RPP SMP: Menguasai Dasar Rangkaian DC Satuan Pendidikan : SMA UHO Kelas : Kelas XII Semester : Semester I Mata Pelajaran : Fisika Jumlah Pertemuan : 2x45 menit ___________________________________________________________________________ I.
Standar Kompetensi
II. Kompetensi Dasar
: Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari : Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam suatu rangkaian serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari
III. Indikator a. Kognitif 1. Produk: a) Menjelaskan konsep arus listrik dan beda potensial dan listrik b) Mendeskripsikan hubungan antara arus dan beda potensial dalam suatu rangkaian listrik (hukum Ohm) c) Menerapkan Hukum Ohm dalam kehidupan sehari-hari 2. Proses: a) Membuat rangkaian komponen lisitrik secara seri maupun paralel b) Merancang dan melaksanakan eksperimen Hukum Ohm untuk menguji sebuah hipotesis, meliputi: a. merumuskan masalah, b. merumuskan hipotesis, c. mengidentifikasi variabel manipulasi, d. mengidentifikasi variabel respon, e. Mengidentifikasi variabel kontrol, f. merumuskan definisi operasional varaibel manipulasi, g. merumuskan definisi operasional variabel respon, h. melaksanakan eksperimen, i. membuat tabel pengamatan, j. membuat grafik, k. melakukan analisis data, l. merumuskan kesimpulan b. Psikomotor: 1. Merakit rangkaian DC seri dan paralel secara sederhana menggunakan software PhET 2. Mengukur besaran listrik dalam rangkaian tertutup menggunakan software PhET c. Afektif 1. Mengembangkan perilaku berkarakter, meliputi: a) jujur, b) peduli, c) tanggung jawab, d) melakukan yang terbaik
1
2. Mengembangkan keterampilan sosial, meliputi: a) bertanya, b) menyumbang ide atau berpendapat, c) menjadi pendengar yang baik, IV. Tujuan Pembelajaran: a. Kognitif 1. Produk: a) Secara mandiri siswa dapat mennjelaskan konsep arus listrik dan beda potensial dan listrik b) Secara mandiri siswa dapat mendeskribsikan pengaruh beda potensial terhadap arus listrik dalam suatu rangkaian listrik (hukum Ohm) yang tercantum pada Kunci LP 1 Produk. c) Secara mandiri siswa mampu menunjukkan penguasaan Hukum Ohm dengan mengerjakan LP Produk dengan jawaban sesuai Kunci LP 1 Produk. d) Secara mandiri siswa dapat menerapkan Hukum Ohm dengan mengerjakan soal-soal penerapan Hukum Ohm pada LP Produk sesuai Kunci LP 1 Produk. 2. Proses: a) Diberikan alat dan bahan dan LKS LP 2 Proses serta software PhET siswa dapat merancang dan melaksanakan eksperimen untuk menguji sebuah hipotesis sesuai rincian tugas kinerja yang ditentukan pada Kunci LKS LP 2 Proses , meliputi: merumuskan masalah, merumuskan hipotesis,mengidentifikasi variabel manipulasi, mengidentifikasi variabel respon,mengidentifikasi variabel kontrol,merumuskan definisi operasional varaibel manipulasi, merumuskan definisi operasional variabel respon,melaksanakan eksperimen, membuat tabel pengamatan, membuat grafik, melakukan analisis data, merumuskan kesimpulan sesuai Kunci LKS SMP LP 2 Proses. b. Psikomotor: 1. Disediakan software PhET dan komputer siswa dapat merakit rangkaian DC sederhana menggunakan software PhET sesuai rincian tugas kinerja yang ditentukan pada LP 3A Psikomotor. 2. Disediakan software PhET dan komputer siswa dapat mengukur besaran listrik dalam rangkaian tertutup sesuai rincian tugas kinerja yang ditentukan pada LP 3B Psikomotor. c. Afektif 1. Karakter Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa, paling tidak siswa dinilai pengamat Membuat kemajuan dalam menunjukkan perilaku berkarakter meliputi: kejujuran, peduli, tanggung jawab, melakukan yang terbaikdiamati dengan LP 4 Format Pengamatan Perilaku Berkarakter. 2. Keterampilan sosial: Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa, paling tidak siswa dinilai Membuat kemajuan dalam menunjukkan keterampilan sosial bertanya,menyumbang ide atau berpendapat, menjadi pendengar yang baikdiamatidengan LP 5 Format Pengamatan Keterampilan Sosial.
2
V. Materi Ajar: Rangkaian listrik dan Hukum Ohm VI. Alokasi Waktu: 2 x 45 menit VII. Model dan Metode Pembelajaran: Model Pembelajaran: Model Pembelajaran Kooperatif Metode Pembelajaran: Diskusi dan pemberian tugas VIII. Proses Belajar Mengajar A. Pendahuluan Penilaian oleh Pengamat 1 2 3 4
Kegiatan 1.
Memotivasi siswa dengan merakit rangkaian sederhana menggunakan software PhET (Fase 1 MPK). 3. Mengkomunikasikan tujuan pembelajaran produk, proses, psikomotor, dan keterampilan sosial dan perilaku berkarakter (Fase 1 MPK).
