Modul Mata Kuliah IPA 3 SD

Transkripsi

1 Modul Mata Kuliah IPA 3 SD A. CAPAIAN PEMBELAJARAN Setelah mempelajari materi ini, mahasiswa diharapkan menguasai: Kecakapan Hidup Generik (General life Skills) 1. Kecakapan Personal (personal skills) Bertaqwa kepada Tuhan Yang Maha Esa dan mampu menunjukkan sikap religius setelah memahami secara mendalam hakikat IPA. Mampu bertanggung jawab atas pencapaian hasil kerja kelompok, melakukan evaluasi diri yang berada di bawah tanggung jawabnya serta mampu mengelola pembelajaran secara mandiri. 2. Kecakapan Berfikir (thinking skills) Menguasai konsep teoritis secara umum dan konsep teoritis khusus terkait hakekat IPA secara mendalam. Mampu menerapkan pemikiran logis, kritis, sistematis, dan inovatif dalam konteks pengembangan atau implementasi ilmu pengetahuan dan teknologi yang memperhatikan dan menerapkan nilai humaniora sesuai dengan konsep hakekat IPA. 3. Kecakapan social (social skills) Bekerja sama dan memiliki kepekaan sosial serta kepedulian terhadap masyarakat dan lingkungan. Mampu memelihara dan mengembangkan jaringan kerja dengan kolega, sejawat baik di dalam maupun di luar kelompoknya/lembaganya. Kecakapan Hidup Spesifik (specific life skills) 1. Kecakapan akademik (academic skills) Mampu mengambil keputusan secara tepat dalam konteks penyelesaian masalah terkait hakekat IPA, berdasarkan hasil analisis informasi dan data; Mengaplikasikan, mengkaji, membuat desain, menyusun deskripsi saintifik hasil kajian serta memanfaatkan IPTEKS dalam menyelesaikan masalah terkait hakekat IPA. 2. Kecakapan kejuruan (vocational skils) Mampu mengkaji implikasi pengembangan atau implementasi ilmu pengetahuan dan teknologi yang memperhatikan dan menerapkan nilai humaniora terkait hakekat IPA berdasarkan kaidah, tata cara dan etika ilmiah dalam rangka menghasilkan solusi, gagasan,desain atau kritik seni. 1 Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

2 B. PENDAHULUAN Capaian Pembelajaran Personal Skills Setelah memahami secara mendalam materi besaran dan pengukuran mahasiswa menumbuhkan sifat teliti dalam melakukan kegiatan yang berkaitan dengan pengukuran suatu besaran Gambar 1. Pengukuran Diameter Luar C3 Gear Shaft P ada Gambar di atas terlihat seorang mekanik sedang melakukan pengukuran terhadap diameter luar C3 Gear Shat. Mengukur pada hakekatnya merupakan keterampilan yang penting. Mengukur sebenarnya merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan. Misalnya, kamu melakukan pengukuran panjang bangku dengan buku artinya kamu membandingkan panjang bangku dengan panjang buku, dan buku itu kamu pakai sebagai satuan pengukuran. Panjang merupakan salah satu besaran pokok. Hasil pengukuran baru bermanfaat bila menggunakan satuan pengukuran yang baku, yaitu satuan pengukuran yang nilainya tetap dan disepakati oleh semua orang untuk dipakai sebagai pembanding. Buku sebagai satuan pengukuran seperti contoh di atas, bukanlah satuan pengukuran yang baku sebab panjang buku bermacammacam dan panjang buku menurut orang yang satu belum tentu sama menurut orang yang lain. Dahulu orang sering menggunakan anggota tubuh sebagai satuan pengukuran, misalnya jari, hasta, kaki, jengkal, depa, langkah dan lain-lain. Namun satuan-satuan tersebut bukan merupakan satuan baku, sehingga menyulitkan bila digunakan dalam komunikasi. Dari keluargamu atau orang lain mungkin kamu pernah mendengar satuan-satuan pengukuran berikut: membeli air dalam galon, membeli benang dalam yard, diameter pipa paralon dinyatakan dalam inci dan lain-lain. Satuan-satuan pengukuran di atas adalah beberapa contoh satuan ukuran dalam sistem Inggris. Setelah tahun 1700, sekelompok ilmuwan menggunakan sistem ukuran, dikenal dengan nama Sistem Metrik. Pada tahun 1960, Sistem Metrik dipergunakan dan diresmikan sebagai Sistem Internasional (SI). Penamaan ini berasal dari bahasa Perancis Le Systeme Internationale d Unites. Ayoooo...! Setiap melakukan pengukuran harus penuh ketelitian 2 Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

