Modul AJAR Fikss - Ppg prajabatan

• Energi Terbarukan |
• SMAN 2 Makassar – Kelompok

A. Identitas Modul Nama Penyusun : Kelompok 1 Sekolah : SMA Negeri 2 Makassar Fase : E Alokasi Waktu : 8 x 2 JP B. Profil Pelajar Pancasila

Profil pelajar yang diharapkan setelah mempelajari modul ini adalah , diharapkan pelajar menjadi beriman, bertaqwa kepada Tuhan yang Maha Esa, dan berakhlak mulia, mandiri, bergotong royong dan bernalar kritis. C. Sarana dan Prasarana

Untuk mempelajari modul ini membutuhkan alat dan bahan yang akan digunakan, dalam mempelajari energy alternatif adalah Laptop/Komputer, Keping mini solar panel, Usb step up / down, breadboard, kabel, resistor, Ampere meter, Voltmeter, Stik eskrim, lem, cutter. D. Target Peserta Didik

Materi pada modul ini diperuntukkan oleh semua kelas X tanpa kecuali karena pembelajaran IPA masuk kategori mata pelajaran Umum untuk tingkat kls X. E. Model Pembelajaran yang digunakan

Model pembelajaran yang digunakan pada unit ini adalah inkuiri learning, discovery learning, dan problem based learnig.

CAPAIAN PEMBELAJARAN : Capaian Pembelajaran (Materi Energi Terbarukan) Pada akhir fase E, peserta didik memiliki kemampuan untuk responsif terhadap isu-isu global dan berperan aktif dalam memberikan penyelesaian masalah. Kemampuan tersebut antara lain mengamati, mempertanyakan dan memprediksi, merencanakan dan melakukan penyelidikan, memproses dan menganalisis data dan informasi, mengevaluasi dan refleksi, mengkomunikasikan hasil dalam bentuk projek sederhana atau simulasi visual menggunakan apilkasi teknologi yang tersedia terkait materi “energi terbarukan”.

Energi Terbarukan | 2

SMAN 2 Makassar – Kelompok 1

LANGKAH PEMBELAJARAN Setiap pertemuan diawali dengan doa dan memeriksa kehadiran serta diakhiri dengan refleksi pembelajaran. Langkah-langkah pembelajaran pada topik Energi Alternatif berikut ini tidak kaku harus dilaksanakan secara lengkap namun disesuaikan dengan pemetaan asesmen awal. Asesmen awal dilakukan di pertemuan pertama untuk melihat ketercapaian awal peserta didik terhadap tujuan pembelajaran. Berdasarkan hasil asesmen awal, dapat menyesuaikan kegiatan pembelajaran dari kegiatan yang sesuai dengan kebutuhan peserta didik.

Asesmen Awal

Peserta didik diberi pertanyaan tentang apa yang mereka ketahui tentang bentuk energi, pengukuran energi, transformasi energi, sumber energi alternatif dan potensinya. Contoh instrumen asesmen awal melalui pertanyaan:

1. Sebutkan bentuk bentuk energi berdasarkan gambar yang disajikan?. (Perhatikan contoh implementasinya pada pertemuan pertama).
2. Bagaimana tingkat kebutuhan masyarakat terhadap sumber energi dan bagaimana ketersediaan sumber tersebut untuk pemenuhannya? (Perhatikan contoh implementasinya pada pertemuan Materi Konsumsi energi dan Energi alternatif).
3. Jelaskan contoh energi alternatif , pemanfaatan dan dampak penggunaannya?. (Perhatikan contoh implementasinya pada pertemuan Materi Konsumsi energi dan Energi alternatif). Kegiatan asesmen awal dapat dilakukan sekali di awal pembelajaran atau pada setiap awal sub topik.

Tindak lanjut asesmen Bila jawaban peserta didik belum tepat, langkah pembelajaran dimulai dari pembelajaran penguatan prasyarat. Bila sudah tepat, langkah pembelajaran bisa dimulai dari Materi-2. Bila terdapat keragaman kemampuan, pembelajaran dapat dilakukan melalui: o Alternatif 1, kelas dibagi dua kelompok atau lebih, masing-masing mengikuti kegiatan pembelajaran sesuai kemampuan sub-topiknya.