B. Inti Penilaian oleh Pengamat 1 2 3 4
Kegiatan Penggalan 1 1. Menyajikan informasi berupa rumusan masalah tentang bagaimanakah hubungan antara tegangan dan arus dengan mengacu pada LKS: Hubungan Antara Tegangan, Arus, dan Hambatan. (Fase 2 MPK) 2. Mengorganisasikan siswa dalam kelompok-kelompok kooperatif dan membagikan LKS pada tiap kelompok. Satu kelompok terdiri dari 4 – 5 siswa. (Fase 3 MPK) 3. Membimbing siswa merumuskan hipotesis atas rumusan masalah yang telah diberikan di LKS tersebut dengan cara meminta siswa jujur mengatakan bila belum dapat merumuskan hipotesis dan meminta siswa pandai peduli membantu teman yang membutuhkan bantuan. (Fase 4 MPK) 4. Mengacu Kunci LKS SMK itu, membimbing siswa mengidentifikasi variabel manipulasi, variabel respon, dan variabel kontrol, dengan cara menunjuk siswa untuk menyumbang ide dan meminta siswa lain menjadi pendengar yang baiksaat temannya menyampaikan idenya. (Fase 4 MPK) Penggalan 2 5. Membimbing siswa merumuskan definisi operasional variabel manipulasi dan variabel respon dengan cara memberi contoh terlebih dahulu dengan mengacu pada Kunci LKS SMA tersebut. (Fase 4 MPK) 6. Meminta setiap anggota kelompok menyumbang ide atau berpendapat,dalam merumuskan definisi operasional tersebut. Setiap siswa didorong untuk pedulidan ikut bertanggung jawabatas terselesaikannya tugas itu. (Fase 4 MPK) 3
7.
Melakukan evaluasi formatif dengan cara meminta satu-dua kelompok mempresentasikan kinerjanya dan ditanggapi kelompok lain. Siswa yang aktif menyumbang ide atau berpendapat diberi pujian sebagai umpan balik agar perilaku keterampilan sosial ini diikuti siswa lain (Fase 5 MPK).
Penggalan 3 8. Membimbing kelompok melaksanakan eksperimen menggunakan software PhET sesuai prosedur yang tertulis di LKS dan mengisikan nilai tegangan dan arus itu pada kolom yang sesuai padaTabel 1. Bila ada siswa yang menunjukkan karakter tidak peduli atau menunjukkan karakter tidak bertanggung jawab segera diingatkan (Fase 4 MPK). 9. Satu-dua kelompok diminta mengisi Tabel 1 itu di papan tulis untuk memberi kemudahan guru melakukan evaluasi formatif dan memberi kesempatan siswa lain untuk belajar menjadi pendengar yang baik. (Fase 5 MPK) Penggalan 4 10. Membimbing siswa membuat grafik hubungan antara tegangan dan arus pada tempat yang disediakan pada Gambar 2 LKS tersebut. Siswa didorong untuk melakukan yang terbaik (Fase 4 MPK) 11. Melakukan evaluasi formatif dengan cara meminta satu-dua kelompok mempresentasikan grafiknya dan meminta kelas menjadi pendengar yang baik dengan cara menunjuk satu-dua siswa menanggapi presentasi itu dan dinilai (Fase 5 MPK) Penggalan 5 12. Membimbing kelompok melakukan analisis dengan mengacu pada Kunci LKS SMK itu. Ditekankan perlunya peduli dalam tugas analisis ini. (Fase 4 MPK). 13. Melakukan evaluasi formatif dengan cara meminta satu-dua kelompok mempresentasikan kinerjanya dan kelompok lain menjadi pendengar yang baikagar dapat menanggapi saat diminta guru. (Fase 5 MPK) 14. Membimbing kelompok menarik kesimpulan dengan mengacu pada LKS SMK. Diingatkan agar tetap pedulidan tanggung jawabsampai tugas menarik kesimpulan diselesaikan (Fase 4 MPK) 15. Melakukan evaluasi formatif dengan cara meminta satu-dua kelompok mempresentasikan kinerjanya dan ditanggapi kelompok lain (Fase 5 MPK) 16. Memberikan penghargaan kepada individu dan kelompok yang berkinerja baik dan amat baik dalam kegiatan belajar mengajar tersebut (Fase 6 MPK)
4
C. Penutup Penilaian oleh Pengamat 1 2 3 4
Kegiatan 1. Dengan melibatkan siswa menutup pelajaran dan memberi PR mengerjakan LKS LP 2 Proses, yaitu mencari tahu bagaimana hubungan antara besar hambatan dan besar arus dengan menggunakan software PhET.
IX. Penilaian Hasil Belajar 1. LP 1: Produk dilengkapi Kunci LP 1 2. LP 2: Proses 3. LP 3A: Psikomotor 4. LP 3B: Psikomotor 5. LP 4: Format Pengamatan Perilaku Berkarakter 6. LP 5: Format Pengamatan Keterampilan Sosial 7. Tabel Spesifikasi Lembar Penilaian X. Sumber Pembelajaran 1. 2. 3. 4. 5. 6.
