemukakan di atas dan dengan demikian para siswa diharapkan akan

mengalami belajar bermakna Salah satu pendekatan yang dapat digunakan

guru untuk maksud ini adalah dengan memilih satu konsep utama dari

pokok bahasan baru yang akan dibahas Para siswa diminta untuk menyusun

peta konsep yang memperlihatkan semua konsep yang dapat mereka kaitkan

pada konsep utama serta memperlihatkan pula hubungan-hubungan antara

konsep-konsep yang mereka gambar itu

b Mempelajari Cara Belajar

Bila seorang siswa dihadapkan dari suatu bab dari suatu buku pelajaran ia

tidak akan begitu saja memahami apa yang dibacanya Untuk menyusun

peta konsep dari isi bab itu ia akan berusaha untuk mengeluarkan konsep-

konsep dari apa yang dibacanya menempatkan konsep yang paling inklusif

pada puncak peta konsep yang dibuatnya kemudian mengurutkan konsep-

konsep yang lain yang kurang inklusif Lalu ia akan mencari kata-kata

penghubung untuk mengkaitakan konsep-konsep itu menjadi propsisi-

proposisi yang bermakna Jadi peta konsep berfungsi menolong siswa

mempelajari cara belajar

c Mengungkapkan Konsepsi Salah

Peta konsep dapat pula mengungkapkan konsepsi salah (misconseption)

yang terjadi pada siswa Konsepsi salah biasanya timbul karena terdapat

kaitan antara konsep-konsep yang mengakibatkan proposisi yang salah

Suatu konsepsi salah dijumpai pada siswa misalnya ketika mereka melihat

zat padat atau zat cair terbentuk dari molekul-molekul yang padat atau

molekul berupa air Tetapi setelah mereka menyadari bahwa molekul-

molekul dikelilingi oleh ruang kosong dan bahwa tingkat wujud

dihubungkan suhu dan pola ikatan antara molekul-molekul maka merek

menyesuaikan pendapat baru mereka es berubah menjadi cair bila

dipanaskan bukan karena molekul-molekulnya berubah yaitu dari padat

menjadi cair melainkan karena ikatan-ikatan antara molekul-molekulnya

terputus

d Alat Evaluasi

Selama ini alat evaluasi yang dikenal siswa maupun guru adalah berbentuk

tes objektif dan tes esay tetapi terdapat suatu tes lain yang dapat digunakan

sebagai alat evaluasi yaitu peta konsep Dengan menggunakan peta konsep

guru dapat mengetahui seberapa besar pemahaman siswa terhadap materi

pelajaran yang diberikan

4) Menyusun Peta Konsep

Peta konsep memegang peranan penting dalam belajar bermakna Oleh

karena itu setiap siswa pandai untuk menyusun peta konsep untuk

meyakinkan bahwa pada siswa itu telah berlangsung belajar bermakna Ada

beberapa langkah yang harus diikuti dalam pembuatan peta konsep yaitu

sebagai berikut

a Pilihlah suatu bacaan dari buku pelajaran

b Tentukan konsep-konsep yang relevan dari topic yang sudah atau akan

diajarkan

c Urutkan konsep-konsep itu dari yang paling inklusif ke yang paling tidak

inklusif atau contoh-contoh

d Susunlah konsep-konsep itu di atas kertas mulai dengan konsep yang paling

inklusif di puncak ke konsep yang paling tidak inklusif secara berurutan dari

atas ke bawah

e Hubungkanlah konsep-konsep itu dengan kata atau kata-kata penghubung

sehingga menjadi suatu peta konsep

Contoh peta konsep dapat dilihat pada gambar berikut

Untuk Contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dengan berbasis teori Belajar bermakna disajikan sebagai berikut

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

BERBASIS TEORI BELAJAR BERMAKNA

Mata Pelajaran Fisika

KelasSemester XISatu

Peminatan MIA

Materi Pokok Usaha dan Energi

Alokasi Waktu 4 x 3 JP

A Kompetensi Inti (KI)

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Mengembangkan perilaku (jujur disiplin tanggungjawab peduli santun

ramah lingkungan gotong royong kerjasama cinta damai responsif dan

pro-aktif) dan menunjukan 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

KI 3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual konseptual prosedural

dalam ilmu pengetahuan teknologi seni budaya dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan kebangsaan kenegaraan dan peradaban terkait

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 dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B Kompetensi Dasar

11 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad

raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

21 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

31 Menganalisis konsep energi usaha hubungan usaha dan perubahan energi

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak

dalam kejadian sehari-hari

41 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan

konsep gaya dan kekekalan energi

C Indikator Pencapaian Pembelajaran

1 Menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan sehari-hari

2 Menjelaskan konsep energi kinetik

3 Menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan energi potensial

pegas

4 Menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

5 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik

6 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

7 Menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui project

kelompok

8 Menyajikan produk dari project kelompok melalui presentasi

kelompok

D Tujuan Pembelajaran

Melalui proses mengamati menanya mencoba menalar dan mengomunikasikan

peserta didik dapat

1 Siswa mampu menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep energi kinetik melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

12 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang akan dikaji dalam makalah ini antara lain

121 Bagaimana Belajar berdasarkan teori Belajar Bermakna

122 Bagaimana Implementasi Teori Belajar Bermakna di dalam proses

pembelajaran

123 Bagaimana Peta Konsep sebagai

123 Bagaimana contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran yang Berbasis

Teori belajar bermakna

13 Tujuan

131 Menjelaskan bagaimana belajar berdasarkan Teori Belajar Bermakna

132 Memberikan deskripsi bagaimana implementasi teori belajar bermakna

dalam pembelajaran

133 Menjelaskan bagaimana Peta Konsep sebagai Penerapan Belajar

Bermakna

134 Memberikan contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran yang Berbasis

Teori belajar bermakna

14 Manfaat

141 Bagi penulis

Penulis dapat memperoleh ilmu tentang teori belajar khususnya teori

belajar bermakna serta belajar menginformasikan pengetahuan tentang

teori belajar kepada pembaca

142 Bagi Pembaca

Pembaca dapat memperoleh wawasan tentang teori belajar khususnya

teori belajar bermakna

BAB II

PEMBAHASAN

21 Pengertian Teori belajar Bermakna

Teori Ausubel lebih memperhatikan bagaimana individu belajar sejumlah

materi secara bermakna dari sajian verbalteks di sekolah (berbeda dengan

teori-tori yang dikembangkan dalam konteks percobaan-percobaan yang

dilaksanakan di laboratorium) Menurut Ausebel belajar dapat dikategorikan

ke dalam 2 dimensi Dimensi pertama berhubungan dengan cara bagaimana

informasimateri pembelajaran tersebut disajikan kepada siswa melalui

penerimaan atau penemuan Dimensi kedua menyangkut cara bagaimana siswa

dapat mengaitkan informasi itu pada struktur kognitif (fakta-fakta konsep-

konsep dan generalisasi-generalisasi yang telah dipelajari dan diingat siswa)

yang telah ada Kedua dimensi tersebut yaitu penerimaanpenemuan dan

hafalanbermakna tidak menunjukkan dikotomi sederhana melainkan

merupakan suatu continuum Inti dari teori Ausubel tentang belajar adalah

belajar bermakna Menurut Ausebel belajar bermakna akan terjadi bila si

pembelajar dapat mengaitkan informasi yang baru diperolehnya dengan

konsep-konsep (dikenal sebagai subsumer-subsumer) relevan yang terdapat

dalam struktur kognitif si pembelajar tersebut Akan tetapi bila si pembelajar

hanya mencoba menghafalkan informasi baru tadi tanpa menghubungkan

dengan konsep-konsep yang telah ada dalam struktur kognitifnya kondisi ini

dikatakan sebagai belajar hafalan

Seperti kita tahu bahwa informasi disimpan di daerah-daerah tertentu

dalam otak Dengan berlangsungnya belajar akan dihasilkan perubahan-

perubahan dalam sel-sel otak terutama sel-sel yang telah menyimpan informasi

yang mirip dengan informasi yang sedang dipelajari Dalam belajar bermakna

informasi baru diasimilasikan pada subsumer-subsumer relevan yang yang

telah ada dalam struktur kognitif Proses interaktif antara informasi yang baru

dipelajari dengan subsumer-subsumer yang telah ada tersebut dikenal sebagai

proses subsumsi Belajar bermakna yang baru mengakibatkan pertumbuhan

dan modifikasi subsumer-subsumer yang telah ada tersebut Informasi yang

dipelajari secara bermakna biasanya lebih lama diingat daripada informasi

yang dipelajari secara hafalan Tetapi ada kalanya unsur-unsur yang telah

tersubsumsi tidak dapat dikeluarkan lagi dari memori (sudah dilupakan) hal ini

terjadi karena beberapa bagian subsumer berintegrasi dengan yang lain

sehingga mereka kehilangan identitas individunya Dapat juga karena

subsumer tersebut telah kembali pada keadaan sebelum terjadi subsumsi

Kondisi seperti ini menurut Ausebel disebut subsumsi obliteratif (subsumsi

yang telah rusak) Teori Ausubel di atas nampaknya memiliki kesamaan-

kesamaan (commonalities) dengan teori Gestalt dan keduanya melibatkan suatu

skema sebagai suatu prinsip yang sentral Juga teori Ausebel ini memiliki

kesamaan dengan model belajar spiral yang dikemukakan oleh Bruner

Selanjutnya walupun Ausebel menekankan bahwa subsumsi melibatkan

reorganisasi dari struktur kognitif yang ada tapi tidak mengembangkan struktur

yang baru seperti yang disarankan para ahli konstruktivisme Ausubel kelihatan

dipengaruhi juga oleh hasil kerja dari Piaget untuk perkembangan kognitif

Walaupun Ausebel sangat menekankan agar para guru diharapkan mengetahui

konsep-konsep yang telah dimiliki para siswanya agar belajar bermakna dapat

berlangsung tetapi Ausebel belum dapat menyediakan alat untuk mengukur hal

tersebut Baru ahli pendidikan berikutnya yaitu Novak (1985) dalam bukunya

Learning how to learn mengemukakan bahwa hal tersebut dapat digali melalui

pertolongan yang dikenal dengan peta konsep atau pemetaan konsep

Menurut Ausebel konsep-konsep dapat diperoleh dalam 2 (dua) cara

yaitu (1) sebelum anak-anak masuk sekolah yang disebut formasi konsep dan

(2) pada saat selama dan sesudah sekolah yang dikenal dengan asimilasi

konsep Jadi waktu anak masuk usia sekolah mereka sudah memperoleh

konsep-konsep seperti meja atas kursi berlari dan lain-lain Konsep-konsep

tersebut disimpan dalam struktur kognitif yang disebut dengan subsumer-

subsumer Selanjutnya Ausebel mengatakan bahwa pembentukan konsep

tersebut merupakan suatu bentuk belajar penemuan (discovery learning) paling

sedikit dalam bentuk primitif melibatkan proses-proses psikologi seperti

analisis diskriminatif abstraksi diferensiasi pembentukan hipotesis dan

pengujian dan generalisasi Pembentukan konsep ini juga ditunjukkan oleh

orang-orang dewasa dalam situasi kehidupan nyata dan dalam laboratorium

tetapi dengan tingkat sofistikasi yang lebih tinggi

Menurut Ausebel faktor-faktor utama yang mempengaruhi belajar

bermakna ialah struktur kognitif yang ada stabilitas dan kejelasan

pengetahuan dalam suatu bidang studi tertentu dan pada waktu tertentu Sifat-

sifat struktur kognitif menentukan validitas dan kejelasan arti-arti yang timbul

waktu informasi yang baru masuk ke dalam struktur kognitif itu demikian pula

sifat proses interaksi yang terjadi Jika struktur kognitif tersebut stabil jelas

dan teratur dengan baik maka arti-arti yang sahih (valid) dan jelas akan timbul

dan cenderung bertahan Sebaliknya jika struktur kognitif tersebut tidak stabil

meragukan dan tidak teratur maka struktur kognitif tersebut cenderung

menghambat belajar dan retensi Selanjutnya menurut Ausebel ada prasyarat-

prasyarat tertentu agar terjadinya belajar bermakna Pertama materi yang

dipelajari harus bermakna secara potensial maksudnya materi pelajaran

tersebut harus memiliki kebermaknaan logis Materi yang memiliki

kebermaknaan logis merupakan materi yang konsisten dengan apa yang telah

diketahui (disebut materi nonarbitrer) dan materi tersebut dapat dinyatakan

dalam berbagai cara tanpa mengubah arti (disebut materi substantif) Selain

itu aspek lain dari materi bermakna potensial ini adalah dalam struktur kognitif

siswa harus ada gagasan-gagasan yang relevan Artinya pembelajaran harus

memperhatikan pengalaman siswa tingkat perkembangan mereka intelegensi

dan usia Bila para siswa tidak memiliki pengalaman yang diperlukan mereka

untuk mengaitkan atau menghubungkan isi pembelajaran tersebut maka isi

pembelajaran akan dipelajari secara hafalan

Kedua siswa yang akan belajar harus mempunyai niattujuan dan kesiapan

untuk melaksanakan belajar bermakna Tujuan belajar siswa merupakan faktor

utama dalam belajar bermakna Banyak siswa yang mengikuti pembelajaran

nampaknya tidak relevan dengan kebutuhan mereka pada saat itu Dalam

pembelajaran yang demikian materi dipelajari secara hafalan Para siswa

kelihatan dapat memberikan jawaban yang benar tanpa menghubungkan materi

itu pada aspek-aspek lain dalam struktur kognitif mereka Jadi agar terjadi

belajar bermakna materi pelajaran harus bermakna secara logis siswa harus

bertujuan untuk memasukkan materi pembelajaran tersebut ke dalam struktur

kognitifnya dan dalam struktur kognitif siswa harus terdapat unsur-unsur yang

cocok untuk mengaitkan atau menghubungkan materi yang baru tersebut secara

non-arbitrer dan substantif Jika salah satu komponen ini tidak ada maka

materi itu kalaupun dipelajari akan dipelajari secara hafalan saja (Roser

1984) Ausebel berpendapat bahwa faktor yang paling penting yang

mempengaruhi belajar adalah apa yang telah diketahui siswa Inilah yang harus

diyakini dan pembelajaran terhadap siswa harus didasarkan kepada hal ini

22 Implemetasi Teori Belajar Bermakna dalam Pembelajaran

Menurut Ausubel dalam bukunya yang berjudul Educational Psychologie

A Cognitive View bahwa agar terjadi belajar bermakana konsep baru atau

informasi baru harus dikaitkan dengan konsep-konsep yang telah ada dalam

struktur kognitif siswa Dalam menerapkan teori Ausubel dalam pembelajaran

guru dianjurkan terlebih dahulu mengetahui kondisi siswa Karena ada faktor

yang sangat mempengaruhi belajar yaitu pengetahuan yang telah diterima

siswa Pandangan Ausubel diharapkan dijadikan kerangka berpikir dalam

menerapkan teori tersebut dalam belajar disamping memahami konsep dan

prinsip-prinsip lain yang harus diperhatikan pula yaitu pengaturan awal proses

diferensiasi progresif belajar superordinat dan rekonsiliasi integratif

1) Pengatur Awal (Advance Organizer)

David Ausubel (1960-1963) memperkenalkan konsep pengatur awal dalam

teorinya Pengatur awal mengarahkan para siswa ke materi yang akan

mereka pelajari dan menolong mereka untuk mengingat kembali informasi

yang berhubungan yang dapat digunakan untuk membantu menanamkan

pengetahuan baru Banyak penelitian membuktikan bahwa pengatur-

pengatur awal meningkatkan pemahaman siswa tentang berbagai macam

materi pelajaran (Hartley amp Davies 1976 Mayer 1979) Tetapi efek

pengatur-pengatur awal terhadap belajar ternyata tergantung pada

bagaimana pengatur-pengatur awal itu digunakan Ternyata pengatur-

pengatur awal lebih berguna untuk mengajarkan isi pelajaran yang telah

mempunyai struktur teratur yang mungkin tidak secara otomatis terlihat oleh

para siswa terdapat tiga hal yang dapat dicapai dengan menggunakan

pengaturan awal yaitu (1) memberikan kerangka konseptual untuk belajar

yang bakal terjadi berikutnya (2) dapat mejadi penghubung antara

informasi yang sudah dimiliki siswa saat ini dengan informasi baru yang

akan diterima selanjutnya(3) sebagai jembatan penghubung sehingga

memperlancar proses pengkodean pada siswa

Beberapa peneliti (Barnes amp Clawson1975 Ausubel1978)

mengemukakan bahwa pengatur-pengatur awal belum pada umumnya

ditemukan menolong siswa belajar informasi faktual yang tidak diatur

dengan jelas atau materi pelajaran yang terdiri atas sejumlah besar topik-

topik yang terpisah-pisah Kozlow (1978) mengemukakan bahwa pengatur

awal bisa kurang efektif untuk bidang studi sains tetapi lebih efektif untuk

konsep-konsep klasifikasional dan untuk kelas yang lebih tinggi

2) Diferensiasi Progresif

Menurut Ausubel pengembangan konsep berlangsung paling baik bila bila

unsur-unsur yang paling umum paling inklusif dari suatu konsep

diperkenalkan terlebih dahulu dan kemudian baru diberikan hal-hal yang

lebih mendetail dan lebih khusus dari konsep itu Dengan kata lain model

belajar menurut Ausubel pada umumnya berlangsung dari umum ke khusus

Dengan menggunakan strategi ini guru mengajarkan konsep-konsep yang

paling inklusif terlebih dahulu kemudian konsep-konsep yang kurang

inklusif dan setelah itu baru mengajarkan hal-hal yang khusus Proses

penyusunan konsep semacam ini disebut diferensiasi progresif Menurut

Novak (1977) untuk menyusun kurikulum yang baik mula-mula diperlukan

analisis konsep-konsep dalam suatu bidang studi dan kemudian

diperhatikan hubungan-hubungan tertentu antara konsep-konsep ini

sehingga dapat diketahui konsep-konsep mana yang paling umum dan

superordinat dan konsep-konsep mana yang lebih khusus dan subordinat

Konsep yang telah diajarkan kepada siswa akan diterima dan di asosiasikan

dengan konsep yang ada dalam struktur kognitifnya kemudian konsep ini

akan mengalami deferensiasi Salah satu sebab mengapa pengajaran di

sekolah menjadi tidak efektif ialah karena pengembang kurikulum jarang

sekali memilih konsep-konsep yang akan diajarkan dan lebih-lebih lagi

jarang sekali mereka mencoba mencari hubungan-hubungan hierarkis yang

mungkin diantara konsep-konsep itu Novak seperti ahli-ahli pendidikan

lainnya menekankan bahwa fungsi pertama dari bersekolah adalah belajar

konsep Oleh karena itu kita harus memilih dari sekian banyak pengetahuan

itu konsep-konsep utama dan konsep subordinat yang akan kita ajarkan

kepada para siswa

3) Belajar Superordinat

Belajar superordinat terjadi bila konsep-konsep yang telah dipelajari

sebelumnya dikenal sebagai unsur-unsur dari suatu konsep yang lebih luas

lebih inklusif Hal yang sama terjadi bila anak belajar bahwa tomat buncis

wortel adalah semua sayuran dan setelah mereka belajar biologi dan

ditekankan konsep buah dan akar mereka belajar bahwa wortel adalah

semacam akar tanaman (plant root) tomat dan buncis adalah buah-buahan

tanaman ( plant fruit)Mungkin belajar superordinat tidak biasa terjadi di

sekolah sebab sebagian besar guru-guru dan buku-buku teks mulai dengan

konsep-konsep yang lebih inklusif tetapi kerap kali mereka gagal

memperlihatkan secara eksplisit hubungan-hubungan pada konsep-konsep

inklusif ini waktu dikemudian hari disajikan konsep-konsep khusus

subordinat

4) Penyesuaian Integratif

Seorang siswa kadang-kadang dihadapkan pada suatu kenyataan yang

disebut pertentangan kognitif Hal ini terjadi bila dua atau lebih nama

konsep digunakan untuk menyatakan konsep yang sama Untuk mengatasi

dan mengurangi sedapat mungkin pertentangan kognitif ini Ausubel

menyarankan suatu prinsip yang dikenal dengan prinsip penyesuaian

integratif atau rekonsiliasi integratif

Menurut Ausubel dalam mengajar bukan hanya urutan menurut

diferensiasi progresif yang diperhatikan melainkan juga harus diperlihatkan

bagaimana konsep-konsep baru dihubungkan dengan konsep-konsep

superordinat Untuk mencapai penyesuaian integratif materi pelajaran

hendaknya disusun sedemikian rupa sehingga kita menggerakkan hierarki-

hierarki konseptual ke atas dan ke bawah selama informasi disajikan

23 Peta Konsep sebagai Penerapan Belajar Bermakna

Telah dikemukakan sebelumnya bahwa Ausubel sangat menekankan agar

para guru mengetahui konsep-konsep yang telah dimiliki para siswa supaya

belajar bermakna dapat berlangsung Tetapi Ausubel belum menyediakan

suatu alat atau cara bagi para guru yang dapat digunakan untuk mengetahui apa

yang telah diketahui para siswa Novak (1985) dalam bukunya learning how to

learn mengemukakan bahwa hal itu dapat dilakukan dengan menggunakan peta

konsep atau pemetaan konsep

1) Pengertian Peta Konsep

Dalam perkembangannya belajar bermakna dapat diterapkan dalam

berbagai cara pengajaran misalnya pengajaran dengan menggunakan peta

konsep Menurut Novak ( 1984 ) dan Gawith (1988) dikutip dari

httpanwarholilblogspotcom peta konsep adalah suatu istilah tentang

strategi yang digunakan guru untuk membantu siswa dalam

mengorganisasikan konsep yang telah dipelajari berdasarkan arti dan

hubungan antar komponennya Hubungan ini dikenal dengan proposisi

Proposisi adalah dua atau lebih konsep-konsep yang dihubungkan oleh kata-

kata dalam suatu unit semantik Dalam bentuknya yang paling sederhana

suatu peta konsep hanya terdiri atas dua konsep yang dihubungkan oleh satu

kata penghubung untuk membentuk suatu proposisi Misalnya rdquomobil itu

merahrdquo akan merupakan suatu peta konsep yang sederhana sekali terdiri

atas dua konsep yaitu mobil dan merah yang dihubungkan kata itu Oleh

karena belajar bermakna lebih mudah berlangsung bila konsep-konsep baru

dikaitkan pada konsep yang lebih inklusif maka peta konsep harus disusun

secara hierarki Ini berarti konsep yang lebih inklusif ada di puncak peta

Makin ke bawah konsep-konsep diurutkan makin menjadi lebih khusus

2) Ciri ndashciri Peta Konsep

Menurut Dahar ( 1988 153 dikutip dari httpanwarholililblogspotcom)