Energi Terbarukan | 4

SMAN 2 Makassar – Kelompok 1

o Alternatif 2, kelas dibagi dua kelompok atau lebih, kelompok yang belum siap diberikan kegiatan tambahan di luar pembelajaran. o Alternatif 3, kelas dibagi menjadi beberapa kelompok, masing-masing kelompok terdiri dari peserta didik yang sudah menunjukkan ketercapaian tujuan pembelajaran sebagai tutor sebaya bagi peserta didik yang belum menunjukkan ketercapaian tujuan pembelajaran.

Media Pembelajaran Media pembelajaran yang digunakan tersurat di dalam Langkah pembelajaran. Media yang memerlukan akses internet dapat diganti dengan gambar atau media lain yang sesuai dengan kondisi lingkungan sekolah jika tidak ada jaringan.

Langkah Pembelajaran Penguatan

Prasyarat:

Bentuk Bentuk Energi dan

Transformasinya

Pada awal pembelajaran lakukan asesmen awal seperti berikut:

1. Peserta didik mengamati beberapa gambar yang disajikan :

Peserta didik mengidentifikasi energi apa saja yang terdapat pada gambar-gambar di atas Sumber gambar :

1. pxhere/pt/photo/
2. pxhere/id/photo/
3. pxhere/id/photo/ Cek jawaban peserta misalkan dengan bantuan quiz atau dengan pertanyaan lisan. Jika semua jawaban betul, lewati Langkah no 2 di bawah ini, jika jawaban ada yang masih salah, lanjutkan dengan langkah 2 dan 3.

2. Peserta didik berdiskusi dan membuat bahan presentasi mengenai : ● Sebutkan contoh energi yang ditemukan dalam kehidupan sehari-hari? ● Apakah manfaat energi dalam kehidupan sehari-hari? ● Klasifikasi bentuk energi

Energi Terbarukan | 5

SMAN 2 Makassar – Kelompok 1

4. Peserta didik mengamati produk teknologi yang menggunakan energi listrik menjadi energi gerak seperti alat pengering rambut. Peserta didik diminta untuk menjelaskan bagaimana proses perubahan energi yang terjadi pada alat pengering rambut (energi listrik - energi gerak + energi panas)

Cek jawaban peserta didik, jika jawaban betul, lewati Langkah 5 sampai 7 gunakan sebagai apersepsi dengan aktivitas demonstrasi sesuai LKPD-1 (Namun LKPD -1 tidak perlu dilakukan dalam aktivitas kelompok). Jika jawaban masih ada yang kurang, lakukan langkah 5 sampai 7 dengan pembelajaran kelompok sesuai alternatif 3 pada tindak lanjut asesmen.

5. Peserta didik berkelompok (satu kelompok 3 – 5 orang) transformasi energi. Eksplorasi dilakukan dengan bantuan aplikasi phet : phet.colorado/sims/html/energy-forms-and-changes/latest/energy- forms-and-changes_in Bahan Ajar Lampiran 2. LKPD-
6. Peserta didik mempresentasikan hasil eksplorasi transformasi energi.
7. Peserta didik menyimak penguatan dan koreksi mengenai bentuk-bentuk energi dan transformasi energi. Bahan Ajar Lampiran 1. Materi 1. PEMBELAJARAN MATERI -
8. Peserta didik menyimak gambar / video mobil yang sedang melaju pada ajang formula E di Jakarta

youtube/watch?v=OU87JIsMTXU 9. Peserta didik mengemukakan pendapat mengenai : bagaimana proses perubahan energi pada mobil balap yang melaju?, Ditampilkan gambar mobil balap saat melaju di bidang lengkung, atau dijeda dari video youtube.

10. Peserta didik bernalar kritis, mengenai :
    • Mengapa saat di lintasan lengkung / berbelok, arah mobil lebih mendekat pusat lintasan? Bagaimana kaitan hal ini dengan konsumsi energinya?.
11. Peserta didik berdiskusi dan membuat bahan presentasi mengenai:  Pada baterai mobil listrik, saat mobil melaju, baterai menjadi panas. Apakah dalam hal ini berlaku hukum kekekalan energi?  Bagaimana upaya untuk mengurangi panas pada baterai mobil balap dan meningkatkan efisiensinya?.  Saat mobil balap bergerak pada lintasan, apakah berlaku hukum kekekalan energi mekanik?,

Sebelum pembelajaran, lakukan asesmen awal sebagai berikut: Ditampilkan grafik prediksi kebutuhan energi listrik di satu provinsi di Indonesia, kemudian peserta didik diminta menjelaskan bagaimana kebutuhan masyarakat terhadap energi dari tahun ke tahun serta menjelaskan kebutuhan masyarakat berdasarkan jenis konsumsi energinya dan bagaimana ketersediaan untuk memenuhinya.