LKS: Hubungan antara Tegangan, Arus, dan Hambatan Kunci LKS: Hubungan antara Tegangan, Arus, dan Hambatan LKS LP 2 Proses: Hubungan antara Tegangan, Arus, dan Hambatan Kunci LKS LP 2 Proses: Hubungan antara Tegangan, Arus, dan Hambatan Komputer Free Download PhET Software Interactive Simulations dari University of Colorado at Boulder alamat situs http//phet.colorado.edu Simulation: Circuit Construction Kit (DC Only) 7. Kertas HVS Daftar Pustaka BSNP (Badan Standar Nasional Pendidikan). 2007. Model Silabus dan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran. Mata Pelajaran: Ilmu Pengetahuan Alam. SMP/MTS. Digandakan oleh Kegiatan Penyelenggaraan Sosialisasi/Diseminasi/Seminar/Workshop/Publikasi Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah. FreeDownload PhET Software Interactive Simulations dari University of Colorado at Boulder Nur, Muhamad. 2011. Model Pembelajaran Kooperatif dilengkapi Contoh Perangkat RPP keterampilan Berpikir dan Pendidikan Karakter. Surabaya: PSMS Unesa. Simulation: Circuit Construction Kit (DC Only). Didownload pada 5 April 2012 dari http://phet.colorado.edu. Johnson, David W. & Johnson, Roger T. 2002. Meaningful Assessment. A Manageable and Cooperative Process. Boston: Allyn & Bacon. Yeap Tok Kheng. 2008. Science Process Skills Form 3. Rawang, Selangor Darul Ehsan: Vivar Printing Sdn. Bhd., Pearson, Longman. 5
LKS: Hubungan antara Tegangan, Arus, dan Hambatan Rangkuman Materi Arus listrik yang mengalir melalui sebuah rangkaian akan meningkat dengan meningkatnya V tegangan. Besar arus tersebut dapat dihitung dengan Hukum Ohm V IR atau I R Dengan R = hambatan (Ω), V = tegangan(V), dan I = arus (A)
Tujuan: Menyelidiki pengaruh besar tegangan terhadap besar arus menggunakan software PhET. ICT/Internet Based FreeDownload PhET Software Interactive Simulations dari University of Colorado at Boulder alamat situs http://phet.colorado.eduSimulation: Circuit Construction Kit (DC Only) Di samping software PhET disediakan juga: Bahan: 4 baterai 1.5 V atau catu daya 0 – 12 V, 1 lampu 6.0 V dengan hambatan 5 Ω, 10 kabel dengan klip buaya atau kit rangkaian DC Alat: Catu daya 0 – 12 V, amperemeter 1, voltmeter 1, soket lampu 1, soket baterai 4, sakelar 1, atau kit rangkain DC Perencanaan Eksperimen: Kamu diminta untuk merencanakan dan melaksanakan eksperimen untuk menyelidiki hubungan antara besar tegangan dan besar arus pada rangkaian seperti ditunjukkan pada Gambar 1 dengan menggunakan software PhET. Rumusan Masalah : Pada Gambar 1, apakah pengaruh besar tegangan terhadap besar arus? Hipotesis
:______________________________________________________________
Variabel
: (a) yang dijaga konstan
: ______________________________________
(b) yang dimanipulasi
: ______________________________________
(c) yang merespon
: ______________________________________
Definisi Operasional Variabel Manipulasi
: ____________________________________
___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
6
Gambar 1
Definisi Operasional Variabel Respon
: ______________________________________
___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Langkah-langkah: 1. Buka PhET Interactive Simulations. 2. Pilih dan jalankan Circuit Construction Kit (DC only). 3. Pada papan rangkaian siapkan seluruh alat dan bahan yang dibutuhkan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Ubah hambatan lampu menjadi 5 Ω. 4. Hubungkan seluruh alat dan bahan seperti ditunjukkan pada Gambar 1. 5. Catat pembacaan voltmeter dan amperemeter pada Tabel 1 sementara sakelar masih terbuka. 6. Dengan sebuah baterai 1,5 V berada di rangkaian, aktifkan atau tutup sakelar. Catat pembacaan voltmeter dan amperemeter pada Tabel 1. 7. Lakukan lagi langkah 6 dengan menggunakan dua baterai 1.5 V, dan kemudian tiga baterai 1.5 V, dan terakhir empat baterai 1.5 V dalam hubungan seri. 8. Lukis grafik yang menunjukkan hubungan antara tegangan dan arus pada tempat yang disediakan pada Gambar 2. Tabel 1. Pengamatan: Tegangan (V)
Arus (A)
Kategori Nyala lampu Lampu
7
Gambar 2. Grafik tegangan versus arus Analisis
: 1. Bagaimanakah hubungan antara tegangan dan arus? Semakin ____________ tinggi tegangan, semakin ______________ arus mengalir.
Kesimpulan : 1.Apakah hipotesismu diterima? _____________________________________________________________ 2. Kesimpulan apa yang dapat dibuat? _________________________________________________________________ Penerapan
: Hukum Ohm memungkinkan kita untuk menghitung _________________, _____________, dan _________________________ JIka ratio tegangan terhadap arus untuk dua konduktor logam sama, maka hambatan untuk kedua logam itu adalah __________________________ .
Daftar Pustaka Yeap Tok Kheng. 2008. Science Process Skills Form 3. Rawang, Selangor Darul Ehsan: Vivar Printing Sdn. Bhd., Pearson, Longman
8
Kunci LKS SMK: Hubungan Antara Tegangan, Arus, dan Hambatan
Rangkuman Materi Arus listrik yang mengalir melalui sebuah rangkaian akan meningkat dengan meningkatnya V tegangan. Besar arus tersebut dapat dihitung dengan Hukum Ohm, I R Di mana R = hambatan (Ω), V = tegangan (V), I = arus (A)
Tujuan
: Menyelidiki pengaruh besar tegangan terhadap besar arus.