3 C. URAIAN MATERI Capaian Pembelajaran Thinking Skills Mahasiswa mampu memahami konsep teoritis secara umum tentang Besaran dan Pengukuran serta mampu menggunakan pemikiran logis, kritis, sistematis, dan inovatif dalam konteks pengembangan atau implementasi ilmu pengetahuan dan teknologi dengan memperhatikan dan menerapkan nilai humaniora A. B esaran P ok ok D an Besaran T u runan Besaran dalam fisika diartikan sebagai sesuatu yang dapat diukur, serta memiliki nilai besaran (besar) dan satuan. Sedangkan satuan adalah sesuatu yang dapat digunakan sebagai pembanding dalam pengukuran. Satuan Internasional (SI) merupakan satuan hasil konferensi para ilmuwan di Paris, yang membahas tentang berat dan ukuran. Berdasarkan satuannya besaran dibedakan menjadi dua, yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Selain itu, berdasarkan ada tidaknya arah, besaran juga dikelompokkan menjadi dua, yaitu besaran skalar dan besaran vektor. Besaran pokok adalah besaran yang sudah ditetapkan terlebih dahulu. Adapun, besaran turunan merupakan besaran yang dijabarkan dari besaran-besaran pokok. Para ahli merumuskan tujuh macam besaran pokok, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1. Tabel 1. Besaran-Besaran Pokok dan Satuan Internasionalnya (SI) Selanjutnya Besaran turunan adalah besaran yang dapat diturunkan dari besaran pokok. Satuan besaran turunan disebut satuan turunan dan diperoleh dengan mengabungkan beberapa satuan besaran pokok. Berikut merupakan beberapa contoh besaran turunan beserta satuannya seperti ditunjukkan pada Tabel 2. Tabel 2. Contoh Beberapa Besaran Turunan dan Satuannya 3 Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

4 B. Penguk ura n Besaran Fisika lahir dan berkembang dari hasil percobaan dan pengamatan. Percobaan (eksperimen) dan pengamatan (observasi) memerlukan pengukuran (measurement) dengan bantuan alat-alat ukur, sehingga diperoleh data/hasil pengamatan yang bersifat kuantitatif. Berikut akan Anda pelajari instrumen pengukur panjang, massa, dan waktu. 1. Alat Ukur Panjang Penggaris/mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup merupakan contoh alat ukur panjang. Setiap alat ukur memiliki ketelitian yang berbeda, sehingga Anda harus bisa memilih alat ukur yang tepat untuk sebuah pengukuran. Pemilihan alat ukur yang kurang tepat akan menyebabkan kesalahan pada hasil pengukuran. a. Penggaris/mistar Penggaris atau mistar berbagai macam jenisnya, seperti penggaris yang berbentuk lurus, berbentuk segitiga yang terbuat dari plastik atau logam, mistar tukang kayu, dan penggaris berbentuk pita (meteran pita). Mistar mempunyai batas ukur sampai 1 meter, sedangkan meteran pita dapat mengukur panjang sampai 3 meter. Mistar memiliki ketelitian 1 mm atau 0,1 cm. Berbagai jenis alat ukur panjang ditunjukkan pada Gambar 1. Gambar 1. Berbagai jenis alat ukur panjang Posisi mata harus melihat tegak lurus terhadap skala ketika membaca skala mistar. Hal ini untuk menghindari kesalahan pembacaan hasil pengukuran akibat beda sudut kemiringan dalam melihat atau disebut dengan kesalahan paralaks. Posisi mata pada saat melakukan pembacaan mistar untuk mendapatkan pengukuran yang akurat ditunjukkan pada Gambar 2. Gambar 2. Posis mata pada saat yang tepat saat pembacaan mistar b. Jangka Sorong Jangka sorong terdiri atas dua bagian, yaitu rahang tetap dan rahang geser. Skala panjang yang terdapat pada rahang tetap merupakan skala utama,sedangkan skala pendek yang terdapat pada rahang geser merupakan skala nonius. Jangka sorong biasa digunakan untuk mengukur panjang suatu benda, garis tengah bagian luar tabung, diameter bola, garis tengah bagian dalam tabung, dan dalamnya tabung. Skala utama pada jangka sorong memiliki skala dalam cm dan mm. 4 Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