peta konsep memiliki beberapa ciri yaitu

a Suatu peta konsep memilik proposisi yaitu dua atau lebih konsep yang

dihubungkan oleh kata-kata dalam suatu semantik Pada peta konsep

tersebut terdapat proposisi-proposisi tertentu sehingga siswa lebih mudah

dan jelas dalam mempelajari suatu bidang studi

b Suatu peta konsep merupakan suatu gambar dua dimensi dari suatu bidang

studi atau suatu bagian dari bidang studi yang memperlihatkan hubungan-

hubungan proposisional antara konsep-konsep Hal inilah yang

membedakan yang membedakan belajar bermakna dari belajar dengan cara

mencatat pelajaran tanpa memperlihatkan hubungan antara konsep-konsep

yang hanya memperlihatkan gambar satu dimensi saja

c Ciri yang ketiga yaitu mengenai cara menyatakan hubungan antara konsep-

konsep Tidak semua konsep memiiliki bobot yang sama Ini berarti bahwa

ada beberapa konsep yang lebih inklusif dari pada konsep-konsep yang lain

d Ciri keempat peta konsep adalah tentang hierarki Bila dua atau lebih

konsep digambarkan di bawah suatu konsep yang lebih inklusif

terbentuklah suatu hierarki pada peta konsep itu Misalkan pada peta konsep

tentang pelajaran alat transportasi di mana dalam peta konsep alat

transportasi alat transportasi yang berupa kendaraan umum diklasifikasikan

menjadi bus minibus dan mikrolet jadi ketiga konsep itu digambarkan di

bawah satu konsep yang lebih inklusif yaitu kendaraan umum Dengan

demikian terbentuk suatu hierarki pada peta konsep itu

3) Kegunaan Peta Konsep

Dalam pendidikan peta konsep dapat diterapkan untuk berbagai tujuan

Baik bagi guru maupun siswa Adapun beberapa manfaat peta konsep

adalah sebagai berikut

a Menyelidiki Apa Yang Telah Diketahui Siswa

Belajar bermakna membutuhkan usaha yang sungguh-sungguh dari pihak

siswa untuk menghubungkan pengetahuan baru dengan konsep-konsep

relevan yang telah mereka miliki Untuk memperlancar proses ini baik guru

maupun siswa perlu mengetahui tempat awal konseptual Dengan

menggunakan peta konsep guru dapat melaksanakan apa yang telah

dikemukakan di atas dan dengan demikian para siswa diharapkan akan

mengalami belajar bermakna Salah satu pendekatan yang dapat digunakan

guru untuk maksud ini adalah dengan memilih satu konsep utama dari

pokok bahasan baru yang akan dibahas Para siswa diminta untuk menyusun

peta konsep yang memperlihatkan semua konsep yang dapat mereka kaitkan

pada konsep utama serta memperlihatkan pula hubungan-hubungan antara

konsep-konsep yang mereka gambar itu

b Mempelajari Cara Belajar

Bila seorang siswa dihadapkan dari suatu bab dari suatu buku pelajaran ia

tidak akan begitu saja memahami apa yang dibacanya Untuk menyusun

peta konsep dari isi bab itu ia akan berusaha untuk mengeluarkan konsep-

konsep dari apa yang dibacanya menempatkan konsep yang paling inklusif

pada puncak peta konsep yang dibuatnya kemudian mengurutkan konsep-

konsep yang lain yang kurang inklusif Lalu ia akan mencari kata-kata

penghubung untuk mengkaitakan konsep-konsep itu menjadi propsisi-

proposisi yang bermakna Jadi peta konsep berfungsi menolong siswa

mempelajari cara belajar

c Mengungkapkan Konsepsi Salah

Peta konsep dapat pula mengungkapkan konsepsi salah (misconseption)

yang terjadi pada siswa Konsepsi salah biasanya timbul karena terdapat

kaitan antara konsep-konsep yang mengakibatkan proposisi yang salah

Suatu konsepsi salah dijumpai pada siswa misalnya ketika mereka melihat

zat padat atau zat cair terbentuk dari molekul-molekul yang padat atau

molekul berupa air Tetapi setelah mereka menyadari bahwa molekul-

molekul dikelilingi oleh ruang kosong dan bahwa tingkat wujud

dihubungkan suhu dan pola ikatan antara molekul-molekul maka merek

menyesuaikan pendapat baru mereka es berubah menjadi cair bila

dipanaskan bukan karena molekul-molekulnya berubah yaitu dari padat

menjadi cair melainkan karena ikatan-ikatan antara molekul-molekulnya

terputus

d Alat Evaluasi

Selama ini alat evaluasi yang dikenal siswa maupun guru adalah berbentuk

tes objektif dan tes esay tetapi terdapat suatu tes lain yang dapat digunakan

sebagai alat evaluasi yaitu peta konsep Dengan menggunakan peta konsep

guru dapat mengetahui seberapa besar pemahaman siswa terhadap materi

pelajaran yang diberikan

4) Menyusun Peta Konsep

Peta konsep memegang peranan penting dalam belajar bermakna Oleh

karena itu setiap siswa pandai untuk menyusun peta konsep untuk

meyakinkan bahwa pada siswa itu telah berlangsung belajar bermakna Ada

beberapa langkah yang harus diikuti dalam pembuatan peta konsep yaitu

sebagai berikut

a Pilihlah suatu bacaan dari buku pelajaran

b Tentukan konsep-konsep yang relevan dari topic yang sudah atau akan

diajarkan

c Urutkan konsep-konsep itu dari yang paling inklusif ke yang paling tidak

inklusif atau contoh-contoh

d Susunlah konsep-konsep itu di atas kertas mulai dengan konsep yang paling

inklusif di puncak ke konsep yang paling tidak inklusif secara berurutan dari

atas ke bawah

e Hubungkanlah konsep-konsep itu dengan kata atau kata-kata penghubung

sehingga menjadi suatu peta konsep

Contoh peta konsep dapat dilihat pada gambar berikut

Untuk Contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dengan berbasis teori Belajar bermakna disajikan sebagai berikut

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

BERBASIS TEORI BELAJAR BERMAKNA

Mata Pelajaran Fisika

KelasSemester XISatu

Peminatan MIA

Materi Pokok Usaha dan Energi

Alokasi Waktu 4 x 3 JP

A Kompetensi Inti (KI)

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Mengembangkan perilaku (jujur disiplin tanggungjawab peduli santun

ramah lingkungan gotong royong kerjasama cinta damai responsif dan

pro-aktif) dan menunjukan 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

KI 3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual konseptual prosedural

dalam ilmu pengetahuan teknologi seni budaya dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan kebangsaan kenegaraan dan peradaban terkait

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 dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B Kompetensi Dasar

11 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad

raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

21 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

31 Menganalisis konsep energi usaha hubungan usaha dan perubahan energi

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak

dalam kejadian sehari-hari

41 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan

konsep gaya dan kekekalan energi

C Indikator Pencapaian Pembelajaran

1 Menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan sehari-hari

2 Menjelaskan konsep energi kinetik

3 Menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan energi potensial

pegas

4 Menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

5 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik

6 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

7 Menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui project

kelompok

8 Menyajikan produk dari project kelompok melalui presentasi

kelompok

D Tujuan Pembelajaran

Melalui proses mengamati menanya mencoba menalar dan mengomunikasikan

peserta didik dapat

1 Siswa mampu menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep energi kinetik melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

BAB II

PEMBAHASAN

21 Pengertian Teori belajar Bermakna

Teori Ausubel lebih memperhatikan bagaimana individu belajar sejumlah

materi secara bermakna dari sajian verbalteks di sekolah (berbeda dengan

teori-tori yang dikembangkan dalam konteks percobaan-percobaan yang

dilaksanakan di laboratorium) Menurut Ausebel belajar dapat dikategorikan

ke dalam 2 dimensi Dimensi pertama berhubungan dengan cara bagaimana

informasimateri pembelajaran tersebut disajikan kepada siswa melalui

penerimaan atau penemuan Dimensi kedua menyangkut cara bagaimana siswa

dapat mengaitkan informasi itu pada struktur kognitif (fakta-fakta konsep-

konsep dan generalisasi-generalisasi yang telah dipelajari dan diingat siswa)

yang telah ada Kedua dimensi tersebut yaitu penerimaanpenemuan dan

hafalanbermakna tidak menunjukkan dikotomi sederhana melainkan

merupakan suatu continuum Inti dari teori Ausubel tentang belajar adalah

belajar bermakna Menurut Ausebel belajar bermakna akan terjadi bila si

pembelajar dapat mengaitkan informasi yang baru diperolehnya dengan

konsep-konsep (dikenal sebagai subsumer-subsumer) relevan yang terdapat

dalam struktur kognitif si pembelajar tersebut Akan tetapi bila si pembelajar

hanya mencoba menghafalkan informasi baru tadi tanpa menghubungkan

dengan konsep-konsep yang telah ada dalam struktur kognitifnya kondisi ini

dikatakan sebagai belajar hafalan

Seperti kita tahu bahwa informasi disimpan di daerah-daerah tertentu

dalam otak Dengan berlangsungnya belajar akan dihasilkan perubahan-

perubahan dalam sel-sel otak terutama sel-sel yang telah menyimpan informasi

yang mirip dengan informasi yang sedang dipelajari Dalam belajar bermakna

informasi baru diasimilasikan pada subsumer-subsumer relevan yang yang

telah ada dalam struktur kognitif Proses interaktif antara informasi yang baru

dipelajari dengan subsumer-subsumer yang telah ada tersebut dikenal sebagai

proses subsumsi Belajar bermakna yang baru mengakibatkan pertumbuhan

dan modifikasi subsumer-subsumer yang telah ada tersebut Informasi yang

dipelajari secara bermakna biasanya lebih lama diingat daripada informasi

yang dipelajari secara hafalan Tetapi ada kalanya unsur-unsur yang telah

tersubsumsi tidak dapat dikeluarkan lagi dari memori (sudah dilupakan) hal ini

terjadi karena beberapa bagian subsumer berintegrasi dengan yang lain

sehingga mereka kehilangan identitas individunya Dapat juga karena

subsumer tersebut telah kembali pada keadaan sebelum terjadi subsumsi

Kondisi seperti ini menurut Ausebel disebut subsumsi obliteratif (subsumsi

yang telah rusak) Teori Ausubel di atas nampaknya memiliki kesamaan-

kesamaan (commonalities) dengan teori Gestalt dan keduanya melibatkan suatu

skema sebagai suatu prinsip yang sentral Juga teori Ausebel ini memiliki

kesamaan dengan model belajar spiral yang dikemukakan oleh Bruner

Selanjutnya walupun Ausebel menekankan bahwa subsumsi melibatkan

reorganisasi dari struktur kognitif yang ada tapi tidak mengembangkan struktur

yang baru seperti yang disarankan para ahli konstruktivisme Ausubel kelihatan

dipengaruhi juga oleh hasil kerja dari Piaget untuk perkembangan kognitif

Walaupun Ausebel sangat menekankan agar para guru diharapkan mengetahui

konsep-konsep yang telah dimiliki para siswanya agar belajar bermakna dapat

berlangsung tetapi Ausebel belum dapat menyediakan alat untuk mengukur hal

tersebut Baru ahli pendidikan berikutnya yaitu Novak (1985) dalam bukunya

Learning how to learn mengemukakan bahwa hal tersebut dapat digali melalui

pertolongan yang dikenal dengan peta konsep atau pemetaan konsep

Menurut Ausebel konsep-konsep dapat diperoleh dalam 2 (dua) cara

yaitu (1) sebelum anak-anak masuk sekolah yang disebut formasi konsep dan

(2) pada saat selama dan sesudah sekolah yang dikenal dengan asimilasi

konsep Jadi waktu anak masuk usia sekolah mereka sudah memperoleh

konsep-konsep seperti meja atas kursi berlari dan lain-lain Konsep-konsep

tersebut disimpan dalam struktur kognitif yang disebut dengan subsumer-

subsumer Selanjutnya Ausebel mengatakan bahwa pembentukan konsep

tersebut merupakan suatu bentuk belajar penemuan (discovery learning) paling

sedikit dalam bentuk primitif melibatkan proses-proses psikologi seperti

analisis diskriminatif abstraksi diferensiasi pembentukan hipotesis dan

pengujian dan generalisasi Pembentukan konsep ini juga ditunjukkan oleh

orang-orang dewasa dalam situasi kehidupan nyata dan dalam laboratorium

tetapi dengan tingkat sofistikasi yang lebih tinggi

Menurut Ausebel faktor-faktor utama yang mempengaruhi belajar

bermakna ialah struktur kognitif yang ada stabilitas dan kejelasan

pengetahuan dalam suatu bidang studi tertentu dan pada waktu tertentu Sifat-

sifat struktur kognitif menentukan validitas dan kejelasan arti-arti yang timbul

waktu informasi yang baru masuk ke dalam struktur kognitif itu demikian pula

sifat proses interaksi yang terjadi Jika struktur kognitif tersebut stabil jelas

dan teratur dengan baik maka arti-arti yang sahih (valid) dan jelas akan timbul

dan cenderung bertahan Sebaliknya jika struktur kognitif tersebut tidak stabil

meragukan dan tidak teratur maka struktur kognitif tersebut cenderung

menghambat belajar dan retensi Selanjutnya menurut Ausebel ada prasyarat-

prasyarat tertentu agar terjadinya belajar bermakna Pertama materi yang

dipelajari harus bermakna secara potensial maksudnya materi pelajaran

tersebut harus memiliki kebermaknaan logis Materi yang memiliki

kebermaknaan logis merupakan materi yang konsisten dengan apa yang telah

diketahui (disebut materi nonarbitrer) dan materi tersebut dapat dinyatakan

dalam berbagai cara tanpa mengubah arti (disebut materi substantif) Selain

itu aspek lain dari materi bermakna potensial ini adalah dalam struktur kognitif

siswa harus ada gagasan-gagasan yang relevan Artinya pembelajaran harus

memperhatikan pengalaman siswa tingkat perkembangan mereka intelegensi

dan usia Bila para siswa tidak memiliki pengalaman yang diperlukan mereka

untuk mengaitkan atau menghubungkan isi pembelajaran tersebut maka isi

pembelajaran akan dipelajari secara hafalan

Kedua siswa yang akan belajar harus mempunyai niattujuan dan kesiapan

untuk melaksanakan belajar bermakna Tujuan belajar siswa merupakan faktor

utama dalam belajar bermakna Banyak siswa yang mengikuti pembelajaran

nampaknya tidak relevan dengan kebutuhan mereka pada saat itu Dalam

pembelajaran yang demikian materi dipelajari secara hafalan Para siswa

kelihatan dapat memberikan jawaban yang benar tanpa menghubungkan materi

itu pada aspek-aspek lain dalam struktur kognitif mereka Jadi agar terjadi

belajar bermakna materi pelajaran harus bermakna secara logis siswa harus

bertujuan untuk memasukkan materi pembelajaran tersebut ke dalam struktur

kognitifnya dan dalam struktur kognitif siswa harus terdapat unsur-unsur yang

cocok untuk mengaitkan atau menghubungkan materi yang baru tersebut secara

non-arbitrer dan substantif Jika salah satu komponen ini tidak ada maka

materi itu kalaupun dipelajari akan dipelajari secara hafalan saja (Roser

1984) Ausebel berpendapat bahwa faktor yang paling penting yang

mempengaruhi belajar adalah apa yang telah diketahui siswa Inilah yang harus

diyakini dan pembelajaran terhadap siswa harus didasarkan kepada hal ini

22 Implemetasi Teori Belajar Bermakna dalam Pembelajaran

Menurut Ausubel dalam bukunya yang berjudul Educational Psychologie

A Cognitive View bahwa agar terjadi belajar bermakana konsep baru atau

informasi baru harus dikaitkan dengan konsep-konsep yang telah ada dalam

struktur kognitif siswa Dalam menerapkan teori Ausubel dalam pembelajaran

guru dianjurkan terlebih dahulu mengetahui kondisi siswa Karena ada faktor

yang sangat mempengaruhi belajar yaitu pengetahuan yang telah diterima

siswa Pandangan Ausubel diharapkan dijadikan kerangka berpikir dalam

menerapkan teori tersebut dalam belajar disamping memahami konsep dan

prinsip-prinsip lain yang harus diperhatikan pula yaitu pengaturan awal proses

diferensiasi progresif belajar superordinat dan rekonsiliasi integratif

1) Pengatur Awal (Advance Organizer)

David Ausubel (1960-1963) memperkenalkan konsep pengatur awal dalam

teorinya Pengatur awal mengarahkan para siswa ke materi yang akan

mereka pelajari dan menolong mereka untuk mengingat kembali informasi

yang berhubungan yang dapat digunakan untuk membantu menanamkan

pengetahuan baru Banyak penelitian membuktikan bahwa pengatur-

pengatur awal meningkatkan pemahaman siswa tentang berbagai macam

materi pelajaran (Hartley amp Davies 1976 Mayer 1979) Tetapi efek

pengatur-pengatur awal terhadap belajar ternyata tergantung pada

bagaimana pengatur-pengatur awal itu digunakan Ternyata pengatur-

pengatur awal lebih berguna untuk mengajarkan isi pelajaran yang telah

mempunyai struktur teratur yang mungkin tidak secara otomatis terlihat oleh

para siswa terdapat tiga hal yang dapat dicapai dengan menggunakan

pengaturan awal yaitu (1) memberikan kerangka konseptual untuk belajar

yang bakal terjadi berikutnya (2) dapat mejadi penghubung antara

informasi yang sudah dimiliki siswa saat ini dengan informasi baru yang

akan diterima selanjutnya(3) sebagai jembatan penghubung sehingga

memperlancar proses pengkodean pada siswa

Beberapa peneliti (Barnes amp Clawson1975 Ausubel1978)

mengemukakan bahwa pengatur-pengatur awal belum pada umumnya

ditemukan menolong siswa belajar informasi faktual yang tidak diatur

dengan jelas atau materi pelajaran yang terdiri atas sejumlah besar topik-

topik yang terpisah-pisah Kozlow (1978) mengemukakan bahwa pengatur

awal bisa kurang efektif untuk bidang studi sains tetapi lebih efektif untuk

konsep-konsep klasifikasional dan untuk kelas yang lebih tinggi

2) Diferensiasi Progresif

Menurut Ausubel pengembangan konsep berlangsung paling baik bila bila

unsur-unsur yang paling umum paling inklusif dari suatu konsep

diperkenalkan terlebih dahulu dan kemudian baru diberikan hal-hal yang

lebih mendetail dan lebih khusus dari konsep itu Dengan kata lain model

belajar menurut Ausubel pada umumnya berlangsung dari umum ke khusus

Dengan menggunakan strategi ini guru mengajarkan konsep-konsep yang

paling inklusif terlebih dahulu kemudian konsep-konsep yang kurang

inklusif dan setelah itu baru mengajarkan hal-hal yang khusus Proses

penyusunan konsep semacam ini disebut diferensiasi progresif Menurut

Novak (1977) untuk menyusun kurikulum yang baik mula-mula diperlukan

analisis konsep-konsep dalam suatu bidang studi dan kemudian

diperhatikan hubungan-hubungan tertentu antara konsep-konsep ini

sehingga dapat diketahui konsep-konsep mana yang paling umum dan

superordinat dan konsep-konsep mana yang lebih khusus dan subordinat

Konsep yang telah diajarkan kepada siswa akan diterima dan di asosiasikan

dengan konsep yang ada dalam struktur kognitifnya kemudian konsep ini

akan mengalami deferensiasi Salah satu sebab mengapa pengajaran di

sekolah menjadi tidak efektif ialah karena pengembang kurikulum jarang

sekali memilih konsep-konsep yang akan diajarkan dan lebih-lebih lagi

jarang sekali mereka mencoba mencari hubungan-hubungan hierarkis yang

mungkin diantara konsep-konsep itu Novak seperti ahli-ahli pendidikan

lainnya menekankan bahwa fungsi pertama dari bersekolah adalah belajar

konsep Oleh karena itu kita harus memilih dari sekian banyak pengetahuan

itu konsep-konsep utama dan konsep subordinat yang akan kita ajarkan

kepada para siswa

3) Belajar Superordinat

Belajar superordinat terjadi bila konsep-konsep yang telah dipelajari

sebelumnya dikenal sebagai unsur-unsur dari suatu konsep yang lebih luas

lebih inklusif Hal yang sama terjadi bila anak belajar bahwa tomat buncis

wortel adalah semua sayuran dan setelah mereka belajar biologi dan

ditekankan konsep buah dan akar mereka belajar bahwa wortel adalah

semacam akar tanaman (plant root) tomat dan buncis adalah buah-buahan

tanaman ( plant fruit)Mungkin belajar superordinat tidak biasa terjadi di

sekolah sebab sebagian besar guru-guru dan buku-buku teks mulai dengan

konsep-konsep yang lebih inklusif tetapi kerap kali mereka gagal

memperlihatkan secara eksplisit hubungan-hubungan pada konsep-konsep

inklusif ini waktu dikemudian hari disajikan konsep-konsep khusus

subordinat

4) Penyesuaian Integratif

Seorang siswa kadang-kadang dihadapkan pada suatu kenyataan yang

disebut pertentangan kognitif Hal ini terjadi bila dua atau lebih nama

konsep digunakan untuk menyatakan konsep yang sama Untuk mengatasi

dan mengurangi sedapat mungkin pertentangan kognitif ini Ausubel

menyarankan suatu prinsip yang dikenal dengan prinsip penyesuaian

integratif atau rekonsiliasi integratif

Menurut Ausubel dalam mengajar bukan hanya urutan menurut

diferensiasi progresif yang diperhatikan melainkan juga harus diperlihatkan

bagaimana konsep-konsep baru dihubungkan dengan konsep-konsep

superordinat Untuk mencapai penyesuaian integratif materi pelajaran

hendaknya disusun sedemikian rupa sehingga kita menggerakkan hierarki-

hierarki konseptual ke atas dan ke bawah selama informasi disajikan

23 Peta Konsep sebagai Penerapan Belajar Bermakna

Telah dikemukakan sebelumnya bahwa Ausubel sangat menekankan agar

para guru mengetahui konsep-konsep yang telah dimiliki para siswa supaya

belajar bermakna dapat berlangsung Tetapi Ausubel belum menyediakan

suatu alat atau cara bagi para guru yang dapat digunakan untuk mengetahui apa

yang telah diketahui para siswa Novak (1985) dalam bukunya learning how to

learn mengemukakan bahwa hal itu dapat dilakukan dengan menggunakan peta

konsep atau pemetaan konsep

1) Pengertian Peta Konsep

Dalam perkembangannya belajar bermakna dapat diterapkan dalam

berbagai cara pengajaran misalnya pengajaran dengan menggunakan peta

konsep Menurut Novak ( 1984 ) dan Gawith (1988) dikutip dari

httpanwarholilblogspotcom peta konsep adalah suatu istilah tentang

strategi yang digunakan guru untuk membantu siswa dalam

mengorganisasikan konsep yang telah dipelajari berdasarkan arti dan

hubungan antar komponennya Hubungan ini dikenal dengan proposisi

Proposisi adalah dua atau lebih konsep-konsep yang dihubungkan oleh kata-

kata dalam suatu unit semantik Dalam bentuknya yang paling sederhana

suatu peta konsep hanya terdiri atas dua konsep yang dihubungkan oleh satu

kata penghubung untuk membentuk suatu proposisi Misalnya rdquomobil itu

merahrdquo akan merupakan suatu peta konsep yang sederhana sekali terdiri

atas dua konsep yaitu mobil dan merah yang dihubungkan kata itu Oleh

karena belajar bermakna lebih mudah berlangsung bila konsep-konsep baru

dikaitkan pada konsep yang lebih inklusif maka peta konsep harus disusun

secara hierarki Ini berarti konsep yang lebih inklusif ada di puncak peta

Makin ke bawah konsep-konsep diurutkan makin menjadi lebih khusus

2) Ciri ndashciri Peta Konsep

Menurut Dahar ( 1988 153 dikutip dari httpanwarholililblogspotcom)