ICT/Internet Based FreeDownload PhET Software Interactive Simulations dari University of Colorado at Boulder alamat situs http://phet.colorado.eduSimulation: Circuit Construction Kit (DC Only) Di samping software PhET disediakan juga: Bahan: 4 baterai 1.5 V atau catu daya 0 – 12 V, 1 lampu6.0 V dengan hambatan 5 Ω, 10 kabel dengan klip buaya Alat: Catu daya 0 – 12 V, amperemeter 1, voltmeter 1, soket lampu 1, soket baterai 4, sakelar 1 Perencanaan Eksperimen: Kamu diminta untuk merencanakan dan melaksanakan eksperimen untuk menyelidiki hubungan antara besar tegangan dan besar arus pada rangkaian seperti ditunjukkan pada Gambar 1 dengan menggunakan software PhET. Rumusan Masalah : Pada Gambar 1, apakah pengaruh besar tegangan terhadap besar arus? Hipotesis
:Semakin tinggi tegangan, semakin besar arus yang mengalir.
Variabel
: (a) yang dijaga konstan
(b) yang dimanipulasi (c) yang merespon
: jenis dan kondisi setiap baterai, lampu pijar dengan hambatan 5 ohm, voltmeter, amperemeter, kabel penghubung : besar tegangan : besar arus
Definisi Variabel Manipulasi: Tegangan dimanipulasi dengan cara mengubah-ubah mulai dari 0 volt, 1,5 volt, 3,0 volt, 4,5 volt, dan terakhir 6,0 volt. Besar tegangan itu diukur dengan voltmeter. Definisi Variabel Respon: Arus yang mengalir di rangkaian pada setiap tegangan itu diukur dengan amperemeter.
9
Gambar 1
Langkah-langkah: 1. Buka PhET Interactive Simulations. 2. Pilih dan jalankan Circuit Construction Kit (DC only). 3. Pada papan rangkaian siapkan seluruh alat dan bahan yang dibutuhkan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Ubah hambatan lampu menjadi 5 Ω. 4. Hubungkan seluruh alat dan bahan seperti ditunjukkan pada Gambar 1. 5. Catat pembacaan voltmeter dan amperemeter pada Tabel 1 sementara sakelar masih terbuka. 6. Dengan sebuah baterai 1,5 V berada di rangkaian, aktifkan atau tutup sakelar. Catat pembacaan voltmeter dan amperemeter pada Tabel 1. 7. Lakukan lagi langkah 6 dengan menggunakan dua baterai 1,5 V, dan kemudian tiga baterai 1.5 V, dan terakhir empat baterai 1.5 V dalam hubungan seri. 8. Lukis grafik yang menunjukkan hubungan antara tegangan dan arus pada tempat yang disediakan pada Gambar 2. Tabel 1 Hubungan Antara Besar Tegangan dan Besar Arus Tegangan (V)
Arus (A)
0 1,5 3,0 4,5 6,0
0 0,30 0,60 0,90 1,2
10
Kategori Terangnya Lampu Tidak menyala Redup Agak terang Terang Terang sekali
Gambar 2. Grafik tegangan versus arus Analisis
: 1. Apa hubungan antara tegangan dan arus? Semakin tinggi tegangan, semakin besar arus mengalir.
Kesimpulan : 1.Apakah hipotesismu diterima? diterima 2. Kesimpulan apa yang dapat dibuat? Hipotesis diterima, yaitu jika hambatan dipertahankan konstan, semakin tinggi tegangan, semakin besar pula arus yang mengalir. Penerapan
: Hukum Ohm memungkinkan kita untuk menghitung tegangan, arus, dan hambatan dalam suatu rangkaian JIka ratio tegangan terhadap arus untuk dua konduktor logam sama, maka hambatan untuk kedua logam itu adalah sama.
Daftar Pustaka FreeDownload PhET Software Interactive Simulations dari University of Colorado at Boulder Simulation: Circuit Construction Kit (DC Only). Didownload pada 5 April 2009 dari http://phet.colorado.edu. Yeap Tok Kheng. 2008. Science Process Skills Form 3. Rawang, Selangor Darul Ehsan: Vivar Printing Sdn. Bhd., Pearson, Longman
11
Nama: NIM: Tanggal: _______________________________________________________________________________ LP 1: Produk 1. Perhatikan dua rangkaian di bawah ini. Bila spesifikasi dan kondisi lima baterai yang digunakan dan dua bola lampu itu identik, pada rangkaian manakah akan mengalir arus lebih besar? Jelaskan jawabanmu!
Rangkaian A
Rangkaian B
_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ 2. Perhatikan dua rangkaian di bawah ini. Bila spesifikasi dan kondisi dua baterai dan tiga lampu itu sama, di rangkaian manakah akan mengalir arus lebih besar? Jelaskan jawabanmu! __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
Rangkaian A
Rangkaian B 12
3. Sebuah baterai 30,0 V dihubungkan kepada suatu resistor 10,0 . Berapakah besar arus di dalam rangkaian tersebut?
4. Sebuah motor dengan hambatan 32 dihubungkan pada suatu sumber tegangan. Arus dalam rangkaian tersebut 3,8 A. Berapakah besar tegangan sumber tersebut?
5. Sebuah lampu memakai arus 0,50 A pada saat dihubungkan ke sumber 120-V. Berapakah hambatan lampu tersebut?
Daftar Pustaka Zitzewitz, Paul W. 1999. Glencoe Physics: Principles & Problems. New York: Glencoe /McGrawHill.
13
Nama: NIM: Tanggal: ________________________________________________________________________________ Kunci LP 1: Produk 1. Perhatikan dua rangkaian di bawah ini. Bila spesifikasi dan kondisi lima baterai dan dua lampu itu identik, di rangkaian manakah akan mengalir arus lebih besar? Jelaskan jawabanmu! Di rangkaian B akan mengalir arus lebih besar. Hal itu dikarenakan dirangkaian A hanya ada dua baterai yang dihubungkan seri, sedangkan di rangkaian B ada tiga baterai dihubungkan seri, sehingga tegangan total di rangkaian B lebih besar. Karena tegangan di rangkaian B lebih besar, maka arusnya juga lebih besar.