Sumber : researchgate/publication/275648788_Pengembangan_Energi_Alternatif_di_Daerah_Istimewa_Yogyakarta_Prospek_Jan gka_Panjang Selanjutnya diberikan beberapa gambar energi alternatif dan diminta menyebutkan jenisnya, (Contoh gambar pada Materi 3). Kemudian menjelaskan bagaimana potensi energi alternatif untuk memenuhi kebutuhan energi masyarakat.

1. Peserta didik mengamati beberapa gambar terkait konsumsi energi dalam kehidupan sehari-hari, khususnya pada masyarakat modern.

Sumber Gambar : 1) planete-energies/en/medias/close/coal-power-generation-iron-and-steel-and-coal-chemistry 2) 3) yourteenmag/teenager-school/teens-high-school/parents-teen-driving/how-to-pump-gasbusinessinsider/?r=US&IR=T

2. Peserta didik ditantang bernalar kritis:

• mengemukakan permasalahan yang muncul berdasarkan gambar yang ditampilkan (diharapkan muncul masalah konsumsi energi bahan bakar minyak dan energi listrik)
• mengapa pengembangan kendaraan listrik semakin popular dewasa ini?

3. Peserta didik berkelompok terdiri dari 3 -5 orang melakukan penyelidikan dan mendiskusikan hal hal sebagai berikut : ● Bagaimana konsumsi masyarakat dewasa ini terhadap bahan bakar minyak dan energi listrik, khususnya di Indonesia? ● Permasalahan apa saja yang terjadi di masa yang akan datang jika konsumsi energi tersebut terus meningkat? ● Potensi energi alternatif apa saja yang dapat dikembangkan di wilayah Indonesia? (Pada materi ini dapat disesuaikan dengan wilayah terdekat yang dapat diobservasi peserta didik). ● Bagaimana dampak penggunaan energi alternatif dalam kehidupan sehari- hari?
4. Peserta didik membuat karya presentasi mengenai konsumsi energi di Indonesia, jenis- jenis energi alternatif dan memilih satu contoh prinsip kerjanya, serta dampak dari eksploitasi penggunaannya. Format presentasi tergantung pada kreativitas peserta didik (misalkan berupa power point / slide / fishbone / sway / google site, mind map, prezi dll.). Dalam membuat presentasi disesuaikan dengan kondisi sarana prasarana yang tersedia di sekolah serta kemampuan peserta didik dalam menyajikannya. Berikan keleluasaan peserta didik untuk memilih media yang mereka minati.
5. Peserta didik mempresentasikan hasil karyanya.
6. Peserta didik mendapatkan penguatan mengenai urgensi sumber energi bagi masyarakat dan konsumsi energi di Indonesia, jenis-jenis energi alternatif termasuk energi surya dan biofuel serta memilih satu contoh prinsip kerjanya Bahan Ajar Lampiran 1. Materi 3
7. Peserta didik melakukan refleksi pembelajaran, misalkan dengan pertanyaan:

• Bagaimana kesan yang didapat selama pembelajaran materi energi alternatif ini?
• Apakah saya saat ini sudah mampu membuat sumber alternatif sendiri