peta konsep memiliki beberapa ciri yaitu

a Suatu peta konsep memilik proposisi yaitu dua atau lebih konsep yang

dihubungkan oleh kata-kata dalam suatu semantik Pada peta konsep

tersebut terdapat proposisi-proposisi tertentu sehingga siswa lebih mudah

dan jelas dalam mempelajari suatu bidang studi

b Suatu peta konsep merupakan suatu gambar dua dimensi dari suatu bidang

studi atau suatu bagian dari bidang studi yang memperlihatkan hubungan-

hubungan proposisional antara konsep-konsep Hal inilah yang

membedakan yang membedakan belajar bermakna dari belajar dengan cara

mencatat pelajaran tanpa memperlihatkan hubungan antara konsep-konsep

yang hanya memperlihatkan gambar satu dimensi saja

c Ciri yang ketiga yaitu mengenai cara menyatakan hubungan antara konsep-

konsep Tidak semua konsep memiiliki bobot yang sama Ini berarti bahwa

ada beberapa konsep yang lebih inklusif dari pada konsep-konsep yang lain

d Ciri keempat peta konsep adalah tentang hierarki Bila dua atau lebih

konsep digambarkan di bawah suatu konsep yang lebih inklusif

terbentuklah suatu hierarki pada peta konsep itu Misalkan pada peta konsep

tentang pelajaran alat transportasi di mana dalam peta konsep alat

transportasi alat transportasi yang berupa kendaraan umum diklasifikasikan

menjadi bus minibus dan mikrolet jadi ketiga konsep itu digambarkan di

bawah satu konsep yang lebih inklusif yaitu kendaraan umum Dengan

demikian terbentuk suatu hierarki pada peta konsep itu

3) Kegunaan Peta Konsep

Dalam pendidikan peta konsep dapat diterapkan untuk berbagai tujuan

Baik bagi guru maupun siswa Adapun beberapa manfaat peta konsep

adalah sebagai berikut

a Menyelidiki Apa Yang Telah Diketahui Siswa

Belajar bermakna membutuhkan usaha yang sungguh-sungguh dari pihak

siswa untuk menghubungkan pengetahuan baru dengan konsep-konsep

relevan yang telah mereka miliki Untuk memperlancar proses ini baik guru

maupun siswa perlu mengetahui tempat awal konseptual Dengan

menggunakan peta konsep guru dapat melaksanakan apa yang telah

dikemukakan di atas dan dengan demikian para siswa diharapkan akan

mengalami belajar bermakna Salah satu pendekatan yang dapat digunakan

guru untuk maksud ini adalah dengan memilih satu konsep utama dari

pokok bahasan baru yang akan dibahas Para siswa diminta untuk menyusun

peta konsep yang memperlihatkan semua konsep yang dapat mereka kaitkan

pada konsep utama serta memperlihatkan pula hubungan-hubungan antara

konsep-konsep yang mereka gambar itu

b Mempelajari Cara Belajar

Bila seorang siswa dihadapkan dari suatu bab dari suatu buku pelajaran ia

tidak akan begitu saja memahami apa yang dibacanya Untuk menyusun

peta konsep dari isi bab itu ia akan berusaha untuk mengeluarkan konsep-

konsep dari apa yang dibacanya menempatkan konsep yang paling inklusif

pada puncak peta konsep yang dibuatnya kemudian mengurutkan konsep-

konsep yang lain yang kurang inklusif Lalu ia akan mencari kata-kata

penghubung untuk mengkaitakan konsep-konsep itu menjadi propsisi-

proposisi yang bermakna Jadi peta konsep berfungsi menolong siswa

mempelajari cara belajar

c Mengungkapkan Konsepsi Salah

Peta konsep dapat pula mengungkapkan konsepsi salah (misconseption)

yang terjadi pada siswa Konsepsi salah biasanya timbul karena terdapat

kaitan antara konsep-konsep yang mengakibatkan proposisi yang salah

Suatu konsepsi salah dijumpai pada siswa misalnya ketika mereka melihat

zat padat atau zat cair terbentuk dari molekul-molekul yang padat atau

molekul berupa air Tetapi setelah mereka menyadari bahwa molekul-

molekul dikelilingi oleh ruang kosong dan bahwa tingkat wujud

dihubungkan suhu dan pola ikatan antara molekul-molekul maka merek

menyesuaikan pendapat baru mereka es berubah menjadi cair bila

dipanaskan bukan karena molekul-molekulnya berubah yaitu dari padat

menjadi cair melainkan karena ikatan-ikatan antara molekul-molekulnya

terputus

d Alat Evaluasi

Selama ini alat evaluasi yang dikenal siswa maupun guru adalah berbentuk

tes objektif dan tes esay tetapi terdapat suatu tes lain yang dapat digunakan

sebagai alat evaluasi yaitu peta konsep Dengan menggunakan peta konsep

guru dapat mengetahui seberapa besar pemahaman siswa terhadap materi

pelajaran yang diberikan

4) Menyusun Peta Konsep

Peta konsep memegang peranan penting dalam belajar bermakna Oleh

karena itu setiap siswa pandai untuk menyusun peta konsep untuk

meyakinkan bahwa pada siswa itu telah berlangsung belajar bermakna Ada

beberapa langkah yang harus diikuti dalam pembuatan peta konsep yaitu

sebagai berikut

a Pilihlah suatu bacaan dari buku pelajaran

b Tentukan konsep-konsep yang relevan dari topic yang sudah atau akan

diajarkan

c Urutkan konsep-konsep itu dari yang paling inklusif ke yang paling tidak

inklusif atau contoh-contoh

d Susunlah konsep-konsep itu di atas kertas mulai dengan konsep yang paling

inklusif di puncak ke konsep yang paling tidak inklusif secara berurutan dari

atas ke bawah

e Hubungkanlah konsep-konsep itu dengan kata atau kata-kata penghubung

sehingga menjadi suatu peta konsep

Contoh peta konsep dapat dilihat pada gambar berikut

Untuk Contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dengan berbasis teori Belajar bermakna disajikan sebagai berikut

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

BERBASIS TEORI BELAJAR BERMAKNA

Mata Pelajaran Fisika

KelasSemester XISatu

Peminatan MIA

Materi Pokok Usaha dan Energi

Alokasi Waktu 4 x 3 JP

A Kompetensi Inti (KI)

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Mengembangkan perilaku (jujur disiplin tanggungjawab peduli santun

ramah lingkungan gotong royong kerjasama cinta damai responsif dan

pro-aktif) dan menunjukan 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

KI 3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual konseptual prosedural

dalam ilmu pengetahuan teknologi seni budaya dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan kebangsaan kenegaraan dan peradaban terkait

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 dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B Kompetensi Dasar

11 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad

raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

21 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

31 Menganalisis konsep energi usaha hubungan usaha dan perubahan energi

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak

dalam kejadian sehari-hari

41 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan

konsep gaya dan kekekalan energi

C Indikator Pencapaian Pembelajaran

1 Menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan sehari-hari

2 Menjelaskan konsep energi kinetik

3 Menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan energi potensial

pegas

4 Menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

5 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik

6 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

7 Menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui project

kelompok

8 Menyajikan produk dari project kelompok melalui presentasi

kelompok

D Tujuan Pembelajaran

Melalui proses mengamati menanya mencoba menalar dan mengomunikasikan

peserta didik dapat

1 Siswa mampu menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep energi kinetik melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

dipelajari secara bermakna biasanya lebih lama diingat daripada informasi

yang dipelajari secara hafalan Tetapi ada kalanya unsur-unsur yang telah

tersubsumsi tidak dapat dikeluarkan lagi dari memori (sudah dilupakan) hal ini

terjadi karena beberapa bagian subsumer berintegrasi dengan yang lain

sehingga mereka kehilangan identitas individunya Dapat juga karena

subsumer tersebut telah kembali pada keadaan sebelum terjadi subsumsi

Kondisi seperti ini menurut Ausebel disebut subsumsi obliteratif (subsumsi

yang telah rusak) Teori Ausubel di atas nampaknya memiliki kesamaan-

kesamaan (commonalities) dengan teori Gestalt dan keduanya melibatkan suatu

skema sebagai suatu prinsip yang sentral Juga teori Ausebel ini memiliki

kesamaan dengan model belajar spiral yang dikemukakan oleh Bruner

Selanjutnya walupun Ausebel menekankan bahwa subsumsi melibatkan

reorganisasi dari struktur kognitif yang ada tapi tidak mengembangkan struktur

yang baru seperti yang disarankan para ahli konstruktivisme Ausubel kelihatan

dipengaruhi juga oleh hasil kerja dari Piaget untuk perkembangan kognitif

Walaupun Ausebel sangat menekankan agar para guru diharapkan mengetahui

konsep-konsep yang telah dimiliki para siswanya agar belajar bermakna dapat

berlangsung tetapi Ausebel belum dapat menyediakan alat untuk mengukur hal

tersebut Baru ahli pendidikan berikutnya yaitu Novak (1985) dalam bukunya

Learning how to learn mengemukakan bahwa hal tersebut dapat digali melalui

pertolongan yang dikenal dengan peta konsep atau pemetaan konsep

Menurut Ausebel konsep-konsep dapat diperoleh dalam 2 (dua) cara

yaitu (1) sebelum anak-anak masuk sekolah yang disebut formasi konsep dan

(2) pada saat selama dan sesudah sekolah yang dikenal dengan asimilasi

konsep Jadi waktu anak masuk usia sekolah mereka sudah memperoleh

konsep-konsep seperti meja atas kursi berlari dan lain-lain Konsep-konsep

tersebut disimpan dalam struktur kognitif yang disebut dengan subsumer-

subsumer Selanjutnya Ausebel mengatakan bahwa pembentukan konsep

tersebut merupakan suatu bentuk belajar penemuan (discovery learning) paling

sedikit dalam bentuk primitif melibatkan proses-proses psikologi seperti

analisis diskriminatif abstraksi diferensiasi pembentukan hipotesis dan

pengujian dan generalisasi Pembentukan konsep ini juga ditunjukkan oleh

orang-orang dewasa dalam situasi kehidupan nyata dan dalam laboratorium

tetapi dengan tingkat sofistikasi yang lebih tinggi

Menurut Ausebel faktor-faktor utama yang mempengaruhi belajar

bermakna ialah struktur kognitif yang ada stabilitas dan kejelasan

pengetahuan dalam suatu bidang studi tertentu dan pada waktu tertentu Sifat-

sifat struktur kognitif menentukan validitas dan kejelasan arti-arti yang timbul

waktu informasi yang baru masuk ke dalam struktur kognitif itu demikian pula

sifat proses interaksi yang terjadi Jika struktur kognitif tersebut stabil jelas

dan teratur dengan baik maka arti-arti yang sahih (valid) dan jelas akan timbul

dan cenderung bertahan Sebaliknya jika struktur kognitif tersebut tidak stabil

meragukan dan tidak teratur maka struktur kognitif tersebut cenderung

menghambat belajar dan retensi Selanjutnya menurut Ausebel ada prasyarat-

prasyarat tertentu agar terjadinya belajar bermakna Pertama materi yang

dipelajari harus bermakna secara potensial maksudnya materi pelajaran

tersebut harus memiliki kebermaknaan logis Materi yang memiliki

kebermaknaan logis merupakan materi yang konsisten dengan apa yang telah

diketahui (disebut materi nonarbitrer) dan materi tersebut dapat dinyatakan

dalam berbagai cara tanpa mengubah arti (disebut materi substantif) Selain

itu aspek lain dari materi bermakna potensial ini adalah dalam struktur kognitif

siswa harus ada gagasan-gagasan yang relevan Artinya pembelajaran harus

memperhatikan pengalaman siswa tingkat perkembangan mereka intelegensi

dan usia Bila para siswa tidak memiliki pengalaman yang diperlukan mereka

untuk mengaitkan atau menghubungkan isi pembelajaran tersebut maka isi

pembelajaran akan dipelajari secara hafalan

Kedua siswa yang akan belajar harus mempunyai niattujuan dan kesiapan

untuk melaksanakan belajar bermakna Tujuan belajar siswa merupakan faktor

utama dalam belajar bermakna Banyak siswa yang mengikuti pembelajaran

nampaknya tidak relevan dengan kebutuhan mereka pada saat itu Dalam

pembelajaran yang demikian materi dipelajari secara hafalan Para siswa

kelihatan dapat memberikan jawaban yang benar tanpa menghubungkan materi

itu pada aspek-aspek lain dalam struktur kognitif mereka Jadi agar terjadi

belajar bermakna materi pelajaran harus bermakna secara logis siswa harus

bertujuan untuk memasukkan materi pembelajaran tersebut ke dalam struktur

kognitifnya dan dalam struktur kognitif siswa harus terdapat unsur-unsur yang

cocok untuk mengaitkan atau menghubungkan materi yang baru tersebut secara

non-arbitrer dan substantif Jika salah satu komponen ini tidak ada maka

materi itu kalaupun dipelajari akan dipelajari secara hafalan saja (Roser

1984) Ausebel berpendapat bahwa faktor yang paling penting yang

mempengaruhi belajar adalah apa yang telah diketahui siswa Inilah yang harus

diyakini dan pembelajaran terhadap siswa harus didasarkan kepada hal ini

22 Implemetasi Teori Belajar Bermakna dalam Pembelajaran

Menurut Ausubel dalam bukunya yang berjudul Educational Psychologie

A Cognitive View bahwa agar terjadi belajar bermakana konsep baru atau

informasi baru harus dikaitkan dengan konsep-konsep yang telah ada dalam

struktur kognitif siswa Dalam menerapkan teori Ausubel dalam pembelajaran

guru dianjurkan terlebih dahulu mengetahui kondisi siswa Karena ada faktor

yang sangat mempengaruhi belajar yaitu pengetahuan yang telah diterima

siswa Pandangan Ausubel diharapkan dijadikan kerangka berpikir dalam

menerapkan teori tersebut dalam belajar disamping memahami konsep dan

prinsip-prinsip lain yang harus diperhatikan pula yaitu pengaturan awal proses

diferensiasi progresif belajar superordinat dan rekonsiliasi integratif

1) Pengatur Awal (Advance Organizer)

David Ausubel (1960-1963) memperkenalkan konsep pengatur awal dalam

teorinya Pengatur awal mengarahkan para siswa ke materi yang akan

mereka pelajari dan menolong mereka untuk mengingat kembali informasi

yang berhubungan yang dapat digunakan untuk membantu menanamkan

pengetahuan baru Banyak penelitian membuktikan bahwa pengatur-

pengatur awal meningkatkan pemahaman siswa tentang berbagai macam

materi pelajaran (Hartley amp Davies 1976 Mayer 1979) Tetapi efek

pengatur-pengatur awal terhadap belajar ternyata tergantung pada

bagaimana pengatur-pengatur awal itu digunakan Ternyata pengatur-

pengatur awal lebih berguna untuk mengajarkan isi pelajaran yang telah

mempunyai struktur teratur yang mungkin tidak secara otomatis terlihat oleh

para siswa terdapat tiga hal yang dapat dicapai dengan menggunakan

pengaturan awal yaitu (1) memberikan kerangka konseptual untuk belajar

yang bakal terjadi berikutnya (2) dapat mejadi penghubung antara

informasi yang sudah dimiliki siswa saat ini dengan informasi baru yang

akan diterima selanjutnya(3) sebagai jembatan penghubung sehingga

memperlancar proses pengkodean pada siswa

Beberapa peneliti (Barnes amp Clawson1975 Ausubel1978)

mengemukakan bahwa pengatur-pengatur awal belum pada umumnya

ditemukan menolong siswa belajar informasi faktual yang tidak diatur

dengan jelas atau materi pelajaran yang terdiri atas sejumlah besar topik-

topik yang terpisah-pisah Kozlow (1978) mengemukakan bahwa pengatur

awal bisa kurang efektif untuk bidang studi sains tetapi lebih efektif untuk

konsep-konsep klasifikasional dan untuk kelas yang lebih tinggi

2) Diferensiasi Progresif

Menurut Ausubel pengembangan konsep berlangsung paling baik bila bila

unsur-unsur yang paling umum paling inklusif dari suatu konsep

diperkenalkan terlebih dahulu dan kemudian baru diberikan hal-hal yang

lebih mendetail dan lebih khusus dari konsep itu Dengan kata lain model

belajar menurut Ausubel pada umumnya berlangsung dari umum ke khusus

Dengan menggunakan strategi ini guru mengajarkan konsep-konsep yang

paling inklusif terlebih dahulu kemudian konsep-konsep yang kurang

inklusif dan setelah itu baru mengajarkan hal-hal yang khusus Proses

penyusunan konsep semacam ini disebut diferensiasi progresif Menurut

Novak (1977) untuk menyusun kurikulum yang baik mula-mula diperlukan

analisis konsep-konsep dalam suatu bidang studi dan kemudian

diperhatikan hubungan-hubungan tertentu antara konsep-konsep ini

sehingga dapat diketahui konsep-konsep mana yang paling umum dan

superordinat dan konsep-konsep mana yang lebih khusus dan subordinat

Konsep yang telah diajarkan kepada siswa akan diterima dan di asosiasikan

dengan konsep yang ada dalam struktur kognitifnya kemudian konsep ini

akan mengalami deferensiasi Salah satu sebab mengapa pengajaran di

sekolah menjadi tidak efektif ialah karena pengembang kurikulum jarang

sekali memilih konsep-konsep yang akan diajarkan dan lebih-lebih lagi

jarang sekali mereka mencoba mencari hubungan-hubungan hierarkis yang

mungkin diantara konsep-konsep itu Novak seperti ahli-ahli pendidikan

lainnya menekankan bahwa fungsi pertama dari bersekolah adalah belajar

konsep Oleh karena itu kita harus memilih dari sekian banyak pengetahuan

itu konsep-konsep utama dan konsep subordinat yang akan kita ajarkan

kepada para siswa

3) Belajar Superordinat

Belajar superordinat terjadi bila konsep-konsep yang telah dipelajari

sebelumnya dikenal sebagai unsur-unsur dari suatu konsep yang lebih luas

lebih inklusif Hal yang sama terjadi bila anak belajar bahwa tomat buncis

wortel adalah semua sayuran dan setelah mereka belajar biologi dan

ditekankan konsep buah dan akar mereka belajar bahwa wortel adalah

semacam akar tanaman (plant root) tomat dan buncis adalah buah-buahan

tanaman ( plant fruit)Mungkin belajar superordinat tidak biasa terjadi di

sekolah sebab sebagian besar guru-guru dan buku-buku teks mulai dengan

konsep-konsep yang lebih inklusif tetapi kerap kali mereka gagal

memperlihatkan secara eksplisit hubungan-hubungan pada konsep-konsep

inklusif ini waktu dikemudian hari disajikan konsep-konsep khusus

subordinat

4) Penyesuaian Integratif

Seorang siswa kadang-kadang dihadapkan pada suatu kenyataan yang

disebut pertentangan kognitif Hal ini terjadi bila dua atau lebih nama

konsep digunakan untuk menyatakan konsep yang sama Untuk mengatasi

dan mengurangi sedapat mungkin pertentangan kognitif ini Ausubel

menyarankan suatu prinsip yang dikenal dengan prinsip penyesuaian

integratif atau rekonsiliasi integratif

Menurut Ausubel dalam mengajar bukan hanya urutan menurut

diferensiasi progresif yang diperhatikan melainkan juga harus diperlihatkan

bagaimana konsep-konsep baru dihubungkan dengan konsep-konsep

superordinat Untuk mencapai penyesuaian integratif materi pelajaran

hendaknya disusun sedemikian rupa sehingga kita menggerakkan hierarki-

hierarki konseptual ke atas dan ke bawah selama informasi disajikan

23 Peta Konsep sebagai Penerapan Belajar Bermakna

Telah dikemukakan sebelumnya bahwa Ausubel sangat menekankan agar

para guru mengetahui konsep-konsep yang telah dimiliki para siswa supaya

belajar bermakna dapat berlangsung Tetapi Ausubel belum menyediakan

suatu alat atau cara bagi para guru yang dapat digunakan untuk mengetahui apa

yang telah diketahui para siswa Novak (1985) dalam bukunya learning how to

learn mengemukakan bahwa hal itu dapat dilakukan dengan menggunakan peta

konsep atau pemetaan konsep

1) Pengertian Peta Konsep

Dalam perkembangannya belajar bermakna dapat diterapkan dalam

berbagai cara pengajaran misalnya pengajaran dengan menggunakan peta

konsep Menurut Novak ( 1984 ) dan Gawith (1988) dikutip dari

httpanwarholilblogspotcom peta konsep adalah suatu istilah tentang

strategi yang digunakan guru untuk membantu siswa dalam

mengorganisasikan konsep yang telah dipelajari berdasarkan arti dan

hubungan antar komponennya Hubungan ini dikenal dengan proposisi

Proposisi adalah dua atau lebih konsep-konsep yang dihubungkan oleh kata-

kata dalam suatu unit semantik Dalam bentuknya yang paling sederhana

suatu peta konsep hanya terdiri atas dua konsep yang dihubungkan oleh satu

kata penghubung untuk membentuk suatu proposisi Misalnya rdquomobil itu

merahrdquo akan merupakan suatu peta konsep yang sederhana sekali terdiri

atas dua konsep yaitu mobil dan merah yang dihubungkan kata itu Oleh

karena belajar bermakna lebih mudah berlangsung bila konsep-konsep baru

dikaitkan pada konsep yang lebih inklusif maka peta konsep harus disusun

secara hierarki Ini berarti konsep yang lebih inklusif ada di puncak peta

Makin ke bawah konsep-konsep diurutkan makin menjadi lebih khusus

2) Ciri ndashciri Peta Konsep

Menurut Dahar ( 1988 153 dikutip dari httpanwarholililblogspotcom)

peta konsep memiliki beberapa ciri yaitu

a Suatu peta konsep memilik proposisi yaitu dua atau lebih konsep yang

dihubungkan oleh kata-kata dalam suatu semantik Pada peta konsep

tersebut terdapat proposisi-proposisi tertentu sehingga siswa lebih mudah

dan jelas dalam mempelajari suatu bidang studi

b Suatu peta konsep merupakan suatu gambar dua dimensi dari suatu bidang

studi atau suatu bagian dari bidang studi yang memperlihatkan hubungan-

hubungan proposisional antara konsep-konsep Hal inilah yang

membedakan yang membedakan belajar bermakna dari belajar dengan cara

mencatat pelajaran tanpa memperlihatkan hubungan antara konsep-konsep

yang hanya memperlihatkan gambar satu dimensi saja

c Ciri yang ketiga yaitu mengenai cara menyatakan hubungan antara konsep-

konsep Tidak semua konsep memiiliki bobot yang sama Ini berarti bahwa

ada beberapa konsep yang lebih inklusif dari pada konsep-konsep yang lain

d Ciri keempat peta konsep adalah tentang hierarki Bila dua atau lebih

konsep digambarkan di bawah suatu konsep yang lebih inklusif

terbentuklah suatu hierarki pada peta konsep itu Misalkan pada peta konsep

tentang pelajaran alat transportasi di mana dalam peta konsep alat

transportasi alat transportasi yang berupa kendaraan umum diklasifikasikan

menjadi bus minibus dan mikrolet jadi ketiga konsep itu digambarkan di

bawah satu konsep yang lebih inklusif yaitu kendaraan umum Dengan

demikian terbentuk suatu hierarki pada peta konsep itu

3) Kegunaan Peta Konsep

Dalam pendidikan peta konsep dapat diterapkan untuk berbagai tujuan

Baik bagi guru maupun siswa Adapun beberapa manfaat peta konsep

adalah sebagai berikut

a Menyelidiki Apa Yang Telah Diketahui Siswa

Belajar bermakna membutuhkan usaha yang sungguh-sungguh dari pihak

siswa untuk menghubungkan pengetahuan baru dengan konsep-konsep

relevan yang telah mereka miliki Untuk memperlancar proses ini baik guru

maupun siswa perlu mengetahui tempat awal konseptual Dengan

menggunakan peta konsep guru dapat melaksanakan apa yang telah

dikemukakan di atas dan dengan demikian para siswa diharapkan akan

mengalami belajar bermakna Salah satu pendekatan yang dapat digunakan

guru untuk maksud ini adalah dengan memilih satu konsep utama dari

pokok bahasan baru yang akan dibahas Para siswa diminta untuk menyusun

peta konsep yang memperlihatkan semua konsep yang dapat mereka kaitkan

pada konsep utama serta memperlihatkan pula hubungan-hubungan antara

konsep-konsep yang mereka gambar itu

b Mempelajari Cara Belajar

Bila seorang siswa dihadapkan dari suatu bab dari suatu buku pelajaran ia

tidak akan begitu saja memahami apa yang dibacanya Untuk menyusun

peta konsep dari isi bab itu ia akan berusaha untuk mengeluarkan konsep-

konsep dari apa yang dibacanya menempatkan konsep yang paling inklusif

pada puncak peta konsep yang dibuatnya kemudian mengurutkan konsep-

konsep yang lain yang kurang inklusif Lalu ia akan mencari kata-kata

penghubung untuk mengkaitakan konsep-konsep itu menjadi propsisi-

proposisi yang bermakna Jadi peta konsep berfungsi menolong siswa

mempelajari cara belajar

c Mengungkapkan Konsepsi Salah

Peta konsep dapat pula mengungkapkan konsepsi salah (misconseption)

yang terjadi pada siswa Konsepsi salah biasanya timbul karena terdapat

kaitan antara konsep-konsep yang mengakibatkan proposisi yang salah

Suatu konsepsi salah dijumpai pada siswa misalnya ketika mereka melihat

zat padat atau zat cair terbentuk dari molekul-molekul yang padat atau

molekul berupa air Tetapi setelah mereka menyadari bahwa molekul-

molekul dikelilingi oleh ruang kosong dan bahwa tingkat wujud

dihubungkan suhu dan pola ikatan antara molekul-molekul maka merek

menyesuaikan pendapat baru mereka es berubah menjadi cair bila

dipanaskan bukan karena molekul-molekulnya berubah yaitu dari padat

menjadi cair melainkan karena ikatan-ikatan antara molekul-molekulnya

terputus

d Alat Evaluasi

Selama ini alat evaluasi yang dikenal siswa maupun guru adalah berbentuk

tes objektif dan tes esay tetapi terdapat suatu tes lain yang dapat digunakan

sebagai alat evaluasi yaitu peta konsep Dengan menggunakan peta konsep

guru dapat mengetahui seberapa besar pemahaman siswa terhadap materi

pelajaran yang diberikan

4) Menyusun Peta Konsep

Peta konsep memegang peranan penting dalam belajar bermakna Oleh

karena itu setiap siswa pandai untuk menyusun peta konsep untuk

meyakinkan bahwa pada siswa itu telah berlangsung belajar bermakna Ada

beberapa langkah yang harus diikuti dalam pembuatan peta konsep yaitu

sebagai berikut

a Pilihlah suatu bacaan dari buku pelajaran

b Tentukan konsep-konsep yang relevan dari topic yang sudah atau akan

diajarkan

c Urutkan konsep-konsep itu dari yang paling inklusif ke yang paling tidak

inklusif atau contoh-contoh

d Susunlah konsep-konsep itu di atas kertas mulai dengan konsep yang paling

inklusif di puncak ke konsep yang paling tidak inklusif secara berurutan dari

atas ke bawah

e Hubungkanlah konsep-konsep itu dengan kata atau kata-kata penghubung

sehingga menjadi suatu peta konsep

Contoh peta konsep dapat dilihat pada gambar berikut

Untuk Contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dengan berbasis teori Belajar bermakna disajikan sebagai berikut

