Bahan Ajar Digital berpendekatan STEAM

UNIVERSITAS bbaahhaann aajjaarr
NEGERI
SEMARANG

bbeerrppeennddeekkaattaann SSTTEEAAMM

CCAAHHAAYYAA && aallaatt OOPPTTIIKK

BAB
11

Dosen Pembimbing : SMP/MTS
Indah Urwatin Wusqo, S. Pd., M. Pd. VIII

Penyusun :
Irma Dhitasarifa

Prakata

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT
karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya, penulis dapat
menyelesaikan penyusunan bahan ajar digital ini. Bahan ajar
ini disusun berdasarkan standar isi yang dimuat dalam
Kurikulum 2013 (K-13). Bahan ajar ini disusun dengan
memadukan 5 bidang ilmu STEAM (Science, Technology,
Engineering, Art and Mathematics).

Bahan ajar disajikan untuk 3 kali pertemuan. Melalui
bahan ajar ini, penulis berusaha menyajikan materi dengan
berbagai model evaluasi dan penugasan yang berfungsi untuk
memudahkan siswa mencapai kompetensi belajar yang
diinginkan. Penggunaan bahan ajar ini dapat dikombinasikan
dengan kegiatan penyampaian materi oleh guru, membaca,
dan mencari sumber referensi lain secara mandiri untuk
mendukung kegiatan belajar siswa.

Penulis menyampaikan terima kasih kepada seluruh pihak
yang telah membantu dalam proses penyusunan bahan ajar
ini. Diharapkan bahan ajar ini dapat memberikan wawasan
dan meningkatkan penguasaan kompetensi siswa secara
bermakna dalam pembelajaran tema cahaya dan alat optik.

Purwodadi, Maret 2021

Penulis

i

petunjuk penggunaan

Petunjuk Guru

1.Guru menginformasikan tentang bagaimana cara menggunakan bahan
ajar, evaluasi, dan waktu yang diperlukan.

2.Guru memberikan bimbingan kepada siswa apabila mendapati
kesulitan.

3.Guru memberikan pengawasan pada siswa untuk mengetahui
kemajuan yang didapat beserta umpan balik atas pencapaian belajar
siswa.

4.Guru memberikan informasi kepada peserta didik untuk membaca
bahan ajar sebelum pembelajaran dimulai serta mengerjakan soal yang
ada di bahan ajar.

Petunjuk Siswa

1.Pelajarilah bahan ajar sebelum kegiatan pembelajaran
berlangsung.

2.Perhatikan setiap petunjuk yang ada di dalam bahan ajar untuk
setiap kegiatannya.

3.Disarankan membaca pustaka lain sesuai tema yang sedang
dipelajari untuk menambah khasanah ilmu pengetahuan.

4.Kerjakan tugas dan latihan yang terdapat di dalamnya dengan
jujur tanpa melihat kunci jawaban sebelum anda mengerjakan.

5.Semangat Belajar !!!

ii

PENDEKATAN STEAM

iii

PENDEKATAN STEAM

Contoh penerapan STEAM dalam pembelajaran IPA:

STEAM merupakan singkatan dari sebuah pendekatan pembelajaran
interdisiplin antara Science, Technology, Engineering, Art dan Mathematics.
Yakman (2012) menyatakan bahwa pendekatan STEAM adalah pembelajaran
kontekstual yang mengajak peserta didik untuk memahami fenomena
disekitar kita. Pendekatan ini akan membuat peserta didik lebih
mengeksplorasi kemampuan pada diri mereka. Pendekatan STEAM,
informasi diperoleh melalui kreativitas yang dimiliki peserta didik
menggunakan keterampilan serta proses belajar dalam lima disiplin ilmu pada
proses berpikir dan pemecahan masalah. Solusi yang diberikan menunjukkan
bahwa peserta didik mampu untuk menyatukan konsep abstrak dari setiap
aspek.
a. Science
Benda langit adalah objek fisik atau struktur yang ada di alam semesta yang
dapat diamati dari bumi karena adanya cahaya. Contoh benda langit adalah
planet, satelit, bintang, asteroid, meteorit, dll. Salah satu planet yang terdapat
kehidupan adalah Bumi. Bumi memiliki satelit alami yaitu bulan. Jarak bulan
ke bumi adalah sekitar 384.400 km yang dapat dibilang jaraknya sangatlah
jauh. Bulan dapat terlihat dari bumi namun dengan ukuran yang kecil, namun
sebenarnya bulan memiliki ukuran diameter 3.475 km atau sekitar seperempat
ukuran bumi. Namun, apakah kita bisa melihat bulan dari dekat? Jika bisa,
bagaimanakah caranya? Karena itu, kita harus tahu tentang teknologi baru
yang dapat digunakan untuk melihat benda dari jarak jauh maupun benda
yang berukuran sangat kecil.

iv

PENDEKATAN STEAM

b Technology
Teknologi yang dapat digunakan untuk melihat benda dengan jarak yang jauh
maupun benda yang berukuran sangat kecil antara lain:
-Teleskop
-Lup
-Mikroskop
-Kamera
c. Engineering
Langkah-langkah membuat teleskop sederhana:
-Menentukan panjang badan teleskop
-Memotng pipa PVC sesuai ukuran yang diperlukan
-Meletakkan lensa objektif kedalam sambungan pipa, lalu sambung pipa yang
berisi lensa diujung paling depan pipa
-Memasang perlup diujung paling belakang pipa
-Meletakkan lensa okuler pada perlup
d. Art
Art menunjukkan kreativitas pada proses pembuatan proyek dengan beragam
bentuk tanpa adanya batasan.