5 Sedangkan skala nonius pada jangka sorong memiliki panjang 9 mm dan di bagi dalam 10 skala, sehingga beda satu skala nonius dengan satu skala pada skala utama adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Jadi, skala terkecil pada jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Bagian-bagian dari jangka sorong ditunjukkan pada Gambar 3. Gambar 3. Bagian-bagian dari jangka Sorong Pembacaan skala pada jangka sorong dilakukan seperti ditunjukkan pada pengukuran di samping. Gambar 4. Pengukuran diameter luar baut. 1. Langkah pertama Tentukan terlebih dahulu skala utama. Pada gambar terlihat skala nol nonius terletak di antara skala 2,4 cm dan 2,5 cm pada skala tetap. Jadi, skala tetap bernilai 2,4 cm. 2. Langkah kedua Menentukan skala nonius. Skala nonius yang berimpit dengan skala tetap adalah angka 7. Jadi, skala nonius bernilai 7 x 0,01 cm = 0,07 cm. 3. Langkah ketiga Menjumlahkan skala tetap dan skala nonius. Hasil pengukuran = 2,4cm+ 0,07cm = 2,47cm. Jadi, hasil pengukuran diameter baut sebesar 2,47cm. c. Mikrometer Skrup Mikrometer skrup merupakan alat ukur panjang yang memiliki tingkat ketelitian lebih teliti dibandingkan penggaris dan jangka sorong. Mikrometer sekrup memiliki ketelitian 0,01 mm atau 0,001 cm. Mikrometer sekrup dapat digunakan Gambar 5. Bagian-bagian mikrometer skrup untuk mengukur benda yang mempunyai ukuran kecil dan tipis, seperti mengukur ketebalan plat, diameter kawat, dan onderdil kendaraan yang berukuran kecil. Bagianbagian dari mikrometer adalah rahang putar, skala utama, skala putar, dan silinder bergerigi. Skala terkecil dari skala utama bernilai 0,1 mm, sedangkan skala terkecil untuk skala putar sebesar 0,01 mm. 5 Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

6 Pembacaan skala pada mikrometer skrup dapat dilakukan seperti ditunjukkan pada pengukuran disamping. Gambar 6. Pengukuran mikrometer skrup 1. Langkah pertama Menentukan skala utama, terlihat pada gambar skala utamanya adalah 1,5 mm. 2. Langkah kedua Perhatikan pada skala putar, garis yang sejajar dengan skala utamanya adalah angka 29. Jadi, skala nonius sebesar 29 0,01 mm = 0,29 mm. 3. Langkah ketiga Menjumlahkan skala utama dan skala putar. Hasil pengukuran = 1,5 mm + 0,29 mm = 1,79 mm. Jadi hasil pengukuran diameter kawat adalah 1,79 mm. 2. Alat Ukur Massa Untuk mengukur massa benda, kita dapat menggunakan timbangan. Timbangan dalam fisika sering disebut neraca. Ada beberapa macam neraca, antara lain neraca pegas, neraca sama lengan, neraca O Hauss atau neraca tiga lengan, neraca lengan gantung, dan neraca duduk. 1. Neraca Pegas Neraca pegas sering disebut dinamometer berfungsi untuk mengukur massa dan atau berat benda. Neraca ini mempunyai dua skala, yaitu skala N (newton) untuk mengukur berat benda dan skala g (gram) untuk mengukur massa benda. Sebelum menggunakan neraca pegas kalian harus menentukan posisi angka 0 terlebih dahulu dengan memutar sekrup yang ada di atasnya, baru kemudian menggantungkan benda pada pengait. Gambar 7. Neraca Pegas 6 Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