Rangkaian A
Rangkaian B
2. Perhatikan dua rangkaian di bawah ini. Bila spesifikasi dan kondisi dua baterai dan tiga lampu itu sama, di rangkaian manakah akan mengalir arus lebih besar? Jelaskan jawabanmu! Di Rangkaian A ada satu lampu dan di Rangkaian B ada dua lampu yang dihubungkan seri, sehingga hambatan total Rangkaian B lebih besar daripada hambatan di Rangkaian A. Karena sumber tegangan kedua rangkaian itu sama-sama terdiri dari satu baterai, maka Rangkaian A yang dibebani dengan hambatan lebih kecil akan mengalir arus lebih besar.
14
3. Sebuah baterai 30,0 V dihubungkan kepada suatu resistor 10,0 . Berapakah besar arus di dalam rangkaian tersebut? Diketahui: V = 30,0 V R = 10,0 Ω
Strategi:
Perhitungan:
Gunakan I = V/R untuk
I=
=
= 3,00 A
menentukan arus
4. Sebuah motor dengan hambatan 32 dihubungkan pada suatu sumber tegangan. Arus dalam rangkaian tersebut 3,8 A. Berapakah besar tegangan sumber tersebut? Diketahui: R = 32 Ω I = 3,8 A
Strategi:
Perhitungan:
Gunakan V = I x R untuk menentukan tegangan
V = 3,8 A x 32 Ω = 121,6 V
5. Sebuah lampu memakai arus 0,50 A pada saat dihubungkan ke sumber 120-V. Berapakah hambatan lampu tersebut? Diketahui: I = 0,50 A V = 120 V
Strategi:
Perhitungan:
Gunakan R = V/I untuk
R=
=
= 240 Ω
menentukan hambatan
Daftar Pustaka Zitzewitz, Paul W. 1999. Glencoe Physics: Principles & Problems. New York: Glencoe /McGrawHill.
15
LKS LP 2 Proses: Hubungan Antara Tegangan, Arus, dan Hambatan
Rangkuman materi Arus listrik yang mengalir melalui sebuah rangkaian akan meningkat dengan meningkatnya V tegangan. Besar arus tersebut dapat dihitung dengan Hukum Ohm, I R Di mana R = hambatan (Ω), V = tegangan (V), I = arus(A) Tujuan
: Menyelidiki pengaruh besar hambatan terhadap besar arus.
ICT/Internet Based FreeDownload PhET Software Interactive Simulations dari University of Colorado at Boulder alamat situs http://phet.colorado.eduSimulation: Circuit Construction Kit (DC Only) Di samping software PhET disediakan jugaa: Bahan: Sebuah baterai 1.5 V atau catu daya 0 – 12 V, resistor 5 ohm, 10 ohm, 15 ohm, 20 ohm, dan 25 ohm, 10 kabel dengan klip buaya atau kit rangkaian DC Alat: Catu daya 0 – 12 V, amperemeter 1, voltmeter 1, soket baterai 1, sakelar 1, atau kit rangkain DC Perencanaan Eksperimen: Kamu diminta untuk merencanakan dan melaksanakan eksperimen untuk menyelidiki hubungan antara besar hambatan dan besar arus pada rangkaian seperti ditunjukkan pada Gambar 1 di bawah ini dengan menggunakan software PhET. Rumusan Masalah : Apakah pengaruh besar hambatan terhadap besar arus? Hipotesis
:___________________________________________________________________
Variabel
: (a) yang dijaga konstan
: ______________________________________
(b) yang dimanipulasi
: ______________________________________
(c) yang merespon
: ______________________________________
Definisi Operasional Variabel Manipulasi
: ______________________________________
___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Definisi Operasional Variabel Respon
: ______________________________________
___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
16
Gambar 1
Langkah-langkah: 1. Buka PhET Interactive Simulations. 2. Pilih dan jalankan Circuit Construction Kit (DC only). 3. Pada papan rangkaian siapkan seluruh alat dan bahan yang dibutuhkan seperti yang 4. 5. 6. 7. 8.
ditunjukkan pada Gambar 1. Hubungkan seluruh alat dan bahan seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Catat pembacaan amperemeter pada Tabel 1 sementara sakelar masih terbuka. Dengan sebuah baterai 12 V dan hambatan 3 ohm berada di rangkaian, aktifkan atau tutup sakelar. Catat pembacaan amperemeter pada Tabel 1. Lakukan lagi langkah 6 dengan menggunakan hambatan 6 ohm, dan kemudian 9 ohm, 12 ohm, dan terakhir15 ohm. Lukis grafik yang menunjukkan hubungan antara besar hambatan dan arus pada tempat yang disediakan pada Gambar 2. Tabel 1. Hubungan Besar Hambatan dan Besar Arus Hambatan (Ω)
Arus (A)
3 ) 6 9 12 15
17
Gambar 2. Grafik hambatan versus arus
Analisis
: 1. Bagaimanakah hubungan antara hambatan dan arus? Semakin tinggi hambatan, semakin ______________ arus mengalir.
Kesimpulan : 1.Apakah hipotesismu diterima? _____________________________________________________________ 2. Kesimpulan apa yang dapat dibuat? _________________________________________________________________ Penerapan
: Hukum Ohm memungkinkan kita untuk menghitung _________________, _____________, dan _________________________ JIka ratio tegangan terhadap arus untuk dua konduktor logam sama, maka hambatan untuk kedua logam itu adalah __________________________ .