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

BERBASIS TEORI BELAJAR BERMAKNA

Mata Pelajaran Fisika

KelasSemester XISatu

Peminatan MIA

Materi Pokok Usaha dan Energi

Alokasi Waktu 4 x 3 JP

A Kompetensi Inti (KI)

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Mengembangkan perilaku (jujur disiplin tanggungjawab peduli santun

ramah lingkungan gotong royong kerjasama cinta damai responsif dan

pro-aktif) dan menunjukan 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

KI 3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual konseptual prosedural

dalam ilmu pengetahuan teknologi seni budaya dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan kebangsaan kenegaraan dan peradaban terkait

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 dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B Kompetensi Dasar

11 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad

raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

21 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

31 Menganalisis konsep energi usaha hubungan usaha dan perubahan energi

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak

dalam kejadian sehari-hari

41 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan

konsep gaya dan kekekalan energi

C Indikator Pencapaian Pembelajaran

1 Menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan sehari-hari

2 Menjelaskan konsep energi kinetik

3 Menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan energi potensial

pegas

4 Menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

5 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik

6 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

7 Menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui project

kelompok

8 Menyajikan produk dari project kelompok melalui presentasi

kelompok

D Tujuan Pembelajaran

Melalui proses mengamati menanya mencoba menalar dan mengomunikasikan

peserta didik dapat

1 Siswa mampu menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep energi kinetik melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

orang-orang dewasa dalam situasi kehidupan nyata dan dalam laboratorium

tetapi dengan tingkat sofistikasi yang lebih tinggi

Menurut Ausebel faktor-faktor utama yang mempengaruhi belajar

bermakna ialah struktur kognitif yang ada stabilitas dan kejelasan

pengetahuan dalam suatu bidang studi tertentu dan pada waktu tertentu Sifat-

sifat struktur kognitif menentukan validitas dan kejelasan arti-arti yang timbul

waktu informasi yang baru masuk ke dalam struktur kognitif itu demikian pula

sifat proses interaksi yang terjadi Jika struktur kognitif tersebut stabil jelas

dan teratur dengan baik maka arti-arti yang sahih (valid) dan jelas akan timbul

dan cenderung bertahan Sebaliknya jika struktur kognitif tersebut tidak stabil

meragukan dan tidak teratur maka struktur kognitif tersebut cenderung

menghambat belajar dan retensi Selanjutnya menurut Ausebel ada prasyarat-

prasyarat tertentu agar terjadinya belajar bermakna Pertama materi yang

dipelajari harus bermakna secara potensial maksudnya materi pelajaran

tersebut harus memiliki kebermaknaan logis Materi yang memiliki

kebermaknaan logis merupakan materi yang konsisten dengan apa yang telah

diketahui (disebut materi nonarbitrer) dan materi tersebut dapat dinyatakan

dalam berbagai cara tanpa mengubah arti (disebut materi substantif) Selain

itu aspek lain dari materi bermakna potensial ini adalah dalam struktur kognitif

siswa harus ada gagasan-gagasan yang relevan Artinya pembelajaran harus

memperhatikan pengalaman siswa tingkat perkembangan mereka intelegensi

dan usia Bila para siswa tidak memiliki pengalaman yang diperlukan mereka

untuk mengaitkan atau menghubungkan isi pembelajaran tersebut maka isi

pembelajaran akan dipelajari secara hafalan

Kedua siswa yang akan belajar harus mempunyai niattujuan dan kesiapan

untuk melaksanakan belajar bermakna Tujuan belajar siswa merupakan faktor

utama dalam belajar bermakna Banyak siswa yang mengikuti pembelajaran

nampaknya tidak relevan dengan kebutuhan mereka pada saat itu Dalam

pembelajaran yang demikian materi dipelajari secara hafalan Para siswa

kelihatan dapat memberikan jawaban yang benar tanpa menghubungkan materi

itu pada aspek-aspek lain dalam struktur kognitif mereka Jadi agar terjadi

belajar bermakna materi pelajaran harus bermakna secara logis siswa harus

bertujuan untuk memasukkan materi pembelajaran tersebut ke dalam struktur

kognitifnya dan dalam struktur kognitif siswa harus terdapat unsur-unsur yang

cocok untuk mengaitkan atau menghubungkan materi yang baru tersebut secara

non-arbitrer dan substantif Jika salah satu komponen ini tidak ada maka

materi itu kalaupun dipelajari akan dipelajari secara hafalan saja (Roser

1984) Ausebel berpendapat bahwa faktor yang paling penting yang

mempengaruhi belajar adalah apa yang telah diketahui siswa Inilah yang harus

diyakini dan pembelajaran terhadap siswa harus didasarkan kepada hal ini

22 Implemetasi Teori Belajar Bermakna dalam Pembelajaran

Menurut Ausubel dalam bukunya yang berjudul Educational Psychologie

A Cognitive View bahwa agar terjadi belajar bermakana konsep baru atau

informasi baru harus dikaitkan dengan konsep-konsep yang telah ada dalam

struktur kognitif siswa Dalam menerapkan teori Ausubel dalam pembelajaran

guru dianjurkan terlebih dahulu mengetahui kondisi siswa Karena ada faktor

yang sangat mempengaruhi belajar yaitu pengetahuan yang telah diterima

siswa Pandangan Ausubel diharapkan dijadikan kerangka berpikir dalam

menerapkan teori tersebut dalam belajar disamping memahami konsep dan

prinsip-prinsip lain yang harus diperhatikan pula yaitu pengaturan awal proses

diferensiasi progresif belajar superordinat dan rekonsiliasi integratif

1) Pengatur Awal (Advance Organizer)

David Ausubel (1960-1963) memperkenalkan konsep pengatur awal dalam

teorinya Pengatur awal mengarahkan para siswa ke materi yang akan

mereka pelajari dan menolong mereka untuk mengingat kembali informasi

yang berhubungan yang dapat digunakan untuk membantu menanamkan

pengetahuan baru Banyak penelitian membuktikan bahwa pengatur-

pengatur awal meningkatkan pemahaman siswa tentang berbagai macam

materi pelajaran (Hartley amp Davies 1976 Mayer 1979) Tetapi efek

pengatur-pengatur awal terhadap belajar ternyata tergantung pada

bagaimana pengatur-pengatur awal itu digunakan Ternyata pengatur-

pengatur awal lebih berguna untuk mengajarkan isi pelajaran yang telah

mempunyai struktur teratur yang mungkin tidak secara otomatis terlihat oleh

para siswa terdapat tiga hal yang dapat dicapai dengan menggunakan

pengaturan awal yaitu (1) memberikan kerangka konseptual untuk belajar

yang bakal terjadi berikutnya (2) dapat mejadi penghubung antara

informasi yang sudah dimiliki siswa saat ini dengan informasi baru yang

akan diterima selanjutnya(3) sebagai jembatan penghubung sehingga

memperlancar proses pengkodean pada siswa

Beberapa peneliti (Barnes amp Clawson1975 Ausubel1978)

mengemukakan bahwa pengatur-pengatur awal belum pada umumnya

ditemukan menolong siswa belajar informasi faktual yang tidak diatur

dengan jelas atau materi pelajaran yang terdiri atas sejumlah besar topik-

topik yang terpisah-pisah Kozlow (1978) mengemukakan bahwa pengatur

awal bisa kurang efektif untuk bidang studi sains tetapi lebih efektif untuk

konsep-konsep klasifikasional dan untuk kelas yang lebih tinggi

2) Diferensiasi Progresif

Menurut Ausubel pengembangan konsep berlangsung paling baik bila bila

unsur-unsur yang paling umum paling inklusif dari suatu konsep

diperkenalkan terlebih dahulu dan kemudian baru diberikan hal-hal yang

lebih mendetail dan lebih khusus dari konsep itu Dengan kata lain model

belajar menurut Ausubel pada umumnya berlangsung dari umum ke khusus

Dengan menggunakan strategi ini guru mengajarkan konsep-konsep yang

paling inklusif terlebih dahulu kemudian konsep-konsep yang kurang

inklusif dan setelah itu baru mengajarkan hal-hal yang khusus Proses

penyusunan konsep semacam ini disebut diferensiasi progresif Menurut

Novak (1977) untuk menyusun kurikulum yang baik mula-mula diperlukan

analisis konsep-konsep dalam suatu bidang studi dan kemudian

diperhatikan hubungan-hubungan tertentu antara konsep-konsep ini

sehingga dapat diketahui konsep-konsep mana yang paling umum dan

superordinat dan konsep-konsep mana yang lebih khusus dan subordinat

Konsep yang telah diajarkan kepada siswa akan diterima dan di asosiasikan

dengan konsep yang ada dalam struktur kognitifnya kemudian konsep ini

akan mengalami deferensiasi Salah satu sebab mengapa pengajaran di

sekolah menjadi tidak efektif ialah karena pengembang kurikulum jarang

sekali memilih konsep-konsep yang akan diajarkan dan lebih-lebih lagi

jarang sekali mereka mencoba mencari hubungan-hubungan hierarkis yang

mungkin diantara konsep-konsep itu Novak seperti ahli-ahli pendidikan

lainnya menekankan bahwa fungsi pertama dari bersekolah adalah belajar

konsep Oleh karena itu kita harus memilih dari sekian banyak pengetahuan

itu konsep-konsep utama dan konsep subordinat yang akan kita ajarkan

kepada para siswa

3) Belajar Superordinat

Belajar superordinat terjadi bila konsep-konsep yang telah dipelajari

sebelumnya dikenal sebagai unsur-unsur dari suatu konsep yang lebih luas

lebih inklusif Hal yang sama terjadi bila anak belajar bahwa tomat buncis

wortel adalah semua sayuran dan setelah mereka belajar biologi dan

ditekankan konsep buah dan akar mereka belajar bahwa wortel adalah

semacam akar tanaman (plant root) tomat dan buncis adalah buah-buahan

tanaman ( plant fruit)Mungkin belajar superordinat tidak biasa terjadi di

sekolah sebab sebagian besar guru-guru dan buku-buku teks mulai dengan

konsep-konsep yang lebih inklusif tetapi kerap kali mereka gagal

memperlihatkan secara eksplisit hubungan-hubungan pada konsep-konsep

inklusif ini waktu dikemudian hari disajikan konsep-konsep khusus

subordinat

4) Penyesuaian Integratif

Seorang siswa kadang-kadang dihadapkan pada suatu kenyataan yang

disebut pertentangan kognitif Hal ini terjadi bila dua atau lebih nama

konsep digunakan untuk menyatakan konsep yang sama Untuk mengatasi

dan mengurangi sedapat mungkin pertentangan kognitif ini Ausubel

menyarankan suatu prinsip yang dikenal dengan prinsip penyesuaian

integratif atau rekonsiliasi integratif

Menurut Ausubel dalam mengajar bukan hanya urutan menurut

diferensiasi progresif yang diperhatikan melainkan juga harus diperlihatkan

bagaimana konsep-konsep baru dihubungkan dengan konsep-konsep

superordinat Untuk mencapai penyesuaian integratif materi pelajaran

hendaknya disusun sedemikian rupa sehingga kita menggerakkan hierarki-

hierarki konseptual ke atas dan ke bawah selama informasi disajikan

23 Peta Konsep sebagai Penerapan Belajar Bermakna

Telah dikemukakan sebelumnya bahwa Ausubel sangat menekankan agar

para guru mengetahui konsep-konsep yang telah dimiliki para siswa supaya

belajar bermakna dapat berlangsung Tetapi Ausubel belum menyediakan

suatu alat atau cara bagi para guru yang dapat digunakan untuk mengetahui apa

yang telah diketahui para siswa Novak (1985) dalam bukunya learning how to

learn mengemukakan bahwa hal itu dapat dilakukan dengan menggunakan peta

konsep atau pemetaan konsep

1) Pengertian Peta Konsep

Dalam perkembangannya belajar bermakna dapat diterapkan dalam

berbagai cara pengajaran misalnya pengajaran dengan menggunakan peta

konsep Menurut Novak ( 1984 ) dan Gawith (1988) dikutip dari

httpanwarholilblogspotcom peta konsep adalah suatu istilah tentang

strategi yang digunakan guru untuk membantu siswa dalam

mengorganisasikan konsep yang telah dipelajari berdasarkan arti dan

hubungan antar komponennya Hubungan ini dikenal dengan proposisi

Proposisi adalah dua atau lebih konsep-konsep yang dihubungkan oleh kata-

kata dalam suatu unit semantik Dalam bentuknya yang paling sederhana

suatu peta konsep hanya terdiri atas dua konsep yang dihubungkan oleh satu

kata penghubung untuk membentuk suatu proposisi Misalnya rdquomobil itu

merahrdquo akan merupakan suatu peta konsep yang sederhana sekali terdiri

atas dua konsep yaitu mobil dan merah yang dihubungkan kata itu Oleh

karena belajar bermakna lebih mudah berlangsung bila konsep-konsep baru

dikaitkan pada konsep yang lebih inklusif maka peta konsep harus disusun

secara hierarki Ini berarti konsep yang lebih inklusif ada di puncak peta

Makin ke bawah konsep-konsep diurutkan makin menjadi lebih khusus

2) Ciri ndashciri Peta Konsep

Menurut Dahar ( 1988 153 dikutip dari httpanwarholililblogspotcom)

peta konsep memiliki beberapa ciri yaitu

a Suatu peta konsep memilik proposisi yaitu dua atau lebih konsep yang

dihubungkan oleh kata-kata dalam suatu semantik Pada peta konsep

tersebut terdapat proposisi-proposisi tertentu sehingga siswa lebih mudah

dan jelas dalam mempelajari suatu bidang studi

b Suatu peta konsep merupakan suatu gambar dua dimensi dari suatu bidang

studi atau suatu bagian dari bidang studi yang memperlihatkan hubungan-

hubungan proposisional antara konsep-konsep Hal inilah yang

membedakan yang membedakan belajar bermakna dari belajar dengan cara

mencatat pelajaran tanpa memperlihatkan hubungan antara konsep-konsep

yang hanya memperlihatkan gambar satu dimensi saja

c Ciri yang ketiga yaitu mengenai cara menyatakan hubungan antara konsep-

konsep Tidak semua konsep memiiliki bobot yang sama Ini berarti bahwa

ada beberapa konsep yang lebih inklusif dari pada konsep-konsep yang lain

d Ciri keempat peta konsep adalah tentang hierarki Bila dua atau lebih

konsep digambarkan di bawah suatu konsep yang lebih inklusif

terbentuklah suatu hierarki pada peta konsep itu Misalkan pada peta konsep

tentang pelajaran alat transportasi di mana dalam peta konsep alat

transportasi alat transportasi yang berupa kendaraan umum diklasifikasikan

menjadi bus minibus dan mikrolet jadi ketiga konsep itu digambarkan di

bawah satu konsep yang lebih inklusif yaitu kendaraan umum Dengan

demikian terbentuk suatu hierarki pada peta konsep itu

3) Kegunaan Peta Konsep

Dalam pendidikan peta konsep dapat diterapkan untuk berbagai tujuan

Baik bagi guru maupun siswa Adapun beberapa manfaat peta konsep

adalah sebagai berikut

a Menyelidiki Apa Yang Telah Diketahui Siswa

Belajar bermakna membutuhkan usaha yang sungguh-sungguh dari pihak

siswa untuk menghubungkan pengetahuan baru dengan konsep-konsep

relevan yang telah mereka miliki Untuk memperlancar proses ini baik guru

maupun siswa perlu mengetahui tempat awal konseptual Dengan

menggunakan peta konsep guru dapat melaksanakan apa yang telah

dikemukakan di atas dan dengan demikian para siswa diharapkan akan

mengalami belajar bermakna Salah satu pendekatan yang dapat digunakan

guru untuk maksud ini adalah dengan memilih satu konsep utama dari

pokok bahasan baru yang akan dibahas Para siswa diminta untuk menyusun

peta konsep yang memperlihatkan semua konsep yang dapat mereka kaitkan

pada konsep utama serta memperlihatkan pula hubungan-hubungan antara

konsep-konsep yang mereka gambar itu

b Mempelajari Cara Belajar

Bila seorang siswa dihadapkan dari suatu bab dari suatu buku pelajaran ia

tidak akan begitu saja memahami apa yang dibacanya Untuk menyusun

peta konsep dari isi bab itu ia akan berusaha untuk mengeluarkan konsep-

konsep dari apa yang dibacanya menempatkan konsep yang paling inklusif

pada puncak peta konsep yang dibuatnya kemudian mengurutkan konsep-

konsep yang lain yang kurang inklusif Lalu ia akan mencari kata-kata

penghubung untuk mengkaitakan konsep-konsep itu menjadi propsisi-

proposisi yang bermakna Jadi peta konsep berfungsi menolong siswa

mempelajari cara belajar

c Mengungkapkan Konsepsi Salah

Peta konsep dapat pula mengungkapkan konsepsi salah (misconseption)

yang terjadi pada siswa Konsepsi salah biasanya timbul karena terdapat

kaitan antara konsep-konsep yang mengakibatkan proposisi yang salah

Suatu konsepsi salah dijumpai pada siswa misalnya ketika mereka melihat

zat padat atau zat cair terbentuk dari molekul-molekul yang padat atau

molekul berupa air Tetapi setelah mereka menyadari bahwa molekul-

molekul dikelilingi oleh ruang kosong dan bahwa tingkat wujud

dihubungkan suhu dan pola ikatan antara molekul-molekul maka merek

menyesuaikan pendapat baru mereka es berubah menjadi cair bila

dipanaskan bukan karena molekul-molekulnya berubah yaitu dari padat

menjadi cair melainkan karena ikatan-ikatan antara molekul-molekulnya

terputus

d Alat Evaluasi

Selama ini alat evaluasi yang dikenal siswa maupun guru adalah berbentuk

tes objektif dan tes esay tetapi terdapat suatu tes lain yang dapat digunakan

sebagai alat evaluasi yaitu peta konsep Dengan menggunakan peta konsep

guru dapat mengetahui seberapa besar pemahaman siswa terhadap materi

pelajaran yang diberikan

4) Menyusun Peta Konsep

Peta konsep memegang peranan penting dalam belajar bermakna Oleh

karena itu setiap siswa pandai untuk menyusun peta konsep untuk

meyakinkan bahwa pada siswa itu telah berlangsung belajar bermakna Ada

beberapa langkah yang harus diikuti dalam pembuatan peta konsep yaitu

sebagai berikut

a Pilihlah suatu bacaan dari buku pelajaran

b Tentukan konsep-konsep yang relevan dari topic yang sudah atau akan

diajarkan

c Urutkan konsep-konsep itu dari yang paling inklusif ke yang paling tidak

inklusif atau contoh-contoh

d Susunlah konsep-konsep itu di atas kertas mulai dengan konsep yang paling

inklusif di puncak ke konsep yang paling tidak inklusif secara berurutan dari

atas ke bawah

e Hubungkanlah konsep-konsep itu dengan kata atau kata-kata penghubung

sehingga menjadi suatu peta konsep

Contoh peta konsep dapat dilihat pada gambar berikut

Untuk Contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dengan berbasis teori Belajar bermakna disajikan sebagai berikut

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

BERBASIS TEORI BELAJAR BERMAKNA

Mata Pelajaran Fisika

KelasSemester XISatu

Peminatan MIA

Materi Pokok Usaha dan Energi

Alokasi Waktu 4 x 3 JP

A Kompetensi Inti (KI)

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Mengembangkan perilaku (jujur disiplin tanggungjawab peduli santun

ramah lingkungan gotong royong kerjasama cinta damai responsif dan

pro-aktif) dan menunjukan 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

KI 3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual konseptual prosedural

dalam ilmu pengetahuan teknologi seni budaya dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan kebangsaan kenegaraan dan peradaban terkait

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 dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B Kompetensi Dasar

11 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad

raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

21 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

31 Menganalisis konsep energi usaha hubungan usaha dan perubahan energi

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak

dalam kejadian sehari-hari

41 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan

konsep gaya dan kekekalan energi

C Indikator Pencapaian Pembelajaran

1 Menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan sehari-hari

2 Menjelaskan konsep energi kinetik

3 Menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan energi potensial

pegas

4 Menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

5 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik

6 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

7 Menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui project

kelompok

8 Menyajikan produk dari project kelompok melalui presentasi

kelompok

D Tujuan Pembelajaran

Melalui proses mengamati menanya mencoba menalar dan mengomunikasikan

peserta didik dapat

1 Siswa mampu menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep energi kinetik melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

bertujuan untuk memasukkan materi pembelajaran tersebut ke dalam struktur

kognitifnya dan dalam struktur kognitif siswa harus terdapat unsur-unsur yang

cocok untuk mengaitkan atau menghubungkan materi yang baru tersebut secara

non-arbitrer dan substantif Jika salah satu komponen ini tidak ada maka

materi itu kalaupun dipelajari akan dipelajari secara hafalan saja (Roser

1984) Ausebel berpendapat bahwa faktor yang paling penting yang

mempengaruhi belajar adalah apa yang telah diketahui siswa Inilah yang harus

diyakini dan pembelajaran terhadap siswa harus didasarkan kepada hal ini

22 Implemetasi Teori Belajar Bermakna dalam Pembelajaran

Menurut Ausubel dalam bukunya yang berjudul Educational Psychologie

A Cognitive View bahwa agar terjadi belajar bermakana konsep baru atau

informasi baru harus dikaitkan dengan konsep-konsep yang telah ada dalam

struktur kognitif siswa Dalam menerapkan teori Ausubel dalam pembelajaran

guru dianjurkan terlebih dahulu mengetahui kondisi siswa Karena ada faktor

yang sangat mempengaruhi belajar yaitu pengetahuan yang telah diterima

siswa Pandangan Ausubel diharapkan dijadikan kerangka berpikir dalam

menerapkan teori tersebut dalam belajar disamping memahami konsep dan

prinsip-prinsip lain yang harus diperhatikan pula yaitu pengaturan awal proses

diferensiasi progresif belajar superordinat dan rekonsiliasi integratif

1) Pengatur Awal (Advance Organizer)