7 2. Neraca Sama Lengan Neraca sama lengan biasa digunakan untuk menimbang emas. Neraca ini mempunyai dua piringan. Satu piringan sebagai tempat beban dan satu piringan lagi sebagai tempat anak timbangan. Dalam keadaan seimbang berat beban sama dengan berat anak timbangan. Gambar 8. Neraca Sama Lengan 3. Neraca O Hauss Neraca O Hauss terdiri dari tiga lengan, sehingga sering disebut juga neraca tiga lengan. Neraca ini mempunyai tiga buah lengan, yaitu lengan pertama yang berskala ratusan gram, lengan kedua yang berskala puluhan gram, dan lengan ketiga yang berskala satuan gram. Neraca ini mempunyai ketelitian sampai dengan 0,1 gram. Gambar 9. Neraca Tiga Lengan (O Hauss) 7 Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

8 3. Alat Ukur Waktu Alat ukur waktu yang sering kita gunakan adalah jam. Jam juga memiliki banyak jenis dan bentuknya. Akan tetapi, kita juga bisa menggunakan alat ukur waktu dengan kalender serta alat ukur waktu lainnya. D. a. Jam Weker E. Gambar 10. Jam Weker F. Jam weker merupakan jenis dari jam yang digunakan untuk mengukur waktu kita dalam kegiatan sehari-hari. Biasanya kita sering menggunakannya untuk membangunkan tidur ketika kita hendak memulai aktifitas pada pagi hari. cara kerjanya adalah kita menyetel alarm pada jam weker. Lalu ketika jam tersebut telah tepat maka dengan sendirinya jam weker akan berdering dan bergetar keras. G. b. Jam Tangan H. I. Gambar 11. Jam Tangan Jenis jam selanjutnya adalah jam tangan. Setiap orang pasti sering menggunakan jam ini pada tangan. Jam ini digunakan manusia untuk melihat dan mengukur waktu 8 Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

9 J. c. Jam Dinding K. L. Gambar 12. Jam Dinding M. Sesuai namanya jam ini terletak di dinding rumah atau bangunan lainnya. Komposisi jam ini hampir semua sama, yaitu terdiri dari satuan jam, menit, serta detik untuk mengukur waktu. N. d. Jam Pasir O. P. Gambar 13 Jam Pasir Q. Jam pasir merupakan alat ukur waktu kuno yng digunakan pada masyarakat zaman dahulu. Terdapat 2 tabung kecil yang mana pada tabung atas berisi pasir penuh. Lama-kelamaan pasir tersebut akan turun. Ketika semua pasir berpindah ke bawah menandakan waktu satu jam. 9 Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

10 R. e. Stopwatch S. T. Gambar 14. Stopwatch U. Stopwatch berbentuk bulat yang mana di dalamnya ada satuan menit, detik, dan jam. Biasanya digunakan untuk pelatih lari. Pelari menggunakan alat ini untuk mengukur kecepatan larinya. 10 Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