Daftar Pustaka Yeap Tok Kheng. 2008. Science Process Skills Form 3. Rawang, Selangor Darul Ehsan: Vivar Printing Sdn. Bhd., Pearson, Longman
18
Kunci LKS LP 2 Proses: Hubungan Antara Tegangan, Arus, dan Hambatan
Rangkuman materi Arus listrik yang mengalir melalui sebuah rangkaian akan meningkat dengan meningkatnya V tegangan. Besar arus tersebut dapat dihitung dengan Hukum Ohm, I R Di mana R = hambatan (Ω), V = tegangan(V), I = arus(A) Tujuan
: Menyelidiki pengaruh besar hambatan terhadap besar arus.
Bahan: Sebuahbaterai 1.5 V atau catu daya 0 – 12 V, resistor 5 ohm, 10 ohm, 15 ohm, 20 ohm, 25 ohm, 10 kabel dengan klip buaya Alat: Catu daya 0 – 12 V, amperemeter 1, voltmeter 1, soket baterai 1, sakelar 1 ICT/Internet Based FreeDownload PhET Software Interactive Simulations dari University of Colorado at Boulder alamat situs http://phet.colorado.eduSimulation: Circuit Construction Kit (DC Only) Rumusan Masalah : Apakah pengaruh besar hambatan terhadap besar aus? Hipotesis
: Semakin tinggi hambatan, semakin kecil arus yang mengalir.
Perencanaan Eksperimen: Kamu diminta untuk merencanakan dan melaksanakan eksperimen untuk menyelidiki hubungan antara besar hambatan dan besar arus seperti ditunjukkan pada Gambar 1 di bawah ini dengan menggunakan software PhET. Variabel
: (a) yang dijaga konstan (b) yang dimanipulasi (c) yang merespon
: jenis dan kondisi baterai, voltmeter, amperemeter, kabel penghubung : besar hambatan : besar arus
Definisi Variabel Manipulasi: Hambatan dimanipulasi dengan cara mengubah-ubah hambatan mulai dari 5 ohm, 10 ohm, 15 ohm, 20 ohm, dan terakhir 25 ohm. Besar hambatan itu diubah-ubah dengan cara mengubah harga hambatan dengan program PhET atau diukur dengan ohmmeter bila menggunakan alat dan bahan sebenarnya. Definisi Variabel Respon: Arus yang mengalir di rangkaian pada setiap nilai hambatan itu diukur dengan amperemeter.
19
Gambar 1 Langkah-langkah: 1. Buka PhET Interactive Simulations. 2. Pilih dan jalankan Circuit Construction Kit (DC only) 3. Pada papan rangkaian siapkan seluruh alat dan bahan yang dibutuhkan seperti yang 4. 5. 6. 7. 8.
ditunjukkan pada Gambar 1. Ubah tegangan baterai menjadi 12 V. Hubungkan seluruh alat dan bahan seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Catat pembacaan amperemeter pada Tabel 1 sementara sakelar masih terbuka. Dengan sebuah baterai 12 V dan hambatan 3 Ω berada di rangkaian, aktifkan atau tutup sakelar. Catat pembacaan amperemeter pada Tabel 1. Lakukan lagi langkah 6 dengan menggunakan hambatan 6 ohm, dan kemudian hambatan 9 ohm, hambatan 12 ohm dan terakhir hambatan 15 ohm. Lukis grafik yang menunjukkan hubungan antara besar hambatan dan arus pada tempat yang disediakan pada Gambar 2. Tabel 1 Hubungan Antara Besar Hambatan dan Besar Arus Hambatan (Ω)
Arus (A)
3 6 9 12 15
4.00 2.00 1.33 1.00 0,80
20
Gambar 2. Grafik hambatan versus arus
Analisis
: 1. Apa hubungan antara hambatan dan arus? Semakin besar hambatan, semakin kecil arus mengalir.
Kesimpulan : 1.Apakah hipotesismu diterima? diterima 2. Kesimpulan apa yang dapat dibuat? Hipotesis diterima, yaitu jika tegangan dipertahankan konstan, semakin tinggi hambatan, semakin kecil arus yang mengalir. Penerapan
: Hukum Ohm memungkinkan kita untuk menghitung tegangan, arus, dan hambatan. JIka ratio tegangan terhadap arus untuk dua konduktor logam sama, maka hambatan untuk kedua logam itu adalah sama.