David Ausubel (1960-1963) memperkenalkan konsep pengatur awal dalam

teorinya Pengatur awal mengarahkan para siswa ke materi yang akan

mereka pelajari dan menolong mereka untuk mengingat kembali informasi

yang berhubungan yang dapat digunakan untuk membantu menanamkan

pengetahuan baru Banyak penelitian membuktikan bahwa pengatur-

pengatur awal meningkatkan pemahaman siswa tentang berbagai macam

materi pelajaran (Hartley amp Davies 1976 Mayer 1979) Tetapi efek

pengatur-pengatur awal terhadap belajar ternyata tergantung pada

bagaimana pengatur-pengatur awal itu digunakan Ternyata pengatur-

pengatur awal lebih berguna untuk mengajarkan isi pelajaran yang telah

mempunyai struktur teratur yang mungkin tidak secara otomatis terlihat oleh

para siswa terdapat tiga hal yang dapat dicapai dengan menggunakan

pengaturan awal yaitu (1) memberikan kerangka konseptual untuk belajar

yang bakal terjadi berikutnya (2) dapat mejadi penghubung antara

informasi yang sudah dimiliki siswa saat ini dengan informasi baru yang

akan diterima selanjutnya(3) sebagai jembatan penghubung sehingga

memperlancar proses pengkodean pada siswa

Beberapa peneliti (Barnes amp Clawson1975 Ausubel1978)

mengemukakan bahwa pengatur-pengatur awal belum pada umumnya

ditemukan menolong siswa belajar informasi faktual yang tidak diatur

dengan jelas atau materi pelajaran yang terdiri atas sejumlah besar topik-

topik yang terpisah-pisah Kozlow (1978) mengemukakan bahwa pengatur

awal bisa kurang efektif untuk bidang studi sains tetapi lebih efektif untuk

konsep-konsep klasifikasional dan untuk kelas yang lebih tinggi

2) Diferensiasi Progresif

Menurut Ausubel pengembangan konsep berlangsung paling baik bila bila

unsur-unsur yang paling umum paling inklusif dari suatu konsep

diperkenalkan terlebih dahulu dan kemudian baru diberikan hal-hal yang

lebih mendetail dan lebih khusus dari konsep itu Dengan kata lain model

belajar menurut Ausubel pada umumnya berlangsung dari umum ke khusus

Dengan menggunakan strategi ini guru mengajarkan konsep-konsep yang

paling inklusif terlebih dahulu kemudian konsep-konsep yang kurang

inklusif dan setelah itu baru mengajarkan hal-hal yang khusus Proses

penyusunan konsep semacam ini disebut diferensiasi progresif Menurut

Novak (1977) untuk menyusun kurikulum yang baik mula-mula diperlukan

analisis konsep-konsep dalam suatu bidang studi dan kemudian

diperhatikan hubungan-hubungan tertentu antara konsep-konsep ini

sehingga dapat diketahui konsep-konsep mana yang paling umum dan

superordinat dan konsep-konsep mana yang lebih khusus dan subordinat

Konsep yang telah diajarkan kepada siswa akan diterima dan di asosiasikan

dengan konsep yang ada dalam struktur kognitifnya kemudian konsep ini

akan mengalami deferensiasi Salah satu sebab mengapa pengajaran di

sekolah menjadi tidak efektif ialah karena pengembang kurikulum jarang

sekali memilih konsep-konsep yang akan diajarkan dan lebih-lebih lagi

jarang sekali mereka mencoba mencari hubungan-hubungan hierarkis yang

mungkin diantara konsep-konsep itu Novak seperti ahli-ahli pendidikan

lainnya menekankan bahwa fungsi pertama dari bersekolah adalah belajar

konsep Oleh karena itu kita harus memilih dari sekian banyak pengetahuan

itu konsep-konsep utama dan konsep subordinat yang akan kita ajarkan

kepada para siswa

3) Belajar Superordinat

Belajar superordinat terjadi bila konsep-konsep yang telah dipelajari

sebelumnya dikenal sebagai unsur-unsur dari suatu konsep yang lebih luas

lebih inklusif Hal yang sama terjadi bila anak belajar bahwa tomat buncis

wortel adalah semua sayuran dan setelah mereka belajar biologi dan

ditekankan konsep buah dan akar mereka belajar bahwa wortel adalah

semacam akar tanaman (plant root) tomat dan buncis adalah buah-buahan

tanaman ( plant fruit)Mungkin belajar superordinat tidak biasa terjadi di

sekolah sebab sebagian besar guru-guru dan buku-buku teks mulai dengan

konsep-konsep yang lebih inklusif tetapi kerap kali mereka gagal

memperlihatkan secara eksplisit hubungan-hubungan pada konsep-konsep

inklusif ini waktu dikemudian hari disajikan konsep-konsep khusus

subordinat

4) Penyesuaian Integratif

Seorang siswa kadang-kadang dihadapkan pada suatu kenyataan yang

disebut pertentangan kognitif Hal ini terjadi bila dua atau lebih nama

konsep digunakan untuk menyatakan konsep yang sama Untuk mengatasi

dan mengurangi sedapat mungkin pertentangan kognitif ini Ausubel

menyarankan suatu prinsip yang dikenal dengan prinsip penyesuaian

integratif atau rekonsiliasi integratif

Menurut Ausubel dalam mengajar bukan hanya urutan menurut

diferensiasi progresif yang diperhatikan melainkan juga harus diperlihatkan

bagaimana konsep-konsep baru dihubungkan dengan konsep-konsep

superordinat Untuk mencapai penyesuaian integratif materi pelajaran

hendaknya disusun sedemikian rupa sehingga kita menggerakkan hierarki-

hierarki konseptual ke atas dan ke bawah selama informasi disajikan

23 Peta Konsep sebagai Penerapan Belajar Bermakna

Telah dikemukakan sebelumnya bahwa Ausubel sangat menekankan agar

para guru mengetahui konsep-konsep yang telah dimiliki para siswa supaya

belajar bermakna dapat berlangsung Tetapi Ausubel belum menyediakan

suatu alat atau cara bagi para guru yang dapat digunakan untuk mengetahui apa

yang telah diketahui para siswa Novak (1985) dalam bukunya learning how to

learn mengemukakan bahwa hal itu dapat dilakukan dengan menggunakan peta

konsep atau pemetaan konsep

1) Pengertian Peta Konsep

Dalam perkembangannya belajar bermakna dapat diterapkan dalam

berbagai cara pengajaran misalnya pengajaran dengan menggunakan peta

konsep Menurut Novak ( 1984 ) dan Gawith (1988) dikutip dari

httpanwarholilblogspotcom peta konsep adalah suatu istilah tentang

strategi yang digunakan guru untuk membantu siswa dalam

mengorganisasikan konsep yang telah dipelajari berdasarkan arti dan

hubungan antar komponennya Hubungan ini dikenal dengan proposisi

Proposisi adalah dua atau lebih konsep-konsep yang dihubungkan oleh kata-

kata dalam suatu unit semantik Dalam bentuknya yang paling sederhana

suatu peta konsep hanya terdiri atas dua konsep yang dihubungkan oleh satu

kata penghubung untuk membentuk suatu proposisi Misalnya rdquomobil itu

merahrdquo akan merupakan suatu peta konsep yang sederhana sekali terdiri

atas dua konsep yaitu mobil dan merah yang dihubungkan kata itu Oleh

karena belajar bermakna lebih mudah berlangsung bila konsep-konsep baru

dikaitkan pada konsep yang lebih inklusif maka peta konsep harus disusun

secara hierarki Ini berarti konsep yang lebih inklusif ada di puncak peta

Makin ke bawah konsep-konsep diurutkan makin menjadi lebih khusus

2) Ciri ndashciri Peta Konsep

Menurut Dahar ( 1988 153 dikutip dari httpanwarholililblogspotcom)

peta konsep memiliki beberapa ciri yaitu

a Suatu peta konsep memilik proposisi yaitu dua atau lebih konsep yang

dihubungkan oleh kata-kata dalam suatu semantik Pada peta konsep

tersebut terdapat proposisi-proposisi tertentu sehingga siswa lebih mudah

dan jelas dalam mempelajari suatu bidang studi

b Suatu peta konsep merupakan suatu gambar dua dimensi dari suatu bidang

studi atau suatu bagian dari bidang studi yang memperlihatkan hubungan-

hubungan proposisional antara konsep-konsep Hal inilah yang

membedakan yang membedakan belajar bermakna dari belajar dengan cara

mencatat pelajaran tanpa memperlihatkan hubungan antara konsep-konsep

yang hanya memperlihatkan gambar satu dimensi saja

c Ciri yang ketiga yaitu mengenai cara menyatakan hubungan antara konsep-

konsep Tidak semua konsep memiiliki bobot yang sama Ini berarti bahwa

ada beberapa konsep yang lebih inklusif dari pada konsep-konsep yang lain

d Ciri keempat peta konsep adalah tentang hierarki Bila dua atau lebih

konsep digambarkan di bawah suatu konsep yang lebih inklusif

terbentuklah suatu hierarki pada peta konsep itu Misalkan pada peta konsep

tentang pelajaran alat transportasi di mana dalam peta konsep alat

transportasi alat transportasi yang berupa kendaraan umum diklasifikasikan

menjadi bus minibus dan mikrolet jadi ketiga konsep itu digambarkan di

bawah satu konsep yang lebih inklusif yaitu kendaraan umum Dengan

demikian terbentuk suatu hierarki pada peta konsep itu

3) Kegunaan Peta Konsep

Dalam pendidikan peta konsep dapat diterapkan untuk berbagai tujuan

Baik bagi guru maupun siswa Adapun beberapa manfaat peta konsep

adalah sebagai berikut

a Menyelidiki Apa Yang Telah Diketahui Siswa

Belajar bermakna membutuhkan usaha yang sungguh-sungguh dari pihak

siswa untuk menghubungkan pengetahuan baru dengan konsep-konsep

relevan yang telah mereka miliki Untuk memperlancar proses ini baik guru

maupun siswa perlu mengetahui tempat awal konseptual Dengan

menggunakan peta konsep guru dapat melaksanakan apa yang telah

dikemukakan di atas dan dengan demikian para siswa diharapkan akan

mengalami belajar bermakna Salah satu pendekatan yang dapat digunakan

guru untuk maksud ini adalah dengan memilih satu konsep utama dari

pokok bahasan baru yang akan dibahas Para siswa diminta untuk menyusun

peta konsep yang memperlihatkan semua konsep yang dapat mereka kaitkan

pada konsep utama serta memperlihatkan pula hubungan-hubungan antara

konsep-konsep yang mereka gambar itu

b Mempelajari Cara Belajar

Bila seorang siswa dihadapkan dari suatu bab dari suatu buku pelajaran ia

tidak akan begitu saja memahami apa yang dibacanya Untuk menyusun

peta konsep dari isi bab itu ia akan berusaha untuk mengeluarkan konsep-

konsep dari apa yang dibacanya menempatkan konsep yang paling inklusif

pada puncak peta konsep yang dibuatnya kemudian mengurutkan konsep-

konsep yang lain yang kurang inklusif Lalu ia akan mencari kata-kata

penghubung untuk mengkaitakan konsep-konsep itu menjadi propsisi-

proposisi yang bermakna Jadi peta konsep berfungsi menolong siswa

mempelajari cara belajar

c Mengungkapkan Konsepsi Salah

Peta konsep dapat pula mengungkapkan konsepsi salah (misconseption)

yang terjadi pada siswa Konsepsi salah biasanya timbul karena terdapat

kaitan antara konsep-konsep yang mengakibatkan proposisi yang salah

Suatu konsepsi salah dijumpai pada siswa misalnya ketika mereka melihat

zat padat atau zat cair terbentuk dari molekul-molekul yang padat atau

molekul berupa air Tetapi setelah mereka menyadari bahwa molekul-

molekul dikelilingi oleh ruang kosong dan bahwa tingkat wujud

dihubungkan suhu dan pola ikatan antara molekul-molekul maka merek

menyesuaikan pendapat baru mereka es berubah menjadi cair bila

dipanaskan bukan karena molekul-molekulnya berubah yaitu dari padat

menjadi cair melainkan karena ikatan-ikatan antara molekul-molekulnya

terputus

d Alat Evaluasi

Selama ini alat evaluasi yang dikenal siswa maupun guru adalah berbentuk

tes objektif dan tes esay tetapi terdapat suatu tes lain yang dapat digunakan

sebagai alat evaluasi yaitu peta konsep Dengan menggunakan peta konsep

guru dapat mengetahui seberapa besar pemahaman siswa terhadap materi

pelajaran yang diberikan

4) Menyusun Peta Konsep

Peta konsep memegang peranan penting dalam belajar bermakna Oleh

karena itu setiap siswa pandai untuk menyusun peta konsep untuk

meyakinkan bahwa pada siswa itu telah berlangsung belajar bermakna Ada

beberapa langkah yang harus diikuti dalam pembuatan peta konsep yaitu

sebagai berikut

a Pilihlah suatu bacaan dari buku pelajaran

b Tentukan konsep-konsep yang relevan dari topic yang sudah atau akan

diajarkan

c Urutkan konsep-konsep itu dari yang paling inklusif ke yang paling tidak

inklusif atau contoh-contoh

d Susunlah konsep-konsep itu di atas kertas mulai dengan konsep yang paling

inklusif di puncak ke konsep yang paling tidak inklusif secara berurutan dari

atas ke bawah

e Hubungkanlah konsep-konsep itu dengan kata atau kata-kata penghubung

sehingga menjadi suatu peta konsep

Contoh peta konsep dapat dilihat pada gambar berikut

Untuk Contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dengan berbasis teori Belajar bermakna disajikan sebagai berikut

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

BERBASIS TEORI BELAJAR BERMAKNA

Mata Pelajaran Fisika

KelasSemester XISatu

Peminatan MIA

Materi Pokok Usaha dan Energi

Alokasi Waktu 4 x 3 JP

A Kompetensi Inti (KI)

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Mengembangkan perilaku (jujur disiplin tanggungjawab peduli santun

ramah lingkungan gotong royong kerjasama cinta damai responsif dan

pro-aktif) dan menunjukan 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

KI 3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual konseptual prosedural

dalam ilmu pengetahuan teknologi seni budaya dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan kebangsaan kenegaraan dan peradaban terkait

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 dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B Kompetensi Dasar

11 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad

raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

21 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

31 Menganalisis konsep energi usaha hubungan usaha dan perubahan energi

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak

dalam kejadian sehari-hari

41 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan

konsep gaya dan kekekalan energi

C Indikator Pencapaian Pembelajaran

1 Menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan sehari-hari

2 Menjelaskan konsep energi kinetik

3 Menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan energi potensial

pegas

4 Menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

5 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik

6 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

7 Menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui project

kelompok

8 Menyajikan produk dari project kelompok melalui presentasi

kelompok

D Tujuan Pembelajaran

Melalui proses mengamati menanya mencoba menalar dan mengomunikasikan

peserta didik dapat

1 Siswa mampu menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep energi kinetik melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

mempunyai struktur teratur yang mungkin tidak secara otomatis terlihat oleh

para siswa terdapat tiga hal yang dapat dicapai dengan menggunakan

pengaturan awal yaitu (1) memberikan kerangka konseptual untuk belajar

yang bakal terjadi berikutnya (2) dapat mejadi penghubung antara

informasi yang sudah dimiliki siswa saat ini dengan informasi baru yang

akan diterima selanjutnya(3) sebagai jembatan penghubung sehingga

memperlancar proses pengkodean pada siswa

Beberapa peneliti (Barnes amp Clawson1975 Ausubel1978)

mengemukakan bahwa pengatur-pengatur awal belum pada umumnya

ditemukan menolong siswa belajar informasi faktual yang tidak diatur

dengan jelas atau materi pelajaran yang terdiri atas sejumlah besar topik-

topik yang terpisah-pisah Kozlow (1978) mengemukakan bahwa pengatur

awal bisa kurang efektif untuk bidang studi sains tetapi lebih efektif untuk

konsep-konsep klasifikasional dan untuk kelas yang lebih tinggi

2) Diferensiasi Progresif

Menurut Ausubel pengembangan konsep berlangsung paling baik bila bila

unsur-unsur yang paling umum paling inklusif dari suatu konsep

diperkenalkan terlebih dahulu dan kemudian baru diberikan hal-hal yang

lebih mendetail dan lebih khusus dari konsep itu Dengan kata lain model

belajar menurut Ausubel pada umumnya berlangsung dari umum ke khusus

Dengan menggunakan strategi ini guru mengajarkan konsep-konsep yang

paling inklusif terlebih dahulu kemudian konsep-konsep yang kurang

inklusif dan setelah itu baru mengajarkan hal-hal yang khusus Proses

penyusunan konsep semacam ini disebut diferensiasi progresif Menurut

Novak (1977) untuk menyusun kurikulum yang baik mula-mula diperlukan

analisis konsep-konsep dalam suatu bidang studi dan kemudian

diperhatikan hubungan-hubungan tertentu antara konsep-konsep ini

sehingga dapat diketahui konsep-konsep mana yang paling umum dan

superordinat dan konsep-konsep mana yang lebih khusus dan subordinat

Konsep yang telah diajarkan kepada siswa akan diterima dan di asosiasikan

dengan konsep yang ada dalam struktur kognitifnya kemudian konsep ini

akan mengalami deferensiasi Salah satu sebab mengapa pengajaran di

sekolah menjadi tidak efektif ialah karena pengembang kurikulum jarang

sekali memilih konsep-konsep yang akan diajarkan dan lebih-lebih lagi

jarang sekali mereka mencoba mencari hubungan-hubungan hierarkis yang

mungkin diantara konsep-konsep itu Novak seperti ahli-ahli pendidikan

lainnya menekankan bahwa fungsi pertama dari bersekolah adalah belajar

konsep Oleh karena itu kita harus memilih dari sekian banyak pengetahuan

itu konsep-konsep utama dan konsep subordinat yang akan kita ajarkan

kepada para siswa

3) Belajar Superordinat

Belajar superordinat terjadi bila konsep-konsep yang telah dipelajari

sebelumnya dikenal sebagai unsur-unsur dari suatu konsep yang lebih luas

lebih inklusif Hal yang sama terjadi bila anak belajar bahwa tomat buncis

wortel adalah semua sayuran dan setelah mereka belajar biologi dan

ditekankan konsep buah dan akar mereka belajar bahwa wortel adalah

semacam akar tanaman (plant root) tomat dan buncis adalah buah-buahan

tanaman ( plant fruit)Mungkin belajar superordinat tidak biasa terjadi di

sekolah sebab sebagian besar guru-guru dan buku-buku teks mulai dengan

konsep-konsep yang lebih inklusif tetapi kerap kali mereka gagal

memperlihatkan secara eksplisit hubungan-hubungan pada konsep-konsep

inklusif ini waktu dikemudian hari disajikan konsep-konsep khusus

subordinat

4) Penyesuaian Integratif

Seorang siswa kadang-kadang dihadapkan pada suatu kenyataan yang

disebut pertentangan kognitif Hal ini terjadi bila dua atau lebih nama

konsep digunakan untuk menyatakan konsep yang sama Untuk mengatasi

dan mengurangi sedapat mungkin pertentangan kognitif ini Ausubel

menyarankan suatu prinsip yang dikenal dengan prinsip penyesuaian

integratif atau rekonsiliasi integratif

Menurut Ausubel dalam mengajar bukan hanya urutan menurut

diferensiasi progresif yang diperhatikan melainkan juga harus diperlihatkan

bagaimana konsep-konsep baru dihubungkan dengan konsep-konsep

superordinat Untuk mencapai penyesuaian integratif materi pelajaran

hendaknya disusun sedemikian rupa sehingga kita menggerakkan hierarki-

hierarki konseptual ke atas dan ke bawah selama informasi disajikan

23 Peta Konsep sebagai Penerapan Belajar Bermakna

Telah dikemukakan sebelumnya bahwa Ausubel sangat menekankan agar

para guru mengetahui konsep-konsep yang telah dimiliki para siswa supaya

belajar bermakna dapat berlangsung Tetapi Ausubel belum menyediakan

suatu alat atau cara bagi para guru yang dapat digunakan untuk mengetahui apa

yang telah diketahui para siswa Novak (1985) dalam bukunya learning how to

learn mengemukakan bahwa hal itu dapat dilakukan dengan menggunakan peta

konsep atau pemetaan konsep

1) Pengertian Peta Konsep

Dalam perkembangannya belajar bermakna dapat diterapkan dalam

berbagai cara pengajaran misalnya pengajaran dengan menggunakan peta

konsep Menurut Novak ( 1984 ) dan Gawith (1988) dikutip dari

httpanwarholilblogspotcom peta konsep adalah suatu istilah tentang

strategi yang digunakan guru untuk membantu siswa dalam

mengorganisasikan konsep yang telah dipelajari berdasarkan arti dan

hubungan antar komponennya Hubungan ini dikenal dengan proposisi

Proposisi adalah dua atau lebih konsep-konsep yang dihubungkan oleh kata-

kata dalam suatu unit semantik Dalam bentuknya yang paling sederhana

suatu peta konsep hanya terdiri atas dua konsep yang dihubungkan oleh satu

kata penghubung untuk membentuk suatu proposisi Misalnya rdquomobil itu

merahrdquo akan merupakan suatu peta konsep yang sederhana sekali terdiri

atas dua konsep yaitu mobil dan merah yang dihubungkan kata itu Oleh

karena belajar bermakna lebih mudah berlangsung bila konsep-konsep baru

dikaitkan pada konsep yang lebih inklusif maka peta konsep harus disusun

secara hierarki Ini berarti konsep yang lebih inklusif ada di puncak peta

Makin ke bawah konsep-konsep diurutkan makin menjadi lebih khusus

2) Ciri ndashciri Peta Konsep

Menurut Dahar ( 1988 153 dikutip dari httpanwarholililblogspotcom)

peta konsep memiliki beberapa ciri yaitu

a Suatu peta konsep memilik proposisi yaitu dua atau lebih konsep yang

dihubungkan oleh kata-kata dalam suatu semantik Pada peta konsep

tersebut terdapat proposisi-proposisi tertentu sehingga siswa lebih mudah

dan jelas dalam mempelajari suatu bidang studi

b Suatu peta konsep merupakan suatu gambar dua dimensi dari suatu bidang

studi atau suatu bagian dari bidang studi yang memperlihatkan hubungan-

hubungan proposisional antara konsep-konsep Hal inilah yang

membedakan yang membedakan belajar bermakna dari belajar dengan cara

mencatat pelajaran tanpa memperlihatkan hubungan antara konsep-konsep

yang hanya memperlihatkan gambar satu dimensi saja

c Ciri yang ketiga yaitu mengenai cara menyatakan hubungan antara konsep-

konsep Tidak semua konsep memiiliki bobot yang sama Ini berarti bahwa

ada beberapa konsep yang lebih inklusif dari pada konsep-konsep yang lain

d Ciri keempat peta konsep adalah tentang hierarki Bila dua atau lebih

konsep digambarkan di bawah suatu konsep yang lebih inklusif

terbentuklah suatu hierarki pada peta konsep itu Misalkan pada peta konsep

tentang pelajaran alat transportasi di mana dalam peta konsep alat

transportasi alat transportasi yang berupa kendaraan umum diklasifikasikan

menjadi bus minibus dan mikrolet jadi ketiga konsep itu digambarkan di

bawah satu konsep yang lebih inklusif yaitu kendaraan umum Dengan

demikian terbentuk suatu hierarki pada peta konsep itu

3) Kegunaan Peta Konsep

Dalam pendidikan peta konsep dapat diterapkan untuk berbagai tujuan

Baik bagi guru maupun siswa Adapun beberapa manfaat peta konsep

adalah sebagai berikut

a Menyelidiki Apa Yang Telah Diketahui Siswa

Belajar bermakna membutuhkan usaha yang sungguh-sungguh dari pihak

siswa untuk menghubungkan pengetahuan baru dengan konsep-konsep

relevan yang telah mereka miliki Untuk memperlancar proses ini baik guru

maupun siswa perlu mengetahui tempat awal konseptual Dengan

menggunakan peta konsep guru dapat melaksanakan apa yang telah

dikemukakan di atas dan dengan demikian para siswa diharapkan akan

mengalami belajar bermakna Salah satu pendekatan yang dapat digunakan

guru untuk maksud ini adalah dengan memilih satu konsep utama dari

pokok bahasan baru yang akan dibahas Para siswa diminta untuk menyusun

peta konsep yang memperlihatkan semua konsep yang dapat mereka kaitkan

pada konsep utama serta memperlihatkan pula hubungan-hubungan antara

konsep-konsep yang mereka gambar itu

b Mempelajari Cara Belajar

Bila seorang siswa dihadapkan dari suatu bab dari suatu buku pelajaran ia

tidak akan begitu saja memahami apa yang dibacanya Untuk menyusun

peta konsep dari isi bab itu ia akan berusaha untuk mengeluarkan konsep-

konsep dari apa yang dibacanya menempatkan konsep yang paling inklusif

pada puncak peta konsep yang dibuatnya kemudian mengurutkan konsep-

konsep yang lain yang kurang inklusif Lalu ia akan mencari kata-kata

penghubung untuk mengkaitakan konsep-konsep itu menjadi propsisi-

proposisi yang bermakna Jadi peta konsep berfungsi menolong siswa

mempelajari cara belajar

c Mengungkapkan Konsepsi Salah

Peta konsep dapat pula mengungkapkan konsepsi salah (misconseption)