11 TUGAS EKSPERIMEN LEMBAR KERJA MAHASISWA Kelompok:... Kelas :... Pengukuran Capaian Pembelajaran Academic Skills Mahasiswa mampu mengaplikasikan, mengkaji, membuat desain, menyusun deskripsi saintifik terkait hakekat IPA serta mampu mengambil keputusan secara tepat dalam konteks penyelesaian masalah berdasarkan hasil analisis informasi dan data. Jangka Sorong (Vernier Caliper) 1. Siapkan jangka sorong di mejamu! 2. Perhatikan gambar jangka sorong berikut ini! 3. Lengkapilah bagian-bagian dari jangka sorong! LKS PengukuranBesar 11 Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

12 No Bagian Fungsi 4. Siapkan benda-benda yang akan diukur! a. Putarlah pengunci ke kiri! b. Buka rahang kanan! CARA MENGUKUR DIAMETER LUAR: c. Masukkan benda ke rahang bagian bawah jangka sorong! d. Geser rahang tepat pada benda dan putar pengunci ke kanan! e. Bacalah skala utama dan skala noniusnya! f. Masukkan hasilnya ke dalam table dan hitung rata-rata hasil No Ket: pengukurannya! Nama Mahasiswa SU = Skala Utama Benda yang di Ukur Botol Yang di ukur Diameter luar Rata-rata SU (mm) SN (mm) SU + SN (mm) SN = Skala Nonius (Skala Nonius yang ditunjukan + Ketelitian alat ukur) CARA MENGUKUR DIAMETER DALAM: a. Putarlah pengunci ke kiri! b. Masukkan rahang bagian atas ke dalam benda yang akan diukur c. Geser rahang tepat pada benda dan putar pengunci ke kanan! d. Bacalah skala utama dan skala noniusnya! e. Masukkan hasilnya ke dalam table dan hitung rata-rata hasil pengukurannya! 12 Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

13 N o Ket: Nama Mahasiswa SU = Skala Utama Benda yang di Ukur TutupBotol Yang di Ukur Diameter dalam Rata-rata SU (mm) SN (mm) SU + SN (mm) SN = Skala Nonius (Skala Nonius yang ditunjukan + Ketelitian alat ukur) CARA MENGUKUR KETINGGIAN/KEDALAMAN: a. Putarlah pengunci ke kiri! b. Buka rahang jangka sorong hingga ujung lancip menyentuh dasar benda! c. Putar pengunci ke kanan! d. Bacalah skala utama dan skala noniusnya! e. Masukkan hasilnya ke dalam table dibawah ini dan hitung rata-rata hasil pengukurannya. N o Ket: Nama Mahasiswa SU = SkalaUtama Benda yang di Ukur Botol Yang di ukur Ketinggian/ kedalaman Rata-rata SU (mm) SN (mm) SU + SN (mm) SN = SkalaNonius (SkalaNonius yang ditunjukan + Ketelitianalatukur) 13 Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

14 V. TUGAS DISKUSI Ayo...Jangan lupa saling berbagi informasi dan bekerjasama dalam pemecahan masalah Capaian Pembelajaran Social Skills Mahasiswa mampu bekerja sama dan memiliki kepekaan sosial serta kepedulian terhadap anggota kelompok dan lingkungannya serta mampu memelihara dan mengembangkan jaringan kerja antar sesama anggota baik di dalam maupun di luar kelompoknya 1. Ketelitian jangka sorong adalah...mm 2. Perhatikan gambar dibawah ini! 3. Perhatikangambar di bawahini! 14 Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

15 Diskusikan hasil pengamatan kelompok Anda, kemudian rumuskan kesimpulannya pada kolom di bawah ini! Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