Daftar Pustaka FreeDownload PhET Software Interactive Simulations dari University of Colorado at Boulder Simulation: Circuit Construction Kit (DC Only). Didownload pada 5 April 2009 dari http://phet.colorado.edu. Yeap Tok Kheng. 2008. Science Process Skills Form 3. Rawang, Selangor Darul Ehsan: Vivar Printing Sdn. Bhd., Pearson, Longman
21
LP 2 Proses Prosedur: 1. Siapkan sebuah komputer dan Software PhET. 2. Siapkan LKS LP 2 Proses, yaitu sama dengan LKS yang telah dimodifikasi tujuan dan rumusan masalahnya. 3. Tugasi siswa menguji sebuah hipotesis: Semakin tinggi hambatan, semakin kecil arus yang mengalir. 4. Penentuan skor kinerja siswa mengacu pada Kunci LKS LP 2 Proses dan Format Asesmen Kinerja di bawah ini. 5. Berikan siswa kesempatan untuk mempelajari format asesmen ini sebelum asesmen dilakukan. 6. Siswa diijinkan mengases kinerja mereka sendiri dengan menggunakan format ini. Format Asesmen Kinerja Proses Skor Maksimum
No
Rincian Tugas Kinerja
1 2 3 4
Mengidentifikasi variabel kontrol Mengidentifikasi variabel manipulasi Mengidentifikasi variabel respon Mencatat pembacaan amperemeter pada Tabel 1 LKS LP 2 Proses sementara sakelar masih terbuka Dengan baterai 12 volt dan hambatan 3 ohm berada di rangkaian, mengaktifkan atau tutup sakelar. Mencatat pembacaan amperemeter pada Tabel 1 LKS LP 2 Proses. Melakukan lagi langkah 5 dengan menggunakan hambatan 6 ohm, dan kemudian berturut-turut 9 ohm, 12 ohm, 15 ohm. Mencatat seluruh pengamatan pada Tabel 1 LKS LP 2 Proses. Menggambar sebuah grafik yang menunjukkan hubungan antara besar hambatan dan arus pada tempat yang disediakan pada Gambar 2 di LKS LP 2 Proses. Menarik kesimpulan berdasarkan data pada Tabel 1. Skor Total
5
6
7 8
9
Skor Asesmen Oleh Oleh siswa Guru sendiri
10 10 10 10
10
15 10 15
10 100 Kendari,
Siswa
(
Juni 2014
Guru
)
( 22
)
LP 3A: Psikomotor
Prosedur: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Siapkan sebuah komputer dan Software PhET. Tugasi siswa merakit rangkaian sesuai Gambar 1 LKS LP 2 Proses, langkah 1, 2, 3, dan 4. Amati saat siswa merakit rangkaian itu. Berikan skor kinerja siswa dengan mengacu pada Format Asesmen Kinerja di bawah ini. Berikan format ini kepada siswa sebelum asesmen dilakukan. Siswa diijinkan mengases kinerja mereka sendiri dengan menggunakan format ini. Format Asesmen Kinerja Psikomotor
No 1 2 3
4
Rincian Tugas Kinerja Membuka program Simulasi Interaktif PhET Memilih dan menjalankan rangkaian listrik DC Pada papan rangkaian PhET menyiapkan seluruh alat dan bahan yang dibutuhkan seperti ditunjukkan pada Gambar 1 LKS LP 2 Proses Menghubungkan seluruh alat dan bahan seperti ditunjukkan pada Gambar 1 LKS LP 2 Proses sampai rangkaian bekerja Skor Total
Skor Skor Asesmen Maksimum Oleh siswa Oleh sendiri Guru 25 25 25
25
100
Kendari, Siswa
(
Guru
)
(
23
)
Juni 2014
LP 3B: Psikomotor Prosedur: 1. 2. 3. 4.
Siapkan sebuah komputer dan Software PhET. Tugasi siswa merakit rangkaian sesuai Gambar 1 LKS LP 2 Proses, langkah 5, 6, dan 7. Amati saat siswa merakit rangkaian itu. Berikan skor kinerja siswa dengan mengacu pada Kunci LKS Proses langkah 5, 6, dan 7 dan Format Asesmen Kinerja di bawah ini. 5. Berikan format ini kepada siswa sebelum asesmen dilakukan. 6. Siswa diijinkan mengases kinerja mereka sendiri dengan menggunakan format ini. Format Asesmen Kinerja Psikomotor No
Rincian Tugas Kinerja
1
Mencatat pembacaan amperemeter pada Tabel 1 sementara sakelar masih terbuka. Dengan sebuah baterai 12 V dan hambatan 3 ohm berada di rangkaian, mengaktifkan sakelar dan mencatat pembacaan amperemeter pada Tabel 1 Melakukan lagi langkah 2 di atas dengan berturutturut menggunakan hambatan 6 ohm, dan kemudian hambatan 9 ohm, hambatan 12 ohm dan terakhir hambatan 15 ohm. Skor Total
2
3
Skor Skor Asesmen Maksimum Oleh siswa Oleh sendiri Guru 25 25
50
100
Kendari,
Siswa
(
Guru
)
(
24
)
Juni 2014
LP 4: Format Pengamatan Perilaku Berkarakter
Siswa: .................................
Kelas: ...................
Tanggal:..................
Petunjuk:
Untuk setiap perilaku berkarakter berikut ini, beri penilaian atas perilaku berkarakter siswa menggunakan skala berikut ini: D = Memerlukan perbaikan
C = Menunjukkan kemajuan
B = Memuaskan
A = Sangat baik
Format Pengamatan Perilaku Berkarakter No
Rincian Tugas Kinerja (RTK)
1
Jujur
2
Peduli
3
Tanggungjawab
4
Melakukan yang
Memerlukan Menunjukkan Memuaskan Sangat baik perbaikan kemajuan (C) (B) (A) (D)
terbaik
Kendari,
Juni 2014
Pengamat
(
)
Daftar Pustaka Sumber: Johnson, DavidW. & Johnson, Roger T. 2002. Meaningful Assessment. A Manageable and Cooperative Process. Boston: Allyn & Bacon.