yang terjadi pada siswa Konsepsi salah biasanya timbul karena terdapat

kaitan antara konsep-konsep yang mengakibatkan proposisi yang salah

Suatu konsepsi salah dijumpai pada siswa misalnya ketika mereka melihat

zat padat atau zat cair terbentuk dari molekul-molekul yang padat atau

molekul berupa air Tetapi setelah mereka menyadari bahwa molekul-

molekul dikelilingi oleh ruang kosong dan bahwa tingkat wujud

dihubungkan suhu dan pola ikatan antara molekul-molekul maka merek

menyesuaikan pendapat baru mereka es berubah menjadi cair bila

dipanaskan bukan karena molekul-molekulnya berubah yaitu dari padat

menjadi cair melainkan karena ikatan-ikatan antara molekul-molekulnya

terputus

d Alat Evaluasi

Selama ini alat evaluasi yang dikenal siswa maupun guru adalah berbentuk

tes objektif dan tes esay tetapi terdapat suatu tes lain yang dapat digunakan

sebagai alat evaluasi yaitu peta konsep Dengan menggunakan peta konsep

guru dapat mengetahui seberapa besar pemahaman siswa terhadap materi

pelajaran yang diberikan

4) Menyusun Peta Konsep

Peta konsep memegang peranan penting dalam belajar bermakna Oleh

karena itu setiap siswa pandai untuk menyusun peta konsep untuk

meyakinkan bahwa pada siswa itu telah berlangsung belajar bermakna Ada

beberapa langkah yang harus diikuti dalam pembuatan peta konsep yaitu

sebagai berikut

a Pilihlah suatu bacaan dari buku pelajaran

b Tentukan konsep-konsep yang relevan dari topic yang sudah atau akan

diajarkan

c Urutkan konsep-konsep itu dari yang paling inklusif ke yang paling tidak

inklusif atau contoh-contoh

d Susunlah konsep-konsep itu di atas kertas mulai dengan konsep yang paling

inklusif di puncak ke konsep yang paling tidak inklusif secara berurutan dari

atas ke bawah

e Hubungkanlah konsep-konsep itu dengan kata atau kata-kata penghubung

sehingga menjadi suatu peta konsep

Contoh peta konsep dapat dilihat pada gambar berikut

Untuk Contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dengan berbasis teori Belajar bermakna disajikan sebagai berikut

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

BERBASIS TEORI BELAJAR BERMAKNA

Mata Pelajaran Fisika

KelasSemester XISatu

Peminatan MIA

Materi Pokok Usaha dan Energi

Alokasi Waktu 4 x 3 JP

A Kompetensi Inti (KI)

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Mengembangkan perilaku (jujur disiplin tanggungjawab peduli santun

ramah lingkungan gotong royong kerjasama cinta damai responsif dan

pro-aktif) dan menunjukan 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

KI 3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual konseptual prosedural

dalam ilmu pengetahuan teknologi seni budaya dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan kebangsaan kenegaraan dan peradaban terkait

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 dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B Kompetensi Dasar

11 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad

raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

21 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

31 Menganalisis konsep energi usaha hubungan usaha dan perubahan energi

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak

dalam kejadian sehari-hari

41 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan

konsep gaya dan kekekalan energi

C Indikator Pencapaian Pembelajaran

1 Menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan sehari-hari

2 Menjelaskan konsep energi kinetik

3 Menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan energi potensial

pegas

4 Menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

5 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik

6 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

7 Menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui project

kelompok

8 Menyajikan produk dari project kelompok melalui presentasi

kelompok

D Tujuan Pembelajaran

Melalui proses mengamati menanya mencoba menalar dan mengomunikasikan

peserta didik dapat

1 Siswa mampu menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep energi kinetik melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

akan mengalami deferensiasi Salah satu sebab mengapa pengajaran di

sekolah menjadi tidak efektif ialah karena pengembang kurikulum jarang

sekali memilih konsep-konsep yang akan diajarkan dan lebih-lebih lagi

jarang sekali mereka mencoba mencari hubungan-hubungan hierarkis yang

mungkin diantara konsep-konsep itu Novak seperti ahli-ahli pendidikan

lainnya menekankan bahwa fungsi pertama dari bersekolah adalah belajar

konsep Oleh karena itu kita harus memilih dari sekian banyak pengetahuan

itu konsep-konsep utama dan konsep subordinat yang akan kita ajarkan

kepada para siswa

3) Belajar Superordinat

Belajar superordinat terjadi bila konsep-konsep yang telah dipelajari

sebelumnya dikenal sebagai unsur-unsur dari suatu konsep yang lebih luas

lebih inklusif Hal yang sama terjadi bila anak belajar bahwa tomat buncis

wortel adalah semua sayuran dan setelah mereka belajar biologi dan

ditekankan konsep buah dan akar mereka belajar bahwa wortel adalah

semacam akar tanaman (plant root) tomat dan buncis adalah buah-buahan

tanaman ( plant fruit)Mungkin belajar superordinat tidak biasa terjadi di

sekolah sebab sebagian besar guru-guru dan buku-buku teks mulai dengan

konsep-konsep yang lebih inklusif tetapi kerap kali mereka gagal

memperlihatkan secara eksplisit hubungan-hubungan pada konsep-konsep

inklusif ini waktu dikemudian hari disajikan konsep-konsep khusus

subordinat

4) Penyesuaian Integratif

Seorang siswa kadang-kadang dihadapkan pada suatu kenyataan yang

disebut pertentangan kognitif Hal ini terjadi bila dua atau lebih nama

konsep digunakan untuk menyatakan konsep yang sama Untuk mengatasi

dan mengurangi sedapat mungkin pertentangan kognitif ini Ausubel

menyarankan suatu prinsip yang dikenal dengan prinsip penyesuaian

integratif atau rekonsiliasi integratif

Menurut Ausubel dalam mengajar bukan hanya urutan menurut

diferensiasi progresif yang diperhatikan melainkan juga harus diperlihatkan

bagaimana konsep-konsep baru dihubungkan dengan konsep-konsep

superordinat Untuk mencapai penyesuaian integratif materi pelajaran

hendaknya disusun sedemikian rupa sehingga kita menggerakkan hierarki-

hierarki konseptual ke atas dan ke bawah selama informasi disajikan

23 Peta Konsep sebagai Penerapan Belajar Bermakna

Telah dikemukakan sebelumnya bahwa Ausubel sangat menekankan agar

para guru mengetahui konsep-konsep yang telah dimiliki para siswa supaya

belajar bermakna dapat berlangsung Tetapi Ausubel belum menyediakan

suatu alat atau cara bagi para guru yang dapat digunakan untuk mengetahui apa

yang telah diketahui para siswa Novak (1985) dalam bukunya learning how to

learn mengemukakan bahwa hal itu dapat dilakukan dengan menggunakan peta

konsep atau pemetaan konsep

1) Pengertian Peta Konsep

Dalam perkembangannya belajar bermakna dapat diterapkan dalam

berbagai cara pengajaran misalnya pengajaran dengan menggunakan peta

konsep Menurut Novak ( 1984 ) dan Gawith (1988) dikutip dari

httpanwarholilblogspotcom peta konsep adalah suatu istilah tentang

strategi yang digunakan guru untuk membantu siswa dalam

mengorganisasikan konsep yang telah dipelajari berdasarkan arti dan

hubungan antar komponennya Hubungan ini dikenal dengan proposisi

Proposisi adalah dua atau lebih konsep-konsep yang dihubungkan oleh kata-

kata dalam suatu unit semantik Dalam bentuknya yang paling sederhana

suatu peta konsep hanya terdiri atas dua konsep yang dihubungkan oleh satu

kata penghubung untuk membentuk suatu proposisi Misalnya rdquomobil itu

merahrdquo akan merupakan suatu peta konsep yang sederhana sekali terdiri

atas dua konsep yaitu mobil dan merah yang dihubungkan kata itu Oleh

karena belajar bermakna lebih mudah berlangsung bila konsep-konsep baru

dikaitkan pada konsep yang lebih inklusif maka peta konsep harus disusun

secara hierarki Ini berarti konsep yang lebih inklusif ada di puncak peta

Makin ke bawah konsep-konsep diurutkan makin menjadi lebih khusus

2) Ciri ndashciri Peta Konsep

Menurut Dahar ( 1988 153 dikutip dari httpanwarholililblogspotcom)

peta konsep memiliki beberapa ciri yaitu

a Suatu peta konsep memilik proposisi yaitu dua atau lebih konsep yang

dihubungkan oleh kata-kata dalam suatu semantik Pada peta konsep

tersebut terdapat proposisi-proposisi tertentu sehingga siswa lebih mudah

dan jelas dalam mempelajari suatu bidang studi

b Suatu peta konsep merupakan suatu gambar dua dimensi dari suatu bidang

studi atau suatu bagian dari bidang studi yang memperlihatkan hubungan-

hubungan proposisional antara konsep-konsep Hal inilah yang

membedakan yang membedakan belajar bermakna dari belajar dengan cara

mencatat pelajaran tanpa memperlihatkan hubungan antara konsep-konsep

yang hanya memperlihatkan gambar satu dimensi saja

c Ciri yang ketiga yaitu mengenai cara menyatakan hubungan antara konsep-

konsep Tidak semua konsep memiiliki bobot yang sama Ini berarti bahwa

ada beberapa konsep yang lebih inklusif dari pada konsep-konsep yang lain

d Ciri keempat peta konsep adalah tentang hierarki Bila dua atau lebih

konsep digambarkan di bawah suatu konsep yang lebih inklusif

terbentuklah suatu hierarki pada peta konsep itu Misalkan pada peta konsep

tentang pelajaran alat transportasi di mana dalam peta konsep alat

transportasi alat transportasi yang berupa kendaraan umum diklasifikasikan

menjadi bus minibus dan mikrolet jadi ketiga konsep itu digambarkan di

bawah satu konsep yang lebih inklusif yaitu kendaraan umum Dengan

demikian terbentuk suatu hierarki pada peta konsep itu

3) Kegunaan Peta Konsep

Dalam pendidikan peta konsep dapat diterapkan untuk berbagai tujuan

Baik bagi guru maupun siswa Adapun beberapa manfaat peta konsep

adalah sebagai berikut

a Menyelidiki Apa Yang Telah Diketahui Siswa

Belajar bermakna membutuhkan usaha yang sungguh-sungguh dari pihak

siswa untuk menghubungkan pengetahuan baru dengan konsep-konsep

relevan yang telah mereka miliki Untuk memperlancar proses ini baik guru

maupun siswa perlu mengetahui tempat awal konseptual Dengan

menggunakan peta konsep guru dapat melaksanakan apa yang telah

dikemukakan di atas dan dengan demikian para siswa diharapkan akan

mengalami belajar bermakna Salah satu pendekatan yang dapat digunakan

guru untuk maksud ini adalah dengan memilih satu konsep utama dari

pokok bahasan baru yang akan dibahas Para siswa diminta untuk menyusun

peta konsep yang memperlihatkan semua konsep yang dapat mereka kaitkan

pada konsep utama serta memperlihatkan pula hubungan-hubungan antara

konsep-konsep yang mereka gambar itu

b Mempelajari Cara Belajar

Bila seorang siswa dihadapkan dari suatu bab dari suatu buku pelajaran ia

tidak akan begitu saja memahami apa yang dibacanya Untuk menyusun

peta konsep dari isi bab itu ia akan berusaha untuk mengeluarkan konsep-

konsep dari apa yang dibacanya menempatkan konsep yang paling inklusif

pada puncak peta konsep yang dibuatnya kemudian mengurutkan konsep-

konsep yang lain yang kurang inklusif Lalu ia akan mencari kata-kata

penghubung untuk mengkaitakan konsep-konsep itu menjadi propsisi-

proposisi yang bermakna Jadi peta konsep berfungsi menolong siswa

mempelajari cara belajar

c Mengungkapkan Konsepsi Salah

Peta konsep dapat pula mengungkapkan konsepsi salah (misconseption)

yang terjadi pada siswa Konsepsi salah biasanya timbul karena terdapat

kaitan antara konsep-konsep yang mengakibatkan proposisi yang salah

Suatu konsepsi salah dijumpai pada siswa misalnya ketika mereka melihat

zat padat atau zat cair terbentuk dari molekul-molekul yang padat atau

molekul berupa air Tetapi setelah mereka menyadari bahwa molekul-

molekul dikelilingi oleh ruang kosong dan bahwa tingkat wujud

dihubungkan suhu dan pola ikatan antara molekul-molekul maka merek

menyesuaikan pendapat baru mereka es berubah menjadi cair bila

dipanaskan bukan karena molekul-molekulnya berubah yaitu dari padat

menjadi cair melainkan karena ikatan-ikatan antara molekul-molekulnya

terputus

d Alat Evaluasi

Selama ini alat evaluasi yang dikenal siswa maupun guru adalah berbentuk

tes objektif dan tes esay tetapi terdapat suatu tes lain yang dapat digunakan

sebagai alat evaluasi yaitu peta konsep Dengan menggunakan peta konsep

guru dapat mengetahui seberapa besar pemahaman siswa terhadap materi

pelajaran yang diberikan

4) Menyusun Peta Konsep

Peta konsep memegang peranan penting dalam belajar bermakna Oleh

karena itu setiap siswa pandai untuk menyusun peta konsep untuk

meyakinkan bahwa pada siswa itu telah berlangsung belajar bermakna Ada

beberapa langkah yang harus diikuti dalam pembuatan peta konsep yaitu

sebagai berikut

a Pilihlah suatu bacaan dari buku pelajaran

b Tentukan konsep-konsep yang relevan dari topic yang sudah atau akan

diajarkan

c Urutkan konsep-konsep itu dari yang paling inklusif ke yang paling tidak

inklusif atau contoh-contoh

d Susunlah konsep-konsep itu di atas kertas mulai dengan konsep yang paling

inklusif di puncak ke konsep yang paling tidak inklusif secara berurutan dari

atas ke bawah

e Hubungkanlah konsep-konsep itu dengan kata atau kata-kata penghubung

sehingga menjadi suatu peta konsep

Contoh peta konsep dapat dilihat pada gambar berikut

Untuk Contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dengan berbasis teori Belajar bermakna disajikan sebagai berikut

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

BERBASIS TEORI BELAJAR BERMAKNA

Mata Pelajaran Fisika

KelasSemester XISatu

Peminatan MIA

Materi Pokok Usaha dan Energi

Alokasi Waktu 4 x 3 JP

A Kompetensi Inti (KI)

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Mengembangkan perilaku (jujur disiplin tanggungjawab peduli santun

ramah lingkungan gotong royong kerjasama cinta damai responsif dan

pro-aktif) dan menunjukan 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

KI 3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual konseptual prosedural

dalam ilmu pengetahuan teknologi seni budaya dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan kebangsaan kenegaraan dan peradaban terkait

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 dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B Kompetensi Dasar

11 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad

raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

21 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

31 Menganalisis konsep energi usaha hubungan usaha dan perubahan energi

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak

dalam kejadian sehari-hari

41 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan

konsep gaya dan kekekalan energi

C Indikator Pencapaian Pembelajaran

1 Menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan sehari-hari

2 Menjelaskan konsep energi kinetik

3 Menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan energi potensial

pegas

4 Menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

5 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik

6 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

7 Menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui project

kelompok

8 Menyajikan produk dari project kelompok melalui presentasi

kelompok

D Tujuan Pembelajaran

Melalui proses mengamati menanya mencoba menalar dan mengomunikasikan

peserta didik dapat

1 Siswa mampu menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep energi kinetik melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Menurut Ausubel dalam mengajar bukan hanya urutan menurut

diferensiasi progresif yang diperhatikan melainkan juga harus diperlihatkan

bagaimana konsep-konsep baru dihubungkan dengan konsep-konsep

superordinat Untuk mencapai penyesuaian integratif materi pelajaran

hendaknya disusun sedemikian rupa sehingga kita menggerakkan hierarki-

hierarki konseptual ke atas dan ke bawah selama informasi disajikan

23 Peta Konsep sebagai Penerapan Belajar Bermakna

Telah dikemukakan sebelumnya bahwa Ausubel sangat menekankan agar

para guru mengetahui konsep-konsep yang telah dimiliki para siswa supaya

belajar bermakna dapat berlangsung Tetapi Ausubel belum menyediakan

suatu alat atau cara bagi para guru yang dapat digunakan untuk mengetahui apa

yang telah diketahui para siswa Novak (1985) dalam bukunya learning how to

learn mengemukakan bahwa hal itu dapat dilakukan dengan menggunakan peta

konsep atau pemetaan konsep

1) Pengertian Peta Konsep

Dalam perkembangannya belajar bermakna dapat diterapkan dalam

berbagai cara pengajaran misalnya pengajaran dengan menggunakan peta

konsep Menurut Novak ( 1984 ) dan Gawith (1988) dikutip dari

httpanwarholilblogspotcom peta konsep adalah suatu istilah tentang

strategi yang digunakan guru untuk membantu siswa dalam

mengorganisasikan konsep yang telah dipelajari berdasarkan arti dan

hubungan antar komponennya Hubungan ini dikenal dengan proposisi

Proposisi adalah dua atau lebih konsep-konsep yang dihubungkan oleh kata-

kata dalam suatu unit semantik Dalam bentuknya yang paling sederhana

suatu peta konsep hanya terdiri atas dua konsep yang dihubungkan oleh satu

kata penghubung untuk membentuk suatu proposisi Misalnya rdquomobil itu

merahrdquo akan merupakan suatu peta konsep yang sederhana sekali terdiri

atas dua konsep yaitu mobil dan merah yang dihubungkan kata itu Oleh

karena belajar bermakna lebih mudah berlangsung bila konsep-konsep baru

dikaitkan pada konsep yang lebih inklusif maka peta konsep harus disusun

secara hierarki Ini berarti konsep yang lebih inklusif ada di puncak peta

Makin ke bawah konsep-konsep diurutkan makin menjadi lebih khusus

2) Ciri ndashciri Peta Konsep

Menurut Dahar ( 1988 153 dikutip dari httpanwarholililblogspotcom)

peta konsep memiliki beberapa ciri yaitu

a Suatu peta konsep memilik proposisi yaitu dua atau lebih konsep yang

dihubungkan oleh kata-kata dalam suatu semantik Pada peta konsep

tersebut terdapat proposisi-proposisi tertentu sehingga siswa lebih mudah

dan jelas dalam mempelajari suatu bidang studi

b Suatu peta konsep merupakan suatu gambar dua dimensi dari suatu bidang

studi atau suatu bagian dari bidang studi yang memperlihatkan hubungan-

hubungan proposisional antara konsep-konsep Hal inilah yang

membedakan yang membedakan belajar bermakna dari belajar dengan cara

mencatat pelajaran tanpa memperlihatkan hubungan antara konsep-konsep

yang hanya memperlihatkan gambar satu dimensi saja

c Ciri yang ketiga yaitu mengenai cara menyatakan hubungan antara konsep-

konsep Tidak semua konsep memiiliki bobot yang sama Ini berarti bahwa

ada beberapa konsep yang lebih inklusif dari pada konsep-konsep yang lain

d Ciri keempat peta konsep adalah tentang hierarki Bila dua atau lebih

konsep digambarkan di bawah suatu konsep yang lebih inklusif

terbentuklah suatu hierarki pada peta konsep itu Misalkan pada peta konsep

tentang pelajaran alat transportasi di mana dalam peta konsep alat

transportasi alat transportasi yang berupa kendaraan umum diklasifikasikan

menjadi bus minibus dan mikrolet jadi ketiga konsep itu digambarkan di

bawah satu konsep yang lebih inklusif yaitu kendaraan umum Dengan

demikian terbentuk suatu hierarki pada peta konsep itu

3) Kegunaan Peta Konsep

Dalam pendidikan peta konsep dapat diterapkan untuk berbagai tujuan

Baik bagi guru maupun siswa Adapun beberapa manfaat peta konsep

adalah sebagai berikut

a Menyelidiki Apa Yang Telah Diketahui Siswa

Belajar bermakna membutuhkan usaha yang sungguh-sungguh dari pihak

siswa untuk menghubungkan pengetahuan baru dengan konsep-konsep

relevan yang telah mereka miliki Untuk memperlancar proses ini baik guru

maupun siswa perlu mengetahui tempat awal konseptual Dengan

menggunakan peta konsep guru dapat melaksanakan apa yang telah

dikemukakan di atas dan dengan demikian para siswa diharapkan akan

mengalami belajar bermakna Salah satu pendekatan yang dapat digunakan

guru untuk maksud ini adalah dengan memilih satu konsep utama dari

pokok bahasan baru yang akan dibahas Para siswa diminta untuk menyusun

peta konsep yang memperlihatkan semua konsep yang dapat mereka kaitkan

pada konsep utama serta memperlihatkan pula hubungan-hubungan antara

konsep-konsep yang mereka gambar itu

b Mempelajari Cara Belajar

Bila seorang siswa dihadapkan dari suatu bab dari suatu buku pelajaran ia

tidak akan begitu saja memahami apa yang dibacanya Untuk menyusun

peta konsep dari isi bab itu ia akan berusaha untuk mengeluarkan konsep-

konsep dari apa yang dibacanya menempatkan konsep yang paling inklusif

pada puncak peta konsep yang dibuatnya kemudian mengurutkan konsep-

konsep yang lain yang kurang inklusif Lalu ia akan mencari kata-kata

penghubung untuk mengkaitakan konsep-konsep itu menjadi propsisi-

proposisi yang bermakna Jadi peta konsep berfungsi menolong siswa

mempelajari cara belajar

c Mengungkapkan Konsepsi Salah

Peta konsep dapat pula mengungkapkan konsepsi salah (misconseption)

yang terjadi pada siswa Konsepsi salah biasanya timbul karena terdapat

kaitan antara konsep-konsep yang mengakibatkan proposisi yang salah

Suatu konsepsi salah dijumpai pada siswa misalnya ketika mereka melihat

zat padat atau zat cair terbentuk dari molekul-molekul yang padat atau

molekul berupa air Tetapi setelah mereka menyadari bahwa molekul-

molekul dikelilingi oleh ruang kosong dan bahwa tingkat wujud

dihubungkan suhu dan pola ikatan antara molekul-molekul maka merek

menyesuaikan pendapat baru mereka es berubah menjadi cair bila

dipanaskan bukan karena molekul-molekulnya berubah yaitu dari padat

menjadi cair melainkan karena ikatan-ikatan antara molekul-molekulnya

terputus

d Alat Evaluasi

Selama ini alat evaluasi yang dikenal siswa maupun guru adalah berbentuk

tes objektif dan tes esay tetapi terdapat suatu tes lain yang dapat digunakan

sebagai alat evaluasi yaitu peta konsep Dengan menggunakan peta konsep

guru dapat mengetahui seberapa besar pemahaman siswa terhadap materi

pelajaran yang diberikan

4) Menyusun Peta Konsep

Peta konsep memegang peranan penting dalam belajar bermakna Oleh

karena itu setiap siswa pandai untuk menyusun peta konsep untuk

meyakinkan bahwa pada siswa itu telah berlangsung belajar bermakna Ada

beberapa langkah yang harus diikuti dalam pembuatan peta konsep yaitu

sebagai berikut

a Pilihlah suatu bacaan dari buku pelajaran

b Tentukan konsep-konsep yang relevan dari topic yang sudah atau akan

diajarkan

c Urutkan konsep-konsep itu dari yang paling inklusif ke yang paling tidak

inklusif atau contoh-contoh

d Susunlah konsep-konsep itu di atas kertas mulai dengan konsep yang paling

inklusif di puncak ke konsep yang paling tidak inklusif secara berurutan dari

atas ke bawah

e Hubungkanlah konsep-konsep itu dengan kata atau kata-kata penghubung

sehingga menjadi suatu peta konsep

Contoh peta konsep dapat dilihat pada gambar berikut

Untuk Contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dengan berbasis teori Belajar bermakna disajikan sebagai berikut

