Lampiran RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Nama Sekolah Kelas : SMA Kristen Indonesia : XI Semester : 2 Program Keahlian Mata Pelajaran Jumlah Pertemuan : IPA : FISIKA : 2 kali pertemuan Standar Kompetensi 2. Menerapkan konsep dan prinsip dasar kinematika dan dinamika benda titik 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cangkupan mekanika benda titik Kompetensi Dasar 2.3 Menerapkan hukum newton sebagai prinsip dasar dinamika untuk gerak lurus, gerak vertikal, dan gerak melingkar beraturan. 1.1 Menganalisis gerak lurus, gerak melingkar dan gerak parabola dengan menggunakan vektor 2. Menerapkan konsep dan prinsip mekanika klasik sistem kontinu dalam menyelesaikan masalah. 1.7 Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan. 2.2 Menganalisis hukum hukum yang berhubungan dengan fluida statik dan dinamik serta penerapannya dalam kehidupan sehari - hari Indikator Pembelajaran : Mampu menjelaskan prinsip gaya dorong roket air dengan menggunakan analisa gaya. Mampu merancang percobaan untuk mencari faktor faktor yang mempengaruhi gaya dorong roket. Mampu menerapkan konsep gerak parabola pada konteks roket air 25
Mampu menerapkan konsep momentum dan impuls pada konteks roket air Tujuan Pembelajaran : Siswa dapat menjelaskan prinsip gaya dorong roket air dengan menggunakan analisa gaya. Siswa dapat merancang percobaan untuk mencari faktor faktor yang mempengaruhi gaya dorong roket. Siswa dapat menerapkan konsep gerak parabola pada konteks roket air Siswa dapat menerapkan konsep momentum dan impuls pada konteks roket air Nilai PBKB : 1. Kreatif 2. Rasa ingin tahu 3. Komunikatif Materi Ajar : 1. Analisa gaya roket 2. Faktor faktor yang mempengaruhi jarak jangkauan Alokasi Waktu : 3 x 45 menit Metode Pembelajaran : 1. discovery dengan pendekatan Contextual learning and Teaching (CTL) 2. Penugasan Alat dan Bahan : Pelontar roket air : pipa pvc, katub 1 arah, kopler, bunglon, kaitan kabel rem sepeda, kawat, klem besi, tuas rem sepeda, kabel rem sepeda. Roket air karet sandal : botol minuman mineral / soda 1 liter, mikaboard, plastisin, Peralatan lain : penggaris, busur derajat Bahan : lem pvc, lem tembak, lem epoxy adhesive, air 26
Kegiatan Alokasi Waktu Alat dan bahan Pertemuan ke -1 Pendahuluan - motivasi 15 Roket air Guru menunjukkan permainan roket air kepada siswa, kemudian meluncurkan roket. Kemudian guru bertanya, Apa yang menyebabkan roket meluncur? (gaya dorong udara) Perumusan Masalah : (Eksplorasi) Bagaimana gaya dorong udara didalam roket bekerja, sehingga roket dapat meluncur? Kegiatan Pertanyaan penggiring / analisa gaya (Elaborasi) 1. Jika gaya digambarkan dengan sebuah anak panah, dimana panjang panah menunjukkan besar gaya, titik pangkal panah menunjukkan titik dimana gaya bekerja dan arah panah menunjukkan arah gaya. Gambarkan besarnya gaya-gaya yang bekerja pada roket! 2. Apakah ada resultan gaya pada sumbu horizontal sebelum roket diluncurkan? (tidak ada) 3. Apakah ada resultan gaya pada sumbu vertikal sebelum roket diluncurkan? (tidak ada) 4. Apakah ada resultan gaya pada sumbu horizontal ketika roket diluncurkan? (tidak ada) 5. Apakah ada resultan gaya pada sumbu vertikal ketika roket 27