4. Peserta didik mengamati masalah yang disajikan guru :
   • Ditampilkan gambar, masyarakat yang sedang mengantri bensin / solar dan harga kenaikan solar yang selalu meningkat.
   • Ditampilkan gambar berlimpahnya limbah minyak goreng yang dikumpulkan home industry di lingkungan sekitar.
   • Ditampilkan bacaan bahaya limbah minyak goreng yang berbahaya jika dikonsumsi Peserta didik diminta mengemukakan permasalahan dari gambar yang ditampilkan. Kemudian guru melakukan arahan bahwa masalah yang akan dibahas dalam pembelajaran ini adalah :”Bagaimana mengolah limbah minyak goreng menjadi biosolar”.
5. Peserta didik secara berkelompok melakukan percobaan bagaimana cara mengolah limbah minyak goreng menjadi sumber energi alternatif Bahan Bakar pada skala rumah tangga. Pada saat membuat kelompok, perhatikan keberagaman kemampuan peserta didik. Peserta didik dengan keterampilan psikomotor tinggi dapat dijadikan ketua kelompok untuk memberi arahan kepada peserta didik dalam penggunaan alat- alat laboratorium dan melaksanakan percobaan. Bahan Ajar Lampiran 2. LKPD -
6. Peserta didik membereskan bahan-bahan kembali ke tempat semula dan membuat laporan hasil penyelidikan di rumah.
7. Peserta didik mengkomunikasikan hasil percobaan dan melakukan diskusi kelas bagaimana hasil pengolahan limbah minyak goreng menjadi bahan bakar sebagai sumber energi alternatif.
8. Setiap peserta didik diberi kesempatan untuk menilai hasil kerja kelompoknya dan hasil kerja kelompok lain serta memberi masukan-masukan perbaikan.
9. Agar pembelajaran lebih menarik, beri kesempatan peserta didik untuk memasak menggunakan bahan bakar yang telah dihasilkan.
10. Peserta didik melakukan refleksi dan penguatan mengenai faktor apa saja yang menentukan keberhasilan pengolahan limbah minyak goreng menjadi bahan bakar.

Solar Energi

1. Peserta didik mengemukakan materi pembelajaran sebelumnya terkait energi alternatif
2. Peserta menyimak motivasi mengenai telepon seluler masa depan yang tidak memerlukan pengisi daya karena akan selalu terisi otomatis saat mendapatkan sinar matahari.
3. Peserta didik mengemukakan pengetahuan awalnya mengenai solar cell dan bagaimana mengukur energi matahari
4. Peserta didik menjawab prediksi apa yang mempengaruhi besar energi matahari yang diserap solar cell serta cara mengukurnya
5. Peserta didik bekerja kelompok untuk mengukur daya listrik dari solar cell saat di bawah sinar matahari. Alat dan bahan yang dibutuhkan yaitu sebuah solar cell, sebuah silinder kertas dengan panjang 10 kali dari jari-jarinya, multimeter, 3 buah resistor dengan hambatan berbeda.

Bahan Ajar Lampiran 2. LKPD - Sebelum memulai kegiatan percobaan, pastikan terlebih dulu peserta didik dapat menggunakan multimeter sebagai ampere meter dan voltmeter. Bagi peserta didik yang sudah menunjukkan mampu membaca dan menggunakan alat ukur dapat dijadikan tutor sebaya untuk mengajarkan kepada peserta didik lain. Jika ada yang masih kesulitan, dapat diberikan bimbingan langsung oleh guru. 6. Peserta didik mendiskusikan beberapa pertanyaan :

ASESMEN PEMBELAJARAN Penilaian pemahaman sains dilakukan selama proses pembelajaran melalui tes lisan atau kuis serta melalui tes formatif. Penilaian keterampilan proses dilakukan selama proses pembelajaran melalui penilaian presentasi dan penilaian produk.

LAMPIRAN 1. BAHAN AJAR

Materi 1. Bentuk Bentuk Energi Klasifikasi energi berdasarkan pemakaiannya, yaitu :

1. energi primer, yaitu energi yang langsung berasal dari alam seperti energi matahari, angin, air, nuklir, batubara dan minyak bumi.
2. Energi sekunder, yaitu energi yang dihasilkan dari proses tertentu, misalkan energi listrik dihasilkan dari generator. Klasifikasi energi berdasarkan ketersediaannya, yaitu :
3. Energi tidak terbarukan yaitu energi yang sumber ketersediaannya terbatas di alam dan tidak dapat perbaharui jika sudah habis atau memerlukan waktu jutaan tahun untuk memperbarui misalkan batu bara, gas alam dan minyak bumi.
4. Energi terbarukan yaitu energi yang sumber ketersediaannya tidak terbatas di alam, seperti energi matahari, energi air, angin, panas bumi dan bioenergi.

Contoh bentuk-bentuk energi seperti energi kimia, energi potensial, energi kinetik, energi listrik dan energi panas.