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

BERBASIS TEORI BELAJAR BERMAKNA

Mata Pelajaran Fisika

KelasSemester XISatu

Peminatan MIA

Materi Pokok Usaha dan Energi

Alokasi Waktu 4 x 3 JP

A Kompetensi Inti (KI)

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Mengembangkan perilaku (jujur disiplin tanggungjawab peduli santun

ramah lingkungan gotong royong kerjasama cinta damai responsif dan

pro-aktif) dan menunjukan 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

KI 3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual konseptual prosedural

dalam ilmu pengetahuan teknologi seni budaya dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan kebangsaan kenegaraan dan peradaban terkait

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 dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B Kompetensi Dasar

11 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad

raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

21 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

31 Menganalisis konsep energi usaha hubungan usaha dan perubahan energi

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak

dalam kejadian sehari-hari

41 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan

konsep gaya dan kekekalan energi

C Indikator Pencapaian Pembelajaran

1 Menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan sehari-hari

2 Menjelaskan konsep energi kinetik

3 Menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan energi potensial

pegas

4 Menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

5 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik

6 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

7 Menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui project

kelompok

8 Menyajikan produk dari project kelompok melalui presentasi

kelompok

D Tujuan Pembelajaran

Melalui proses mengamati menanya mencoba menalar dan mengomunikasikan

peserta didik dapat

1 Siswa mampu menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep energi kinetik melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

secara hierarki Ini berarti konsep yang lebih inklusif ada di puncak peta

Makin ke bawah konsep-konsep diurutkan makin menjadi lebih khusus

2) Ciri ndashciri Peta Konsep

Menurut Dahar ( 1988 153 dikutip dari httpanwarholililblogspotcom)

peta konsep memiliki beberapa ciri yaitu

a Suatu peta konsep memilik proposisi yaitu dua atau lebih konsep yang

dihubungkan oleh kata-kata dalam suatu semantik Pada peta konsep

tersebut terdapat proposisi-proposisi tertentu sehingga siswa lebih mudah

dan jelas dalam mempelajari suatu bidang studi

b Suatu peta konsep merupakan suatu gambar dua dimensi dari suatu bidang

studi atau suatu bagian dari bidang studi yang memperlihatkan hubungan-

hubungan proposisional antara konsep-konsep Hal inilah yang

membedakan yang membedakan belajar bermakna dari belajar dengan cara

mencatat pelajaran tanpa memperlihatkan hubungan antara konsep-konsep

yang hanya memperlihatkan gambar satu dimensi saja

c Ciri yang ketiga yaitu mengenai cara menyatakan hubungan antara konsep-

konsep Tidak semua konsep memiiliki bobot yang sama Ini berarti bahwa

ada beberapa konsep yang lebih inklusif dari pada konsep-konsep yang lain

d Ciri keempat peta konsep adalah tentang hierarki Bila dua atau lebih

konsep digambarkan di bawah suatu konsep yang lebih inklusif

terbentuklah suatu hierarki pada peta konsep itu Misalkan pada peta konsep

tentang pelajaran alat transportasi di mana dalam peta konsep alat

transportasi alat transportasi yang berupa kendaraan umum diklasifikasikan

menjadi bus minibus dan mikrolet jadi ketiga konsep itu digambarkan di

bawah satu konsep yang lebih inklusif yaitu kendaraan umum Dengan

demikian terbentuk suatu hierarki pada peta konsep itu

3) Kegunaan Peta Konsep

Dalam pendidikan peta konsep dapat diterapkan untuk berbagai tujuan

Baik bagi guru maupun siswa Adapun beberapa manfaat peta konsep

adalah sebagai berikut

a Menyelidiki Apa Yang Telah Diketahui Siswa

Belajar bermakna membutuhkan usaha yang sungguh-sungguh dari pihak

siswa untuk menghubungkan pengetahuan baru dengan konsep-konsep

relevan yang telah mereka miliki Untuk memperlancar proses ini baik guru

maupun siswa perlu mengetahui tempat awal konseptual Dengan

menggunakan peta konsep guru dapat melaksanakan apa yang telah

dikemukakan di atas dan dengan demikian para siswa diharapkan akan

mengalami belajar bermakna Salah satu pendekatan yang dapat digunakan

guru untuk maksud ini adalah dengan memilih satu konsep utama dari

pokok bahasan baru yang akan dibahas Para siswa diminta untuk menyusun

peta konsep yang memperlihatkan semua konsep yang dapat mereka kaitkan

pada konsep utama serta memperlihatkan pula hubungan-hubungan antara

konsep-konsep yang mereka gambar itu

b Mempelajari Cara Belajar

Bila seorang siswa dihadapkan dari suatu bab dari suatu buku pelajaran ia

tidak akan begitu saja memahami apa yang dibacanya Untuk menyusun

peta konsep dari isi bab itu ia akan berusaha untuk mengeluarkan konsep-

konsep dari apa yang dibacanya menempatkan konsep yang paling inklusif

pada puncak peta konsep yang dibuatnya kemudian mengurutkan konsep-

konsep yang lain yang kurang inklusif Lalu ia akan mencari kata-kata

penghubung untuk mengkaitakan konsep-konsep itu menjadi propsisi-

proposisi yang bermakna Jadi peta konsep berfungsi menolong siswa

mempelajari cara belajar

c Mengungkapkan Konsepsi Salah

Peta konsep dapat pula mengungkapkan konsepsi salah (misconseption)

yang terjadi pada siswa Konsepsi salah biasanya timbul karena terdapat

kaitan antara konsep-konsep yang mengakibatkan proposisi yang salah

Suatu konsepsi salah dijumpai pada siswa misalnya ketika mereka melihat

zat padat atau zat cair terbentuk dari molekul-molekul yang padat atau

molekul berupa air Tetapi setelah mereka menyadari bahwa molekul-

molekul dikelilingi oleh ruang kosong dan bahwa tingkat wujud

dihubungkan suhu dan pola ikatan antara molekul-molekul maka merek

menyesuaikan pendapat baru mereka es berubah menjadi cair bila

dipanaskan bukan karena molekul-molekulnya berubah yaitu dari padat

menjadi cair melainkan karena ikatan-ikatan antara molekul-molekulnya

terputus

d Alat Evaluasi

Selama ini alat evaluasi yang dikenal siswa maupun guru adalah berbentuk

tes objektif dan tes esay tetapi terdapat suatu tes lain yang dapat digunakan

sebagai alat evaluasi yaitu peta konsep Dengan menggunakan peta konsep

guru dapat mengetahui seberapa besar pemahaman siswa terhadap materi

pelajaran yang diberikan

4) Menyusun Peta Konsep

Peta konsep memegang peranan penting dalam belajar bermakna Oleh

karena itu setiap siswa pandai untuk menyusun peta konsep untuk

meyakinkan bahwa pada siswa itu telah berlangsung belajar bermakna Ada

beberapa langkah yang harus diikuti dalam pembuatan peta konsep yaitu

sebagai berikut

a Pilihlah suatu bacaan dari buku pelajaran

b Tentukan konsep-konsep yang relevan dari topic yang sudah atau akan

diajarkan

c Urutkan konsep-konsep itu dari yang paling inklusif ke yang paling tidak

inklusif atau contoh-contoh

d Susunlah konsep-konsep itu di atas kertas mulai dengan konsep yang paling

inklusif di puncak ke konsep yang paling tidak inklusif secara berurutan dari

atas ke bawah

e Hubungkanlah konsep-konsep itu dengan kata atau kata-kata penghubung

sehingga menjadi suatu peta konsep

Contoh peta konsep dapat dilihat pada gambar berikut

Untuk Contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dengan berbasis teori Belajar bermakna disajikan sebagai berikut

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

BERBASIS TEORI BELAJAR BERMAKNA

Mata Pelajaran Fisika

KelasSemester XISatu

Peminatan MIA

Materi Pokok Usaha dan Energi

Alokasi Waktu 4 x 3 JP

A Kompetensi Inti (KI)

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Mengembangkan perilaku (jujur disiplin tanggungjawab peduli santun

ramah lingkungan gotong royong kerjasama cinta damai responsif dan

pro-aktif) dan menunjukan 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

KI 3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual konseptual prosedural

dalam ilmu pengetahuan teknologi seni budaya dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan kebangsaan kenegaraan dan peradaban terkait

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 dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B Kompetensi Dasar

11 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad

raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

21 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

31 Menganalisis konsep energi usaha hubungan usaha dan perubahan energi

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak

dalam kejadian sehari-hari

41 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan

konsep gaya dan kekekalan energi

C Indikator Pencapaian Pembelajaran

1 Menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan sehari-hari

2 Menjelaskan konsep energi kinetik

3 Menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan energi potensial

pegas

4 Menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

5 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik

6 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

7 Menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui project

kelompok

8 Menyajikan produk dari project kelompok melalui presentasi

kelompok

D Tujuan Pembelajaran

Melalui proses mengamati menanya mencoba menalar dan mengomunikasikan

peserta didik dapat

1 Siswa mampu menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep energi kinetik melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

a Menyelidiki Apa Yang Telah Diketahui Siswa

Belajar bermakna membutuhkan usaha yang sungguh-sungguh dari pihak

siswa untuk menghubungkan pengetahuan baru dengan konsep-konsep

relevan yang telah mereka miliki Untuk memperlancar proses ini baik guru

maupun siswa perlu mengetahui tempat awal konseptual Dengan

menggunakan peta konsep guru dapat melaksanakan apa yang telah

dikemukakan di atas dan dengan demikian para siswa diharapkan akan

mengalami belajar bermakna Salah satu pendekatan yang dapat digunakan

guru untuk maksud ini adalah dengan memilih satu konsep utama dari

pokok bahasan baru yang akan dibahas Para siswa diminta untuk menyusun

peta konsep yang memperlihatkan semua konsep yang dapat mereka kaitkan

pada konsep utama serta memperlihatkan pula hubungan-hubungan antara

konsep-konsep yang mereka gambar itu

b Mempelajari Cara Belajar

Bila seorang siswa dihadapkan dari suatu bab dari suatu buku pelajaran ia

tidak akan begitu saja memahami apa yang dibacanya Untuk menyusun

peta konsep dari isi bab itu ia akan berusaha untuk mengeluarkan konsep-

konsep dari apa yang dibacanya menempatkan konsep yang paling inklusif

pada puncak peta konsep yang dibuatnya kemudian mengurutkan konsep-

konsep yang lain yang kurang inklusif Lalu ia akan mencari kata-kata

penghubung untuk mengkaitakan konsep-konsep itu menjadi propsisi-

proposisi yang bermakna Jadi peta konsep berfungsi menolong siswa

mempelajari cara belajar

c Mengungkapkan Konsepsi Salah

Peta konsep dapat pula mengungkapkan konsepsi salah (misconseption)

yang terjadi pada siswa Konsepsi salah biasanya timbul karena terdapat

kaitan antara konsep-konsep yang mengakibatkan proposisi yang salah

Suatu konsepsi salah dijumpai pada siswa misalnya ketika mereka melihat

zat padat atau zat cair terbentuk dari molekul-molekul yang padat atau

molekul berupa air Tetapi setelah mereka menyadari bahwa molekul-

molekul dikelilingi oleh ruang kosong dan bahwa tingkat wujud

dihubungkan suhu dan pola ikatan antara molekul-molekul maka merek

menyesuaikan pendapat baru mereka es berubah menjadi cair bila

dipanaskan bukan karena molekul-molekulnya berubah yaitu dari padat

menjadi cair melainkan karena ikatan-ikatan antara molekul-molekulnya

terputus

d Alat Evaluasi

Selama ini alat evaluasi yang dikenal siswa maupun guru adalah berbentuk

tes objektif dan tes esay tetapi terdapat suatu tes lain yang dapat digunakan

sebagai alat evaluasi yaitu peta konsep Dengan menggunakan peta konsep

guru dapat mengetahui seberapa besar pemahaman siswa terhadap materi

pelajaran yang diberikan

4) Menyusun Peta Konsep

Peta konsep memegang peranan penting dalam belajar bermakna Oleh

karena itu setiap siswa pandai untuk menyusun peta konsep untuk

meyakinkan bahwa pada siswa itu telah berlangsung belajar bermakna Ada

beberapa langkah yang harus diikuti dalam pembuatan peta konsep yaitu

sebagai berikut

a Pilihlah suatu bacaan dari buku pelajaran

b Tentukan konsep-konsep yang relevan dari topic yang sudah atau akan

diajarkan

c Urutkan konsep-konsep itu dari yang paling inklusif ke yang paling tidak

inklusif atau contoh-contoh

d Susunlah konsep-konsep itu di atas kertas mulai dengan konsep yang paling

inklusif di puncak ke konsep yang paling tidak inklusif secara berurutan dari

atas ke bawah

e Hubungkanlah konsep-konsep itu dengan kata atau kata-kata penghubung

sehingga menjadi suatu peta konsep

Contoh peta konsep dapat dilihat pada gambar berikut

Untuk Contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dengan berbasis teori Belajar bermakna disajikan sebagai berikut

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

BERBASIS TEORI BELAJAR BERMAKNA

Mata Pelajaran Fisika

KelasSemester XISatu

Peminatan MIA

Materi Pokok Usaha dan Energi

Alokasi Waktu 4 x 3 JP

A Kompetensi Inti (KI)

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Mengembangkan perilaku (jujur disiplin tanggungjawab peduli santun

ramah lingkungan gotong royong kerjasama cinta damai responsif dan

pro-aktif) dan menunjukan 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

KI 3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual konseptual prosedural

dalam ilmu pengetahuan teknologi seni budaya dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan kebangsaan kenegaraan dan peradaban terkait

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 dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B Kompetensi Dasar

11 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad

raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

21 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

31 Menganalisis konsep energi usaha hubungan usaha dan perubahan energi

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak

dalam kejadian sehari-hari

41 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan

konsep gaya dan kekekalan energi

C Indikator Pencapaian Pembelajaran

1 Menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan sehari-hari

2 Menjelaskan konsep energi kinetik

3 Menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan energi potensial

pegas

4 Menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

5 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik

6 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

7 Menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui project

kelompok

8 Menyajikan produk dari project kelompok melalui presentasi

kelompok

D Tujuan Pembelajaran

Melalui proses mengamati menanya mencoba menalar dan mengomunikasikan

peserta didik dapat

1 Siswa mampu menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep energi kinetik melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

molekul dikelilingi oleh ruang kosong dan bahwa tingkat wujud

dihubungkan suhu dan pola ikatan antara molekul-molekul maka merek

menyesuaikan pendapat baru mereka es berubah menjadi cair bila

dipanaskan bukan karena molekul-molekulnya berubah yaitu dari padat

menjadi cair melainkan karena ikatan-ikatan antara molekul-molekulnya

terputus

d Alat Evaluasi

Selama ini alat evaluasi yang dikenal siswa maupun guru adalah berbentuk

tes objektif dan tes esay tetapi terdapat suatu tes lain yang dapat digunakan

sebagai alat evaluasi yaitu peta konsep Dengan menggunakan peta konsep

guru dapat mengetahui seberapa besar pemahaman siswa terhadap materi

pelajaran yang diberikan

4) Menyusun Peta Konsep

Peta konsep memegang peranan penting dalam belajar bermakna Oleh

karena itu setiap siswa pandai untuk menyusun peta konsep untuk

meyakinkan bahwa pada siswa itu telah berlangsung belajar bermakna Ada

beberapa langkah yang harus diikuti dalam pembuatan peta konsep yaitu

sebagai berikut

a Pilihlah suatu bacaan dari buku pelajaran

b Tentukan konsep-konsep yang relevan dari topic yang sudah atau akan

diajarkan

c Urutkan konsep-konsep itu dari yang paling inklusif ke yang paling tidak

inklusif atau contoh-contoh

d Susunlah konsep-konsep itu di atas kertas mulai dengan konsep yang paling

inklusif di puncak ke konsep yang paling tidak inklusif secara berurutan dari

atas ke bawah

e Hubungkanlah konsep-konsep itu dengan kata atau kata-kata penghubung

sehingga menjadi suatu peta konsep

Contoh peta konsep dapat dilihat pada gambar berikut

Untuk Contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dengan berbasis teori Belajar bermakna disajikan sebagai berikut

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

BERBASIS TEORI BELAJAR BERMAKNA

Mata Pelajaran Fisika

KelasSemester XISatu

Peminatan MIA

Materi Pokok Usaha dan Energi

Alokasi Waktu 4 x 3 JP

A Kompetensi Inti (KI)

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Mengembangkan perilaku (jujur disiplin tanggungjawab peduli santun

ramah lingkungan gotong royong kerjasama cinta damai responsif dan

pro-aktif) dan menunjukan 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

KI 3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual konseptual prosedural

dalam ilmu pengetahuan teknologi seni budaya dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan kebangsaan kenegaraan dan peradaban terkait

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 dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B Kompetensi Dasar

11 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad

raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

21 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

31 Menganalisis konsep energi usaha hubungan usaha dan perubahan energi

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak

dalam kejadian sehari-hari

41 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan

konsep gaya dan kekekalan energi

C Indikator Pencapaian Pembelajaran

1 Menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan sehari-hari

2 Menjelaskan konsep energi kinetik

3 Menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan energi potensial

pegas

4 Menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

5 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik

6 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

7 Menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui project

kelompok

8 Menyajikan produk dari project kelompok melalui presentasi

kelompok

D Tujuan Pembelajaran

Melalui proses mengamati menanya mencoba menalar dan mengomunikasikan

peserta didik dapat

1 Siswa mampu menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep energi kinetik melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Contoh peta konsep dapat dilihat pada gambar berikut

Untuk Contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dengan berbasis teori Belajar bermakna disajikan sebagai berikut

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

BERBASIS TEORI BELAJAR BERMAKNA

Mata Pelajaran Fisika

KelasSemester XISatu

Peminatan MIA

Materi Pokok Usaha dan Energi

Alokasi Waktu 4 x 3 JP

A Kompetensi Inti (KI)

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Mengembangkan perilaku (jujur disiplin tanggungjawab peduli santun

ramah lingkungan gotong royong kerjasama cinta damai responsif dan

pro-aktif) dan menunjukan 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

KI 3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual konseptual prosedural

dalam ilmu pengetahuan teknologi seni budaya dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan kebangsaan kenegaraan dan peradaban terkait

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 dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B Kompetensi Dasar

11 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad

raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

21 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

31 Menganalisis konsep energi usaha hubungan usaha dan perubahan energi

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak

dalam kejadian sehari-hari

41 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan

konsep gaya dan kekekalan energi

C Indikator Pencapaian Pembelajaran

1 Menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan sehari-hari

2 Menjelaskan konsep energi kinetik

3 Menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan energi potensial

pegas

4 Menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

5 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik

6 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

7 Menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui project

kelompok

8 Menyajikan produk dari project kelompok melalui presentasi

kelompok

D Tujuan Pembelajaran

Melalui proses mengamati menanya mencoba menalar dan mengomunikasikan

peserta didik dapat

1 Siswa mampu menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep energi kinetik melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

BERBASIS TEORI BELAJAR BERMAKNA

Mata Pelajaran Fisika

KelasSemester XISatu

Peminatan MIA

Materi Pokok Usaha dan Energi

Alokasi Waktu 4 x 3 JP

A Kompetensi Inti (KI)

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Mengembangkan perilaku (jujur disiplin tanggungjawab peduli santun

ramah lingkungan gotong royong kerjasama cinta damai responsif dan

pro-aktif) dan menunjukan 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

KI 3 Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual konseptual prosedural

dalam ilmu pengetahuan teknologi seni budaya dan humaniora dengan

wawasan kemanusiaan kebangsaan kenegaraan dan peradaban terkait

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 dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B Kompetensi Dasar

11 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad

raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

21 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

31 Menganalisis konsep energi usaha hubungan usaha dan perubahan energi

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak

dalam kejadian sehari-hari

41 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan

konsep gaya dan kekekalan energi

C Indikator Pencapaian Pembelajaran

1 Menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan sehari-hari

2 Menjelaskan konsep energi kinetik

3 Menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan energi potensial

pegas

4 Menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

5 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik

6 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

7 Menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui project

kelompok

8 Menyajikan produk dari project kelompok melalui presentasi

kelompok

D Tujuan Pembelajaran

Melalui proses mengamati menanya mencoba menalar dan mengomunikasikan

peserta didik dapat

1 Siswa mampu menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep energi kinetik melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

21 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

31 Menganalisis konsep energi usaha hubungan usaha dan perubahan energi

dan hukum kekekalan energi untuk menyelesaikan permasalahan gerak

dalam kejadian sehari-hari

41 Memecahkan masalah dengan menggunakan metode ilmiah terkait dengan

konsep gaya dan kekekalan energi

C Indikator Pencapaian Pembelajaran

1 Menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan sehari-hari

2 Menjelaskan konsep energi kinetik

3 Menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan energi potensial

pegas

4 Menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

5 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik

6 Menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi potensial

7 Menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui project

kelompok

8 Menyajikan produk dari project kelompok melalui presentasi

kelompok

D Tujuan Pembelajaran

Melalui proses mengamati menanya mencoba menalar dan mengomunikasikan

peserta didik dapat

1 Siswa mampu menjelaskan konsep energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep energi kinetik melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

3 Siswa mampu menjelaskan konsep energi potensial gravitasi dan

energi potensial pegas melalui project kelompok dan presentasi

kelompok

4 Siswa mampu menjelaskan konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari melalui mengamati demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