diluncurkan? (ada) 6. Apa yang terjadi pada roket jika ada resultan gaya? (roket akan bergerak) 7. Ke mana arahnya? (atas) Pemecahan masalah : (Konfirmasi) Roket dapat meluncur ka atas karena ada resultan gaya yang bekerja pada roket ke atas. Pendahuluan - Motivasi Guru menunjukkan permainan roket air kepada siswa, kemudian meluncurkan roket yang sama sebanyak dua kali. Pertama jangkauan roket dibuat jauh dan kedua jangkauan roket dibuat dekat. 5 Roket air Perumusan Masalah : Faktor faktor apa saja yang mempengaruhi jangkauan roket? Hipotesa : 1. (jumlah pompaan) 2. (sudut luncur) 3. (masa air) 4. (bentuk sayap roket) Kegiatan Kelompok Guru membagi siswa menjadi 4 kelompok, masing masing kelompok akan menyelidiki salah satu faktor yang mempengaruhi jarak jangkauan roket menggunakan Lembar Kerja (LK) yang sudah disediakan oleh guru. Guru berkeliling untuk memantau kinerja tiap kelompok. 10 Roket air, meteran (LK terlampir) Setelah itu hasil kerja (LK) tiap kelompok akan ditempel di papan tulis untuk didiskusikan bersama didalam kelas. Dan tugas guru ada memimpin jalannya diskusi tersebut 28
Kegiatan dalam kelas membahas materi tiap LK a. Mengapa jika jumlah pompaan bertambah, jarak jangkauan roket bertambah? Pertanyaan menggiring memecahkan masalah : 1. Jika kita memompa roket, berarti kita sedang memasukkan udara ke dalam roket atau mengeluarkan udara dari roket? (memasukkan udara) 2. Jika jumlah pompaan ditambah, bagaimana jumlah udara didalam roket? (bertambah) 3. Jika jumlah udara bertambah, bagaimana besarnya gaya dorong udara terhadap dinding roket? (semakin besar) 4. Jika gaya dorong udara terhadap dinding roket semakin besar, bagaimana dengan jarak jangkauan roket? (semakin jauh) Pemecahan masalah : (Konfirmasi) Jadi ketika jumlah pompaan bertambah, jumlah udara dalam roket bertambah, gaya dorongnya bertambah juga, maka jarak jangkaunya bertambah. b. Mengapa sudut 45 derajat menghasilkan jarak jangkauan terjauh? Siswa diminta murumuskan jarak jangkauan (x) dari gerak parabola. Guru memberikan beberapa pertanyaan penggiring untuk menuntun siswa. Pertanyaan penggiring : 1. Ketika diluncurkan, bagaimana bentuk lintasan roket? (parabola) 2. Pada gerak parabola, bagaimana besarnya kecepatan pada sumbu x? (tetap) 3. Jadi apa jenis geraknya? (GLB) 4. Bagaimana besarnya kecepatan pada sumbu y? (berubah- 29
ubah) 5. Jadi apa jenis geraknya? (GLBB) 6. Bagaimana persamaan v dan x pada gerak parabola ke arah sumbu x? Siswa harus menuliskan hubungan antara kecepatan awal dengan sudut luncur kearah sumbu x, dan persamaan posisinya sampai di dapatkan persamaan (3.1) dan (3.2) 7. Bagaimana persamaan v dan y pada gerak parabola ke arah sumbu y? Siswa harus menuliskan hubungan antara kecepatan awal dengan sudut luncur kearah sumbu y, dan persamaan posisinya sampai di dapatkan persamaan (3.3 )dan (3.4) 8. Pada saat bagaimana lintasan roket berbentuk parabola? (pada saat air dalam roket habis) Siswa diajak untuk memikirkan, bahwa gerak parabola hanya dipengaruhi oleh kecepatan awal, sudut luncur dan percepatan gravitasi saja, bukan oleh gaya dorong air yang bekerja pada roket selama beberapa waktu. 9. Ketika mencapai jarak jangkauan terjauh, berarti roket sudah menyentuh tanah. Jika begitu berapa besarnya y? (nol) Siswa menuliskan persamaan (3.5) dan mencari nilat t dengan solusi persamaan kuadrat (3.6) 10. berapa besarnya x? Siswa diminta menurunkan rumus x sampai didapatkan persamaan (3.7) Pemecahan masalah : (konfirmasi) Pada tahap ini siswa diminta untuk menghitung berapa jarak x ketika sudut luncur menggunakan persamaan (6),sudut boleh dipilih berskisar 1 sampai 90 sampai didapatkan bahwa sudut 45 menghasilkan jarak jangkauan terjauh. 30