A. Energi Kimia Contoh sumber energi kimia diantaranya berasal dari makanan dan bahan bakar, seperti minyak, gas, batu bara, dan kayu. Energi kimia yang berasal dari makanan dilepaskan oleh reaksi kimia dalam tubuh kita, hal ini membuat kita dapat melakukan berbagai jenis aktivitas. Demikian juga bahan bakar minyak dan gas menyebabkan transfer energi ketika dibakar mesin sehingga mesin mampu bergerak dan melakukan usaha. Contoh lain energi kimia yaitu baterai, energi kimia dari baterai dapat diubah menjadi energi listrik.

B. Energi Potensial Gravitasi Energi potensial gravitasi dimiliki oleh benda karena posisinya terhadap pemukaan bumi. Benda pada ketinggian tertentu di atas permukaan bumi memiliki energi yang disimpan dalam bentuk energi potensial gravitasi. Energi ini siap diubah atau ditransfer menjadi energi lain. Besar energi potensial ditentukan oleh posisi ketinggian benda terhadap permukaan bumi, massa benda dan percepatan gravitasi bumi. Selain energi potensial gravitasi, ada pula energi potensial elastis. Usaha harus dilakukan untuk menekan atau meregangkan pegas atau bahan elastis dan energi ditransfer menjadi energi potensial; hal. disimpan dalam bentuk energi regangan (atau energi potensial elastis). Jika ketapel dilepaskan, energi regangannya energi akan ditransfer ke proyektil.

C. Energi Kinetik

Energi bersifat kekal, artinya energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan namun energi dapat berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk lainnya (transformasi). Pada kasus mobil balap yang sedang melaju, terjadi perubahan energi kimia dari baterai menjadi energi listrik kemudian menjadi energi kinetik. Semakin besar kecepatan mobil, energi kinetiknya semakin besar. Energi yang dikeluarkan ini tidak konstan sepanjang lintasan balap. Akibat gesekan, tidak seluruh energi listrik diubah menjadi energi kinetik, namun ada sebagian energi berubah menjadi energi panas baik gesekan antara ban dan jalan maupun

pada baterai. Untuk meningkatkan efisiensi kinerja baterai, berbagai upaya dilakukan untuk mengurangi suhu baterai akibat energi panas yang dihasilkan untuk mengurangi konsumsi saat mengalir Karena sebagian energi berubah menjadi panas, maka tidak semua energi yang diberikan menghasilkan usaha (perubahan energi kinetik). Oleh karena itu, semua mesin yang melakukan usaha memiliki efisiensi.

Sumber gambar : freepik/vectors/car Segala sesuatu yang dapat melakukan usaha dikatakan memiliki energi. Dengan kata lain energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Sebuah mobil yang bergerak dikatakan melakukan usaha akibat gaya penggerak mesin yang menyebabkan perpindahan. Sumber energi pada mobil yang bergerak berasal dari bahan bakarnya. Usaha dalam hal ini berbeda dengan istilah usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari- hari. Besar usaha adalah perkalian skalar antara gaya dan perpindahan. Satuan energi sama dengan usaha yaitu Joule. Namun dalam kehidupan sehari-hari, satuan energi sering dinyatakan dalam kalori untuk sumber energi dari makanan dan kWh untuk sumber energi energi listrik. 1 kalori setara dengan 4,2 Joule. kWh yaitu singkatan kilo Watt hour dengan watt merupakan satuan untuk Daya. Ketika usaha dilakukan pada sebuah benda, benda dapat mengalami perubahan gerak yang berarti ada perubahan energi kinetik.

Daya Daya yaitu laju setiap satu joule usaha setiap satuan waktu. Jika sebuah mesin mobil melakukan usaha 500 J selama 10 s, daya yang dihasilkannya adalah 50 W. Sebuah mobil kecil menghasilkan daya maksimum sebesar 25 MW.

1 kilo Watt = 10 3 Watt 1 Mega Watt = 10 6 Watt 1 Giga Watt = 10 9 Watt

1 kWh = 1 kilo Watt hour = 10 3 x 1 jam = 1000 Watt x 60 menit = 1000 Watt x 60 x 60 second = 3600 000 Watt = 3600 000 Joule = 3,6 x 10 5 Joule

Mobil Listrik

Daya juga biasa dinyatakan dalam horsepower (hp), 1 hp yaitu 745,7 watt.

Pada saat mobil bergerak pada lintasan tikungan, meskipun lajunya konstan karena adanyan torsi untuk membelokan roda, konsumsi energinya mengalami peningkatan. Daya yang digunakan sebanding dengan torsi dan lajunya.