5 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

kinetik melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

6 Siswa mampu menjelaskan hubungan usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi kelompok dan presentasi

kelompok

7 Siswa mampu menerapkan konsep hukum kekekalan energi mekanik

untuk memecahkan masalah dalam kehidupan sehari-hari melalui

project kelompok

8 Siswa mampu menyajikan produk dari project kelompok melalui

presentasi kelompok

E Materi Pembelajaran

A ENERGI

Suatu hal yang sangat berhubungan dengan usaha adalah energi Energi

merupakan kemampuan untuk melakukan usaha Apabila ada beberapa sistem

kemudian sebuah sistem pertama memberikan usaha pada sistem kedua energi

akan dipindahkan dari sistem pertama ke sistem kedua

Sebagai contoh seorang anak mendorong mobil mainan hingga mobil

bergerak Anak itu melakukan usaha pada mobil sebagian usaha digunakan untuk

bergerak atau menjadi tenaga gerak sebagian digunakan untuk mengatasi gesekan

pada lantai sebagian menjadi tenaga termal (panas) karena gesekan antara roda

mobil dan lantai Pada anak itu sendiri tenaga kimia dalam tubuh berkurang

karena digunakan untuk mendorong mobil Energi berpindah dari tenaga kimia

menjadi tenaga gerak dan tenaga termal gesekan Energi total sebuah sistem dan

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

lingkungannya tidak akan berubah tetapi hanya terjadi perubahan bentuk energi

saja

Kita akan mempelajari energi kinetik yaitu tenaga karena gerakannyadan

juga energi potensial yaitu tenaga karena konfigurasinya Kita juga akan

mempelajari hukum kekekalan tenaga serta bagaimana energi potensial berubah

menjadi energi kinetik dan sebaliknya

B USAHA

Apakah usaha itu Kita sering mendengar istilah usaha misalnya Tuti

melakukan usaha yang besar agar lulus ujian Usaha yang dilakukan Rudi untuk

mendorong lemari 5 Joule Ternyata pengertian usaha dalam Fisika berbeda

dengan usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari Usaha dapat

ditimbulkan oleh gaya yang konstan dan juga gaya yang tidak konstan

Toni mendorong sebuah balok dia mengerahkan gaya konstan sebesar F

Newton ternyata balok bergeser sejauh s meter searah dengan F Kita bisa

menghitung besarnya usaha W adalah

Apabila pergeseran tidak searah dengan arah maka yang akan kita

gunakan adalah komponen gaya pada arah pergeseran Masih ingatkah kalian

tentang perkalian antara dua buah vektor Gaya adalah besaran vektor dan

pergeseran juga besaran vektor akan tetapi usaha adalah besaran skalar Usaha

adalah perkalian saklar antara vektor dengan vektor pergeseran Usaha akan

maksimal bila memiliki arah yang sama dengan pergeseran usaha akan nol (0)

bila gaya yang dikerahkan tegak lurus dengan pergeseran Sebagai contoh pada

kasus Toni mendorong balok karena pergeseran searah dengan maka besarnya

usaha adalah besar dikalikan besar pergeseran s atau

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Gaya mengakibatkan pergeseran sejauh S Besar gaya F akan mengalami

perpindahan sebesar maka besarnya usaha adalah

Satuan dari usaha adalah satuan gaya kali jarak atau Newton meter dalam SI 1

Newton meter = 1 joule Satuan usaha umumnya adalah joule Usaha bernilai (+)

jika searah dan bernilai (-) jika berlawanan arah dengan

C ENERGI KINETIK

Mari kita tinjau sebuah benda yang mendapat gaya sebesar F yang konstan Benda

tadi akan mendapat percepatan sebesar Fm yang konstan dengan arah sama

dengan arah gaya Pada gerak dengan percepatan konstan maka percepatan rata-

ratanya sama dengan percepatan sesaatnya Bila arah gaya kita misalkan pada arah

x dan saat t = 0 posisinya adalah 0 (x = 0) dan selama t detik kecepatannya

berubah dari maka percepatannya bisa kita tuliskan sebagai

dan

Usaha yang dilakukan adalah

Setengah hasil kali massa dengan kuadrat kecepatan kita sebut sebagai tenaga

kinetik benda seringkali diberi simbol K adalah tenaga kinetik awal

dan adalah tenaga kinetik akhir

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Gaya yang bekerja pada suatu benda mungkin tidak hanya satu bisa 2 atau

3 gaya bekerja pada benda yang sama Usaha total yang dilakukan adalah usaha

karena seluruh gaya yang bekerja pada benda atau resultan gaya atau gaya netto

yang bekerja pada benda Persamaan (5) berlaku dengan F adalah gaya total

Dengan demikian dari persamaan (5) di atas bisa kita katakan bahwa usaha yang

dilakukan oleh gaya netto yang bekerja pada benda sama dengan perubahan energi

kinetik benda tersebut Satuan energi kinetik sama dengan satuan usaha yaitu

Joule

Gaya yang dikerjakan pada benda membuat kecepatan benda berubah

Usaha yang dikerjakan pada benda tersebut mengubah energi kinetik benda

Besarnya usaha selalu sama dengan perubahan energi kinetik benda Hal ini sering

disebut sebagai teorema usaha dan energi

Apabila energi kinetik akhir partikel lebih besar dari energi kinetik awal

maka usaha dilakukan oleh resultan gaya pada partikel itu Bagaimana bila energi

kinetiknya berkurang Atau bila tenaga kinetik akhir lebih kecil dari tenaga

kinetik awal Apabila terjadi demikian berarti usaha yang dilakukan pada benda

oleh resultan gaya berharga negatif Pergeseran dan gaya resultannya berlawanan

arah Dapat dikatakan jika sebuah benda yang memiliki energi gerak kemudian

dia melakukan usaha maka gerakannya akan semakin lambat berarti ia akan

kehilangan energinya

D ENERGI POTENSIAL

1 Energi Potensial Pegas

Mari kita lihat sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas sebesar k

Pada ujung pegas diikat sebuah balok bermassa m diletakkan di lantai yang licin

Massa pegas jauh lebih kecil daripada massa balok Balok ditarik sehingga

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

panjangnya bertambah sebesar x secara perlahan-lahan dengan kecepatan konstan

Bagaimana usahanya

Gaya yang dikerahkan pegas di samping besarnya F = kx arahnya ke kiri

gaya dari luar besarnya F = kx arahnya luar ke kanan Gaya total antara gaya

pegas dan gaya luar bernilai nol dan balok bergerak dengan kecepatan konstan

Besarnya gaya yang kita kerahkan untuk mengubah panjang pegas dengan balok

bergerak dengan kecepatan konstan adalah sama dengan gaya pegas tetapi

arahnya berlawanan Balok yang bergerak dengan kecepatan konstan maka total

gayanya nol sehingga gaya dari luar sama besar tetapi berlawanan arah dengan

gaya pegas

Pegas dan balok membentuk sebuah sistem yang kita kenal sebagai sistem pegas

balok

Usaha yang dilakukan oleh gaya luar adalah

Usaha yang dilakukan oleh pegas

Usaha yang dikerjakan pada balok adalah usaha pegas ditambah usaha dari

gaya luar usaha totalnya adalah nol Dengan demikian perubahan energi kinetik

sistem sebesar 0 atau tidak ada perubahan energi kinetik Usaha total yang

dikerahkan pada sistem pegas massa adalah W luar Bedakanlah antara usaha

yang dilakukan pada balok dan usaha yang dikerjakan pada sistem massa pegas

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Dengan adanya usaha dari luar posisi balok berubah atau terjadi perubahan

konfigurasi Energi yang berkaitan dengan posisi atau konfigurasi disebut energi

potensial Usaha dari luar pada sistem balok pegas di atas tidak menghasilkan

perubahan energi kinetik tetapi disimpan sebagai tenaga potensial Berapa energi

potensial akibat gaya luar yang kita keluarkan Setiap balok yang bergerak

posisinya akan berubah dan energi potensialnya juga berubah Besarnya

perubahan energi potensial sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya luar

yaitu 1frasl2 kx Bila energi potensial kita sebut U maka kita dapat menuliskan

Saat balok di x =0kita anggap tenaga potensialnya 0maka energi potensial pada

sistem pegas massa

Sekarang kita mengetahui energi potensial sistem pada pada setiap posisi balok

dengan menggunakan persamaan (10) di atas Energi potensial maksimal akan

dicapai saat balok meregang pada jarak maksimal Semakin jauh balok kita tarik

energi potensial akan semakin besar Bagaimana bila balok kita dorong sehingga

pegas tertekan Bila pegas tertekan sejauh -x maka energi potensial sistem bisa

kita cari dengan persamaan (10) hasilnya akan sama dengan balok yang kita

regangkan sejauh x Jadi energi potensial sistem akan tercapai saat balok tertekan

maksimal teregang maksimal

Jika setelah kita regangkan lalu balok kita lepaskan apa yang akan terjadi Balok

yang kita lepaskan tidak mempunyai gaya luar yang bekerja pada sistem Gaya

yang bekerja pada balok hanyalah gaya pegas yang berarti gaya pada sistem itu

sendiri Balok yang telah kita regangkan sehingga sistem memiliki energi

potensial Jika kita lepas balok bergerak menuju titik x = 0dengan demikian

energi potensial berkurang Ke mana perginya energi potensial tersebut Energi

potensial tersebut diubah menjadi energi kinetik karena balok bergerak atau

memiliki kecepatan menuju x = 0 Saat balok di posisi x energi kinetik balok

adalah nol karena balok diam Saat balok mencapai titik x = 0 energi potensialnya

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

telah berkurang dan energi kinetiknya bertambah Besarnya pengurangan energi

potensial sama dengan penambahan energi kinetik sehingga kita dapat menuliskan

sebagai

Mari kita tinjau gerakan balok selanjutnya setelah balok sampai di titik x = 0

balok ternyata tetap bergerak sampai pegas tertekan maksimum kemudian balok

diam sesaat lalu bergerak berlawanan arah dengan semula kembali menuju titik x

= 0 Saat balok menjauhi titik x = 0 menuju titik pegas tertekan maksimum energi

potensial membesar dan energi kinetiknya berkurang Besarnya pengurangan

energi kinetik sama dengan kenaikan energi potensial

Bagaimana kaitan antara perubahan energi potensial dengan kerja yang dilakukan

pada sistem Kita telah mendapatkan usaha yang dilakukan pada sistem akan

mengakibatkan perubahan energi kinetik sebesar 1113098K Dari persamaan (6) dan

persamaan (11) kita dapatkan

atau

Usaha yang dilakukan oleh pegas pada balok sama dengan pengurangan

tenaga potensial Usaha yang dilakukan pegas pada balok adalah usaha yang

dilakukan oleh sistem W pada persamaan (12) di atas adalah usaha yang

dilakukan oleh gaya yang berada pada sistem bukan berasal dari gaya luar

Kita telah menurunkan energi potensial dengan menggunakan usaha dari

luar Sekarang kita dapat mencari energi potensial dengan menggunakan usaha

yang dilakukan oleh sistem yang berarti menggunakan gaya pada sistem itu

sendiri dengan menggunakan persamaan (12)

2 ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Contoh lain tentang energi potensial adalah energi potensial gravitasi Kita akan

membahasnya pada contoh berikut ini

Kita ambil sebuah permisalan buah apel yang jatuh dari pohonnya dengan

ketinggian h meter Bagaimana perubahan energi potensialnya dan perubahan

energi kinetiknya Berapa energi kinetik apel saat sampai di permukaan tanah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Pada contoh ini sistem adalah antara apel dan bumi gaya yang bekerja dalam

sistem adalah gaya gravitasi bumi Energi kinetik mula-mula adalah 0 karena apel

masih tergantung di pohon Apel mencapai permukaan tanah dengan kecepatan

sebut saja maka energi kinetiknya saat di tanah adalah K dan perubahan energi

kinetiknya positip atau bertambah Energi potensial berubah sesuai dengan

perubahan energi kinetiknya Apabila perubahan energi kinetiknya membesar

maka perubahan energi potensialnya mengecil Dengan demikian energi potensial

saat apel masih di pohon lebih besar dari energi potensial apel ketika sudah

sampai di tanah

Apabila percepatan gravitasi tidak berubah besarnya untuk ketinggian yang kecil

maka gaya gravitasi yang dikerjakan bumi kepada apel sebesar F = - mg Arah

gaya ke bawah atau menuju permukaan tanah

Usaha yang dikerjakan bumi pada apel adalah

Kerja bernilai positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran yaitu ke

bawah

Apel jatuh dari pohon dengan ketinggian h Usaha yang dilakukan gaya gravitasi

positif karena arah gaya sama dengan arah pergeseran apel yaitu ke bawah

Perubahan tenaga potensial apel Tenaga potensial di permukaan

tanah bisa dianggap 0

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Up= energi potensial di permukaan tanah maka tenaga potensial saat apel berjarak

h adalah

Dari kasus ini kita bisa mendapatkan tenaga potensial sebuah benda yang berada

pada permukaan bumi berbanding lurus dengan massa dan ketinggiannya

Perubahan tenaga kinetiknya sehingga

Kp adalah energi kinetik di permukaan tanah Karena energi kinetik mula-mula

adalah nol maka energi kinetik saat sampai di permukaan tanah adalah

E KEKEKALAN ENERGI MEKANIK

Kita sudah membahas bahwa perubahan energi potensial pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetik sistem itu tapi berlawanan tanda sehingga

jumlah kedua berubahan tersebut adalah 0 Dengan kata lain jumlah energi

potensial dan energi kinetik sistem adalah konstan Kita dapat menuliskannya

sebagai

atau

Mari kita tinjau ruas kanan nilai v0 dan U(0) hanya bergantung pada keadaan awal

jadi selama terjadi gerakan besarnya konstan Dengan demikian besarnya jumlah

energi kinetik dan energi potensial di ruas kiri juga konstan selama terjadi

gerakan Persamaan (14) disebut sebagai hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Energi mekanis adalah hasil penjumlahan antara energi potensial dengan energi

kinetik

Hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem pegas-massa adalah

Sedang hukum kekekalan energi mekanik untuk sistem gravitasi bumi adalah

E Metode Pembelajaran

Demonstrasi

Eksperimen

Diskusi kelompok

Tanya jawab

Project kelompok

F Model Pembelajaran

Model pembelajaran Projects Base Learning (PjBL)

F Media Alat dan Sumber Belajar

Media cetak dan elektronik (internet)

demonstrasi lingkungan sekitar peserta didik

Alat bidang miring bola kelereng pegas mistar stopwatch

Sumber Belajar buku pegangan Fisika jilid 2 Buku Fisika Penunjang

Aktifitas Peserta didik mechanics 1 dan 2 dan hands out

G Langkah-Langkah Kegiatan Pembelajaran

Pertemuan Kesatu

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Merefleksi hasil kompetensi (KD)

20 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

sebelumnya tentang hukum newton

Menjelaskan kaitan usaha dengan hukum

Newton (KD sebelumnya) dan gerak

getaran harmonis (KD yang akan datang)

Menyampaikan tujuan pembelajaran yaitu

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi dan contoh dalam kehidupan

sehari-hari melalui tanya jawab

2 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi kinetik melalui project kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan konsep

energi potensial gravitasi dan energi

potensial pegas melalui project

kelompok dan presentasi kelompok

Bertanya dan menagih secara lisan tugas

baca mencari informasi tentang energi

melalui berbagai sumber (buku internet

atau modul dan observasi lapangan)

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan bertanya

Peserta didik diberikan permasalahan

tentang bentuk-bentuk energi yang ada di

sekitar kehidupan sehari-hari

3 siswa diberikan kesempatan untuk

mengajukan pendapat dan peserta didik lain

diberikan kesempatan untuk menyanggah

atau menguatkan yang nantinya pendapat-

pendapat atas masalah diawal yang muncul

akan menjadi bahan dalam kerja kelompok

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

StrategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

Kegiatan

Proses produksi

Kegiatan

selanjutnya

Guru menilai keterampilan peserta didik

bertanya dan berdiskusi lisan

Mencoba

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil

masing-masing terdiri atas 5 orang

Tiap kelompok diberikan tugas untuk

merencanakan sendiri sebuah project

peragaan tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial berupa demonstrasi

sederhana dengan alat dan bahan yang telah

disediakan Yaitu bidang miring kelereng

pegas mistar stopwatch (LKS 1)

Setiap kelompok diberikan kesempatan

untuk mencari sumber informasi dan

referensi untuk membantu merancang

project Setiap kelompok melakukan diskusi

dan yang memiliki kesulitan bisa melakukan

bimbingan kepada guru

Setiap kelompok setelah melakukan

perencanaan project dan bimbingan

seperlunya bisa melanjutkan ketahap

pengerjaan menyusun project demonstrasi

sesuai dengan petunjuk (LKS 1)

Setelah menyelesaikan peserta didik

melakukan bimbingan dengan guru untuk

persiapan akhir

Guru menilai sikap peserta didik dalam

kerja kelompok dan kemampuan

menerapkan konsep dan prinsip dalam

pemecahan masalah dan keterampilan

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mencoba instruksi kerja dan kreatifitas

dalam memecahkan masalah

Mengasosiasi dan Mengkomunikasikan

Wakil kelompok maju kedepan dan

menunjukkan peragaan berupa demonstrasi

sederhana tentang konsep energi kinetik dan

energi potensial

2 siswa dari kelompok lain memberikan

pendapat maupun pertanyaan tentang

peragaan dari kelompok yang presentasi

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaian informasi didepan umum dan

menyampaikan pendapat secara benar

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan

pengertian energi konsep energi kinetik dan

energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi energi energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik dibagi menjadi 3 kelompok

yang tiap kelompok diberikan tugas untuk

membuat project makalah tiap kelompok

dengan masalah

1 konsep usaha dan contohnya dalam

kehidupan sehari-hari

2 hubungan usaha dengan perubahan

energi kinetik

3 hubungan usaha dengan perubahan

energi potensial

30 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

dikerjakan selama satu minggu dan hasil

kerja project kelompok dipresentasikan

pada pertemuan minggu depan

Pertemuan Kedua

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menjelaskan konsep

usaha dan contohnya dalam kehidupan

sehari-hari melalui mengamati

demonstrasi diskusi kelompok dan

presentasi kelompok

2 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik

melalui demonstrasi diskusi kelompok

dan presentasi kelompok

3 Siswa mampu menjelaskan hubungan

usaha dengan perubahan energi

potensial melalui demonstrasi diskusi

kelompok dan presentasi kelompok

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati dan Menanya

Peserta didik diberikan demonstrasi

sebagai berikut

1 Guru mendorong tembok

2 Guru mendorong meja hingga bergeser

3 Guru mendorong menarik mobil-mobilan

85 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

Strategi

Alternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Proses Produksi

dengan neraca pegas sehingga pada saat

menarik mobil-mobilan neraca

memperlihatkan skala tertentu

4 Guru mengangkat sebuah pas dari

ketinggian lantai ke ketinggian tertentu

Peserta didik diberikan masalah untuk

menganasilis dan menjelaskan fenomena

yang terjadi pada demonstrasi pada akhir

presentasi materi tiap kelompok dengan

pembagian tugas sebagai berikut

Demonstrasi 1 dan 2 untuk kelompok yang

membahas konsep usaha dan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari demonstrasi 3

untuk kelompok yang membahas hubungan

usaha dengan perubahan energi kinetik dan

demonstrasi 4 untuk kelompok yang

membahas hubungan usaha dengan

perubahan energi potensial

Asosiasi

Tiap kelompok yang telah dibentuk

melakukan diskusi kelompok untuk

membahas dan memecahkan masalah yang

telah diberikan diawal dan menyiapkan

presentasi materi yang ditugaskan

pertemuan sebelumnya

Setiap kelompok membuat sebuah karya

tulis pendek yang isinya adalah pemecahan

masalah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

mengkomunikasikan

setiap kelompok diwakili oleh seorang

siswa melakukan presentasi materi dan

pemecahan masalah fenomena

5 anggota dari kelompok lain diberikan

kesempatan untuk bertanya menyanggah

ataupun membantah yang disampaikan

kelompok lain dalam diskusi kelas

Guru menilai kemampuan siswa dalam

menyampaikan informasi dan berdiskusi

dengan ilmiah sopan dan santun

Evaluasi

Penutup

Bersama peserta didik menyimpulkan usaha

dan hubungannya dengan perubahan energi

kinetik dan energi potensial

Peserta didik diberikan tes self-evalution

pemahaman tentang materi usaha usaha

sebagai perubahan energi kinetik dan usaha

sebagai perubahan energi potensial

Peserta didik diberikan tentang rencana dan

teknis pembelajaran di luar kelas yaitu studi

lapangan ke tempat peternakan ikan

masyarakat yang dekat dengan mata air

yang memiliki debit air besar

Peserta didik diberikan tugas membaca

materi tentang kekekalan energi mekanik

untuk pertemuan selanjutnya

30 menit

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Pertemuan Ketiga

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Menagih dan mengingatkan tugas baca

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menerapkan konsep hukum

kekekalan energi mekanik untuk

memecahkan masalah dalam kehidupan

sehari-hari melalui project kelompok

Mengingatkan kembali teknis

pembelajaran studi lapangan pertemuan

kali ini untuk kelancaran dan kesuksesan

proses pembalajaran

20 menit

Identifikasi

Masalah Riil

Kegiatan Inti

Mengamati

Peserta didik diberikan masalah bahwa di

kawasan ini kelompok masyarakat tambak

ikan mengalami kesulitan energi listrik

karena jauh dari jangkauan pemukiman

Namun disisi lain sumber air bersih di sini

sangatlah melimpah yaitu mata air yang

memiliki debit air yang besar dan berada

pada posisi yang lebih tinggi dari tempat

tambak ikan Maka carilah solusi

bagaimana memanfaatkan air dari mata air

yang mengalir deras tersebut untuk

memenuhi energi listrik di sini (LKS 2)

Menanya

Memberikan kesempatan kepada peserta

100

menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Perumusan

strategiAlternatif

Pemecahan

Masalah

Perancangan

Produk

Perancangan

kegiatan

Proses

Produksikegiatan

didik untuk bertanya tentang situasi

keadaan klu tentang project yang mesti

dikerjakan

Mencoba dan mengasosiasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa

kelompok dengan anggota 8 orang tiap

kelompok

Tiap kelompok memiliki masalah yang

sama yaitu masalah yang diungkapkan

diawal

Setiap kelompok melakukan diskusi guna

merumuskan alernatif pemecahan masalah

Dengan kesempatan melakukan bimbingan

terhadap guru

Setiap kelompok melakukan investigasi

daerah sekitar baik sumber air tempat

sumber dengan tempat yang membutuhkan

energi listrik dan sebagainya

Setiap kelompok langsung membuat

perencanaan awal tentang project yang

akan menjadi pemecahan masalah melalui

diskusi kelompok dan bimbingan dengan

guru

Guru menilai sikap ilmiah keingin tahuan

serta kerja kelompok dalam memecahkan

masalah

Mengkomunikasikan

Setiap perwakilan diberikan kesempatan

mengungkapkan rencana awal project yang

menjadi pemecahan masalah untuk

mendapat masukkan dari guru

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Presentasi

Evaluasi

Penutup

Peserta didik diberikan tugas untuk

menyelesaikan project kelompok berupa

laporan rancangan project pemecahan

masalah yang akan dipresentasikan pada

pertemuan minggu depan

Peserta didik diberikan pengarahan terakhir

guna mengakhiri studi lapangan dan

kembali ke sekolah

15 menit

Pertemuan Keempat

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Pendahuluan

Mengumpulkan laporan rancangan project

kelompok pemecahan masalah

Menyampaikan tujuan pembelajaran

1 Siswa mampu menyajikan produk dari

project kelompok melalui presentasi

kelompok

20 menit

Presentasi

Kegiatan Inti

Mengomunikasikan

Setiap wakil kelompok mempresentasikan

project kelompok yang mereka rancang

Peserta didik dari kelompok lain diberikan

kesempatan bertanya tentang project

kelompok yang dipresentasikan

65 menit

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Fase Rincian Kegiatan Waktu

Guru menilai kemampuan menyaji serta

komunikasi dan kesopanan dalam

komunikasi lisan

Evaluasi

Penutup

Setiap laporan diberikan masukan dan

diluruskan jika ada miskonsepsi dan salah

persepsi

Peserta didik diberikan self-evaluation

tentang kekekalan energi mekanik

Memberikan tugas baca untuk pertemuan

berikutnya tentang getaran harmonis

50 menit

Penilaian

1 Mekanisme dan prosedur

Penilaian dilakukan dari proses dan hasil Penilaian proses dilakukan melalui

observasi kerja kelompok kinerja presentasi dan laporan tertulis Sedangkan

penilaian hasil dilakukan melalui tes tertulis

2 Aspek dan Instrumen penilaian

Instrumen observasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus utama

pada aktivitas dalam kelompok tanggungjawab dan kerjasama

Instrumen kinerja presentasi menggunakan lembar pengamatan dengan fokus

utama pada aktivitas peran serta kualitas visual presentasi dan isi presentasi

Instrumen laporan praktik menggunakan rubrik penilaian dengan fokus utama

pada kualitas visual sistematika sajian data kejujuran dan jawaban

pertanyaan

Instrumen tes menggunakan tes tertulis uraian danatau pilihan ganda

3 Contoh Instrumen (Terlampir)

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah

Singaraja Desember 2013

Mengetahui Kepala SMA Guru Mata Pelajaran

Fisika

NIP NIP

Catatan Kepala Sekolah