c. Mengapa masa air mempengaruhi jarak jangkauan roket? (Elaborasi) Siswa diminta mencari hubungan masa dengan gaya dorong roket dengan dibantu oleh guru Pertanyaan penggiring : 1. Ketika roket diluncurkan, bagaimana dengan masa air di dalamnya? (berkurang) 2. Jika masa roket sebelum diluncurkan disimbolkan dengan M, dan masa roket setelah diluncurkan di simbolkan dengan M, bagaimana besarnya M? Siswa diminta menuliskan persamaan (4.1) 3. Bagaimana kecepatan roket ketika masa air semakin berkurang? (semakin cepat) 4. Jika kecepatan roket sebelum masa berkurang adalah v dan kecepatan roket setelah masa berkurang adalah v, bagaimana besarnya v? siswa diminta menuliskan persamaan (4.2) 5. Untuk mengetahui pengaruh masa m terhadap gaya dorong roket F, rumus apa yang harus digunakan? Siswa harus menuliskan hukum Newton II, persamaan (4.3) 6. Apa itu F eks pada persamaan (4.3)? (gaya eksternal, yaitu gaya gravitasi dan gaya hambat udara) 7. Apa hubungan kecepatan v dengan percepatan a? Siswa harus bisa menuliskan hubungan kecepatan dengan percepatan sampai didapatkan persamaan (4.4) 8. Disebut apa hasil perkalian antara masa dengan kecepatan? (momentum) Siswa diminta menuliskan persamaan (4.5) 9. Bagaimana besarnya P? persamaan (4.6) 31
10. Bagaimana besarnya P? persamaan (4.7) Siswa diminta mensubtitusikan persamaan (4.1) dan (4.2) ke dalam persamaan (4.7) sampai didapatkan persamaan (4.7) 11. Siswa diminta mensubtitusikan persamaan (4.6) dan (4.8) ke dalam persamaan (4.5) sampai didapatkan persamaan (4.9) 12. Bla kita ingin mendapatkan perubahan momentum sesaat, bagaimana dengan t nya? ( t di buat mendekati nol) 13. Bila t di buat mendekati nol, bagaimana jadinya persamaan (9)? Siswa harus menuliskan persamaan (4.10) 14. Bagaimana nilai v jika terjadi dalam waktu t mendekati nol? (Sangat kecil) 15. Bila nilai v sangat kecil, bolehkan diabaikan? (boleh) Sehingga persamaan (4.10) menjadi (4.11) 16. Bagaimana hubungan masa air dengan F eks? (semakin besar masa air semakin besar F eks ) 17. Bagaimana arah F eks? (Berlawanan dengan arah luncur roket) Pemecahan masalah : (konfirmasi) Jika masa air kecil, maka F eks yang bekerja pada roket juga kecil, sehingga gaya dorong roket menjadi besar dan jarak jangkauannya jauh. d. Mengapa roket dengan bentuk sayap (...) menghasilkan jarak jangkauan terjauh? Guru mengajak siswa membandingkan bagaimana besarnya kecepatan aliran udara, tekanan dan gaya dorong yang dirasakan oleh masing masing sayap. Tapi sebelumnya guru membuat kesepakatan dengan siswa dengan menyanyakan hal berikut. 1. Jika kalian melihat 4 gambar dibawah ini, jumlah garis garis 32
yang melalui samping sayap menunjukkan apa? (besar kecilnya kecepatan aliran udara) 2. Titik yang diberi angka 1 artinya daerah dibagian depan sayap, dan titik yang diberi angka 2 artinya daerah dibagian belakang sayap. 3. Dari keempat bentuk sayap diatas, bagaimana urutan besarnya kecepatan aliran udara pada titik 1 dari yang besar sampai yang terkecil? 4. Bagaimana urutan besarnya kecepatan aliran udara pada titik 2 dari yang besar sampai yang terkecil? 5. Bagaimana urutan besarnya tekanan udara pada titik 1 dari yang besar sampai yang terkecil? 6. Bagaimana urutan besarnya tekanan udara pada titik 2 dari yang besar sampai yang terkecil? 7. Bagaimana urutan besarnya beda tekanan udara dari yang besar sampai yang terkecil? 8. Bagaimana urutan besarnya gaya dorong sayap dari yang besar sampai yang terkecil? 9. Masukkan urutan level masing masing variabel pada tabel dibawah ini dari dengan urutan dari atas ke bawah. v1 v2 P1 P2 P F Pemecahan masalah : Guru menuntun murid mengisi tabel dan menunjukkan bahwa sayap yang memiliki F paling besar adalah sayap yang dapat meluncur dengan jarak jangkauan paling jauh. 33