25
LP 5 : Format Pengamatan Keterampilan Sosial
Siswa:.......................... Kelas: .................................... Tanggal:............................... Petunjuk: Untuk setiap keterampilan sosial berikut ini, beri penilaian atas keterampilan sosial siswa itu menggunakan skala berikut ini: D = Memerlukan perbaikan
C = Menunjukkan kemajuan
B = Memuaskan
A = Sangat baik
Format Pengamatan Keterampilan Sosial No
Rincian Tugas Kinerja (RTK)
1
Bertanya
2
Menyumbang ideatau pendapat
3
Menjadi pendengar yang baik
Memerlukan Menunjukkan Memuaskan Sangat baik perbaikan kemajuan (C) (B) (A) (D)
Kendari,
Juni 2014
Pengamat
(
)
Daftar Pustaka Sumber: Johnson, DavidW. & Johnson, Roger T. 2002. Meaningful Assessment. A Manageable and Cooperative Process. Boston: Allyn & Bacon.
26
Tabel Spesifikasi Lembar Penilaian Indikator Produk: 1. Menjelaskan konsep arus listrik dan beda potensial listrik 2. Mendeskripsikan hubungan antara arus dan beda potensial dalam suatu rangkaian listrik (hukum Ohm) 3. Menerapkan Hukum Ohm dalam kehidupan sehari-hari Proses: 1. Merancang dan melaksanakan eksperimen untuk menguji sebuah hipotesis
Psikomotor: 1. Merakit rangkaian DC sederhana menggunakan software PhET
2. Mengukur besaran listrik dalam rangkaian tertutup menggunakan software PhET.
LP dan Butir Soal
Kunci LP dan Butir Soal
LP 1 Produk Butir 1
Kunci LP 1 Produk Butir 1
Butir 2
Butir 2
Butir 3, 4, 5
Butir 3, 4, dan 5
LKS LP 2 Proses dan LP 2 Proses: RTK 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Kunci LKS LP 2 Proses dan LP 2 Proses dan pelaksanaan penilaian dipercayakan kepada judgement Penilai/Guru yang telah dilatih.
LP 3A Psikomotor: RTK 1, 2, 3, dan 4
Kunci LKS LP 2 Proses Langkah-langkah 1, 2, 3, dan 4 dan LP 3A Psikomotor. Pelaksanaan penilaian dipercayakan kepada judgement Penilai/Guru yang telah dilatih. Kunci LKS LP 2 Proses Langkah-langkah 5, 6, dan 7 dan LP 3B Psikomotor. Pelaksanaan penilaian dipercayakan kepada judgement Penilai/Guru yang telah dilatih. Seluruh RTK itu minimal memperoleh penilaian Menunjukkan kemajuan dan dipercayakan kepada judgement Penilai/Guru. Seluruh RTK itu minimal memperoleh penilaian Menunjukkan kemajuan dan dipercayakan kepada judgement Penilai/Guru.
LP 3B Psikomotor: RTK 1, 2, dan 3
Karakter: Jujur, peduli, tanggung jawab, melakukan yang terbaik
LP 4 Karakter: RTK 1, 2, 3, 4
Keterampilan Sosial Bertanya, menyumbang ide atau berpendapat, menjadi pendengar yang baik.
LP 5 Keterampilan Sosial: RTK 1, 2, 3
27
RPP SMK: Menguasai Dasar Rangkaian DC/AC Versi Ringkas
A. Standar Kompetensi B. Kompetensi Dasar
: Memahami konsep kelistrikan dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari : Menganalisis percobaan listrik dinamis dalam suatu rangkaian serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari
C. Indikator 1. Kognitif a. Produk: (1) menjelaskan konsep arus listrik dan beda potensial listrik, (2) mendeskripsikan hubungan antara arus dan beda potensial dalam suatu rangkaian listrik (hukum Ohm), (3) menerapkan Hukum Ohm dalam kehidupan sehari-hari b. Proses: Merancang dan melaksanakan eksperimen untuk menguji sebuah hipotesis meliputi (1) merumuskan masalah, (2) merumuskan hipotesis, (3) mengidentifikasi variabel manipulasi, (4) mengidentifikasi variabel respon, (5) mengidentifikasi variabel kontrol, (6) merumuskan definisi operasional varaibel manipulasi, (7) merumuskan definisi operasional variabel respon, (8) melaksanakan eksperimen, (9) membuat tabel pengamatan, (10) membuat grafik, (11) melakukan analisis data, dan (12) merumuskan kesimpulan. 2. Psikomotor: a. Merakit rangkaian DC sederhana menggunakan software PhET, b. Mengukur besaran listrik dalam rangkaian tertutup menggunakan software PhET 3. Afektif a. Mengembangkan perilaku berkarakter: (1) jujur, (2) peduli, (3) tanggung jawab, (4) melakukan yang terbaik b. Mengembangkan keterampilan sosial: (1) bertanya, (2) menyumbang ide atau berpendapat, (3) menjadi pendengar yang baik, D. Proses Belajar Mengajar 1. Pendahuluan _____ Software PhET 2. Inti _____ LKS SMP: Hubungan Antara Tegangan, Arus, dan Hambatan _____ Kunci LKS SMP: Hubungan Antara Tegangan, Arus, dan Hambatan _____ Software PhET _____ Kit Rangkaian DC 3. Penutup _____ LKS SMP LP 2 Proses _____ Kunci LKS SMP LP 2 Proses: Hubungan antara Tegangan, Arus, dan Hambatan _____ Software PhET 4. Penilaian Hasil Belajar _____ LP 1: Produk dilengkapi Kunci LP 1 _____ LP 2: Proses _____ LP 3A: Psikomotor _____ LP 3B: Psikomotor _____ LP 4: Format Pengamatan Perilaku Berkarakter _____ LP 5: Format Pengamatan Keterampilan Sosial 5. Alat dan Bahan _____ Komputer, LCD, bahan habis sesuai kebutuhan 28