16 A. TUGAS PROYEK B. Capaian Pembelajaran Vocational Skills Mahasiswa mampu mengkaji implikasi pengembangan atau implementasi hakekat IPA dengan memperhatikan dan menerapkan nilai humaniora berdasarkan kaidah, tata cara dan etika ilmiah dalam rangka menghasilkan solusi, gagasan, desain dan kritik seni. Setelah membahas materi tentang besaran dan pengukuran, dapat diketahui bahwa sains lahir berdasarkan metode ilmiah membutuhkan suatu langkah-langkah ilmiah yang membutuhkan ketelitian yang komprehensif. Berdasarkan hal tersebut coba saudara implikasikan pemahaman ilmiah yang telah saudara dapatkan untuk menganalisis suatu gejala. Misalnya menggunakan langkah metode ilmiah dalam menganalisis pergeseran siklus musim di Indonesia. Adapun langkahlangkah ilmiah yang harus diikuti yakninya: 1) Perumusan masalah 2) Penyusunan kajian teori 3) Perumusan hipotesis 4) Pengujian hiotesis 5) Penarikan kesimpulan Gambar 3. Analisis siklus musim di Indonesia 16 Modul IPA 3 SD KKNI Terintegrasi Life Skills

17 Tindak Lanjut Berdasarkan kegiatan yang kalian lakukan, apa yang dapat Anda jelaskan tentang pengukuran Kesimpulan: Modul Ajar Mata Kuliah IPA SD Estuhono, M.Pd 17

18 EVALUASI A. Setelah Anda selesai mengkaji bahan ajar tentang besaran dan pengukuran, diharapkan Anda menjawab pertanyaan uraian berikut. No Soal Jawaban Skor Max 1. Tuliskan hasil pembacaan alat ukur panjang berikut ini! 3 a. a. SU = SN = NST = H = 10 Skor yang Diperoleh b b. SU = SN = NST = H = B. Setelah Anda selesai mengkaji bahan ajar tentang pendidikan sains, diharapkan Anda dapat memilih jawaban yang paling tepat diantara keempat jawaban yang tersedia dan memberikan alasan terhadap jawaban yang anda pilih pada setiap saol berikut. 1. Hasil pengukuran dari jangka sorong berikut adalah cm. A. 5,4 C. 4,35 B. 5,1 D. 4,33 2. Perhatikan data berikut: 1. neraca pegas 4. neraca O Hauss 2. rol meter 5. termometer 3. gelas ukur Dari data tersebut alat-alat ukur yang tepat untuk mengukur besaran pokok ditunjukkan nomor. A. 1 dan 3 C. 3 dan 5 B. 2 dan 4 D. 1 dan 5 Modul Ajar Mata Kuliah IPA SD Estuhono, M.Pd 18

19 3. Dari alat-alat berikut yang termasuk alat untuk mengukur massa adalah A. B. C. D 4. Tuliskan beberapa fungsi jangka sorong dan berapakah ketelitian jangka sorong! : Budi mengukur massa sebuah balok kecil, hasil pengukuran ditunjukkan oleh gambar di bawah ini : Hasil pengukuran budi adalah... a. 47,52 gram b. 475,2 gram c. 52,2 gram d. 522 gram 2. Seorang pelari berlari jarak pendek pada sebuah lintasan lurus, waktu yang ditempuh pada pelari tersebut tergambar pada gambar berikut ini : Lamanya pelari tersebut berlari adalah... Modul Ajar Mata Kuliah IPA SD Estuhono, M.Pd 19

20 a. 42 sekon b. 42,32 sekon c. 42,2 sekon d. 42 menit 3. Perhatikan gambar berikut ini! Panjang pena adalah... a. 9 cm b. 9,2 cm c. 9,4 cm d. 9,6 cm 4. Untuk mengukur volume benda yang tidak beraturan dapat menggunakan alat ukur... a. b. c. Modul Ajar Mata Kuliah IPA SD Estuhono, M.Pd 20

21 d. A. B. C.. GLOSARIUM adaptasi : penye suaian diri H, DAFTAR PUSTAKA Nining Ariani, dkk., Sains Modern, Jakarta: PT. Dian Rakyat Puskur, Depdiknas, Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan Sd. Jakarta : Depdiknas Wahyudi, Pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam Seri KIT SD, Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan , Buku IPA Murid Kelas 6. Jakarta : SEQIP Modul Ajar Mata Kuliah IPA SD Estuhono, M.Pd 21

22 Modul Ajar Mata Kuliah IPA SD Estuhono, M.Pd 22