LEMBAR KERJA SISWA Mata Pelajaran : Fisika Kelas : XI Konteks Pembelajaran : roket air Indikator : Siswa dapat merancang percobaan untuk mencari faktor faktor yang mempengaruhi gaya dorong roket. Kegiatan 1 Untuk menyelidiki pengaruh jumlah pompaan terhadap jarak jangkauan roket. Perhatikanlah pertanyaan pertanyaan berikut : 1. apa yang harus diubah-ubah saat melakukan percobaan? 2. Apa yang harus diamati dan diukur? 3. Apa yang harus dibuat tetap? 4. Coba luncurkan roket sebanyak 3 kali dengan jumlah pompaan yang berbeda! Pertanyaan menggiring mengamati : 1. Berapa jarak jangkauan roket jika jumlah pompaan...,...,...? Tabel Percobaan Percobaan ke - Jumlah pompaan (kali) Sudut luncur ( ) Masa air (botol) Bentuk sayap roket Jarak jangkauan roket (m) 1 2 3 Pertannyaan menggiring kesimpulan : 1. Apakah jumlah pompaan mempengaruhi jarak jangkauan roket? 2. Bagaimana tepatnya? 34
Kesimpulan :... Tugas kelompok Tulislah laporan pendek tentang percobaan yang baru saja dilakukan! 35
Kegiatan 2 Untuk menyelidiki pengaruh sudut luncur terhadap jarak jangkauan roket. Perhatikanlah pertanyaan pertanyaan berikut : 1. apa yang harus diubah-ubah saat melakukan percobaan? 2. Apa yang harus diamati dan diukur? 3. Apa yang harus dibuat tetap? 4. Coba tentukan 4 sudut yang berbeda untuk menyelesaikan masalah ini! Pertanyaan menggiring mengamati : Berapa jarak jangkauan roket saat diluncurkan dengan sudut...,...,...,...? θ 36
Tabel percobaan : Percobaan ke - Sudut luncur ( ) Jumlah pompaan (kali) Masa air (botol) Bentuk sayap roket Jarak jangkauan roket (m) 1 2 3 4 Pertanyaan penggiring kesimpulan : Sudut luncur mana yang menghasilkan jarak jangkauan terjauh? Kesimpulan:... Tugas kelompok Tulislah laporan pendek tentang percobaan yang baru saja dilakukan! isi laporan : judul, alat dan bahan, cara kerja, hasil percobaan, penjelasan, kesimpulan 37
Kegiatan 3 Untuk menyelidiki pengaruh masa air terhadap jarak jangkauan roket. Perhatikanlah pertanyaan pertanyaan berikut : 1. apa yang harus diubah-ubah? 2. Apa yang harus diamati? 3. Apa yang harus dibuat tetap? Pertanyaan menggiring mengamati : 1. Berapa jarak jangkauan roket jika masa air dibuat...,..., dan... bagian? Tabel Percobaan Percobaan ke- Masa air (botol) Jumlah pompaan (kali) Sudut luncur ( ) Bentuk sayap roket Jarak jangkauan roket (m) 1 2 3 Pertanyaan menggiring kesimpulan : 1. Apakah masa air mempengaruhi jarak jangkauan roket? 2. Jika ya, bagaimana pengaruhnya? Kesimpulan :... Tugas kelompok Tulislah laporan pendek tentang percobaan yang baru saja dilakukan! isi laporan : judul, alat dan bahan, cara kerja, hasil percobaan, penjelasan, kesimpulan 38
Kegiatan 4 Untuk menyelidiki pengaruh bentuk sayap terhadap jarak jangkauan roket Perhatikanlah pertanyaan pertanyaan berikut : 1. apa yang harus diubah ubah? 2. Apa yang harus diamati? 3. Apa yang harus dibuat tetap? Pertanyaan menggiring mengamati : 1. Berapa jarak jangkauan yang dihasilkan oleh roket dengan model sayap...,...,... dan...? Bentuk sayap roket Jumlah pompaan (kali) Sudut luncur ( ) Masa air (botol) Jarak jangkauan roket (m) Pertanyaan menggiring kesimpulan : 1. Di antara 4 bentuk sayap roket yang telah dicoba. Mana yang menghasilkan jarak jangkauan terjauh? Kesimpulan :... Tugas kelompok Tulislah laporan pendek tentang percobaan yang baru saja dilakukan! isi laporan : judul, alat dan bahan, cara kerja, hasil percobaan, penjelasan, kesimpulan 39
Tabel Penilaian Psikomotorik Kelompok 1 Aspek yang diamati skor 1 2 3 1. Rancangan rupa alat 2. Fungsi alat 3. Pengoperaian alat 4. prosedur operasi Kelompok 2 Aspek yang diamati skor 1 2 3 1. Rancangan rupa alat 2. Fungsi alat 3. Pengoperaian alat 4. prosedur operasi Kelompok 3 Aspek yang diamati skor 1 2 3 1. Rancangan rupa alat 2. Fungsi alat 3. Pengoperaian alat 4. prosedur operasi 40
Kelompok 4 Aspek yang diamati skor 1 2 3 1. Rancangan rupa alat 2. Fungsi alat 3. Pengoperaian alat 4. prosedur operasi Kriteria penentuan bobot skor 1. Rancangan rupa alat mendapat skor 3 jika ukuran sayap proposional dan aerodinamis, menambahkan ujung roket, dan menambahkan pemberat agar titik berat roket sedikit ke atas dari bagian tengah roket mendapat skor 2 jika ukuran sayap proposional dan aerodinamis, dan menambahkan pemberat agar titik berat roket sedikit ke atas dari bagian tengah roket, roket tidak diberi ujung mendapat skor 1 jika ukuran sayap proposional dan aerodinamis, dan titik berat roket tidak berada di sedikit ke atas dari bagian tengah roket, roket tidak diberi ujung 2. Fungsi alat mendapat skor 3 jika roket meluncur dengan baik mendapat skor 2 jika tidak berfungsi optimal mendapat skor 1 jika tidak berfungsi 3. Ketepatan penggunaan alat Mendapat skor 3 jika pengeleman bagian bagian roket dilakukan dengan rapi, pemasangan nozzle pada tutup botol tidak bocor dan pemasangan roket pada pelontar dilakukan dengan benar. Mendapat skor 2 jika pengeleman bagian bagian roket dilakukan dengan rapi, pemasangan nozzle pada tutup botol tidak bocor dan cara pemasangan roket ke pelontar tidak mengikuti kaidah yang benar Mendapat skor1 jika pengeleman bagian bagian roket tidak rapi dan pemasangan 41
nozzle pada tutup botol ada yang bocor. 4. Prosedur operasi Mendapat skor 3 jika percobaan dilakukan mengikuti cara kerja yang tertera di LKS, menuliskan cara kerja pada laporan singkat sesuai dengan percobaan, percobaan berhasil Mendapat skor 2 jika percobaan dilakukan mengikuti cara kerja yang tertera di LKS, menuliskan cara kerja pada laporan singkat sesuai dengan percobaan, percobaan gagal Mendapat skor 3 jika percobaan dilakukan mengikuti cara kerja yang tertera di LKS, cara kerja yang ditulis pada laporan tidak sesuai dengan praktikum yang dibuat, percobaan gagal 42
A. Dari segi KBM NO Kegiatan Keterangan 1. Motivasi Apakah motivasi yang direncanakan berhasil memotivasi siswa? Lembar Observasi 2. Perumusan Masalah Apakah perumusan masalah yang direncanakan dapat dipahami dan direspon baik oleh siswa? 3. Kegiatan inti a) Apakah Lembar kerja (LK) dapat dengan mudah dipahami oleh siswa? b) Apakah data percobaan sesuai dengan teori? c) Apakah alat berfungsi dengan baik selama proses pembelajaran? d) Apakah urutan pembelajaran yang dilakukan sesuai dengan RPP? e) Apakah tugas tugas yang diberikan sesuai dengan alokasi waktu yang direncanakan? 4. Kesimpulan a) Apakah roket air cocok digunakan dalam pembelajaran kontekstual? b) Langkah pembelajaran mana 43
yang paling membuat siswa tertarik? c) Langkah pembelajaran mana yang paling sulit dipahami oleh siswa? B. Dari segi kontekstual No Kegiatan Keterangan 1 Apakah anak-anak antusias memahami konsep roket melalui diskusi dan percobaan? 2 Apakah anak dapat menjelaskan dari segi konsep dan konteks? 3 Apakah pembelajaran CTL memungkinkan anak bekerja kelompok? 4 Apakah anak anak mampu menghubungkan percobaan dengan konsep yang mereka pelajari? 44
Kuesioner 1. Apakah pembelajaran menggunakan metode CTL merupakan hal baru bagi anda? 2. Bagaimana menurut anda belajar fisika dengan metode CTL seperti yang baru saja anda ikuti? 3. Lebih mudah yang mana belajar dari konteks (pengalaman sehari - hari) atau dari buku? Berikan alasan! 4. Apakah pembelajaran fisika secara kontekstual dapat membuat anda memahami materi dengan lebih mudah? 5. Hal hal apa yang menyenangkan dari pembelajaran secara kontekstual seperti yang baru saja anda ikuti? 6. Apa kesulitan yang anda rasakan belajar secara kontekstual? 45
Foto Kegiatan Belajar Mengajar 46