e. Mathematics
Mathematics menunjukkan perhitungan untuk menentukan ukuran saat
pembuatan proyek maupun perhitungan anggaran yang digunakan untuk
membuat proyek.

v

daftar isi

PRAKATA ................................................................................ i
PETUNJUK PENGGUNAAN .................................................... ii
PENDEKATAN STEAM ........................................................... iii
DAFTAR ISI .............................................................................. vi
PETA KONSEP ........................................................................ vii
BAGAN KETERPADUAN ................................................... viii
STANDAR KOMPETENSI ..................................................... ix
DESKRIPSI BAHAN AJAR ...................................................... x
UNIT 1 CAHAYA DAN CERMIN ............................................ 1
REFLEKSI UNIT 1 ................................................................... 13
UNIT 2 LENSA ......................................................................... 17
REFLEKSI UNIT 2 .................................................................. 30
UNIT 3 ALAT OPTIK ........................................................... 34
REFLEKSI UNIT 3 ................................................................... 42
RANGKUMAN ......................................................................... 45
EVALUASI ............................................................................... 46
GLOSARIUM ............................................................................ 49
DAFTAR PUSTAKA ................................................................ 50
KUNCI JAWABAN .................................................................. 51

vi

peta konsep

vii

bagan keterpaduan
steam

Science Sifat-sifat cahaya, proses pembentukan
bayangan pada cermin dan lensa, indra

pengelihatan dan alat optik

Technology Penggunaan teknologi dalam mencari
informasi pembuatan kalidoskop, camera
obscura dan informasi lain yang relevan

STEAM Engineering Rancangan pembuatan kaleidoskop
dan camera obscura sesuai kreativitas

peserta didik

Hasil proyek dari inovasi peserta didik

Art yang memperlihatkan nilai etika dan

estetika

Mathematics Menerapkan konsep matematika dan
menghitung biaya pembuatan proyek

kaleidoskop atau camera obscura

viii

kompetensi inti

Kompetensi Dasar

3.12 Menganalisis sifat-sifat cahaya, pembentukan
bayangan pada bidang datar dan lengkung serta
penerapannya
4.12 Menyajikan hasil pengamatan tentang
pembentukan bayangan pada cermin dan lensa

Indikator Pencapaian

3.12.1 Menganalisis sifat-sifat cahaya
3.12.2 Menganalisis pembentukan bayangan pada cermin
3.12.3 Menganalisis pembentukan bayangan pada lensa
3.12.4 Mengidentifikasi fungsi indra pengelihatan
3.12.5 Mengidentifikasi alat-alat optik

ix

deskripsi bahan ajar

Selamat Datang di Bahan Ajar Digital berpendekatan STEAM dengan
tema cahaya dan alat optik. Bahan ajar ini merupakan kumpulan dari
materi-materi IPA mengenai cahaya dan alat optik yang diperuntukkan
bagi siswa kelas VIII semester genap. Tema cahaya dan alat optik diambil
karena materi ini erat sekali kaitannya dengan kehidupan sehari-hari.
Selain itu, materi ini sangat penting dipahami oleh para siswa. Mulai dari
apa saja sih sifat-sifat dari cahaya? Bagaimana bisa terbentuk bayangan
kita pada cermin? Mengapa kacamata menjadi solusi untuk orang-orang
yang mengalami cacat mata? Dan mengapa mikroorganisme tidak dapat
dilihat langsung oleh mata?

Nah untuk menjawab semua pertanyaan tadi, ikuti terus pembelajaran
menggunakan bahan ajar ini ya, karena di dalam bahan ajar ini akan
dibahas tentang sifat-sifat cahaya, proses pembentukan bayangan pada
cermin dan lensa serta indra pengelihatan dan alat optik. Pembelajaran
bahan ajar ini disajikan dengan memuat lima bidang kehidupan yaitu
science, technology, engineering, art and mathematics (STEAM) agar
siswa lebih memahami materi dan tidak mudah merasa bosan ataupun
jenuh. Setelah membaca bahan ajar ini, diharapkan para siswa lebih
memahami materi cahaya dan alat optik.

x

unit 1 Cahaya dan Cermin

kata kunci: Taukah kamu?

Cahaya

Cahaya merupakan salah satu contoh gelombang
elektromagnetik,gelombang yang tidak memerlukan medium
sebagai media perambatannya. Misalnya, pada siang hari tampak
terang karena cahaya matahari menerangi bumi. Walaupun
matahari berada jauh dari bumi dan dipisahkan oleh ruang hampa
di ruang angkasa, namun cahaya matahari mampu sampai di bumi.

Klik gambar disamping untuk menemukan
permasalahan dan catat pertanyaan yang

kamu temukan

Sifat-sifat cahaya eksplorasi sains

Apakah cahaya itu? Cahaya tidak mempunyai wujud, namun cahaya ada

dan dapat dirasakan keberadaannya. Kaalian dapat melihat dunia ini beserta

isinya karena adanya cahaya. Sebagaimana salah satu bentuk gelombang,

cahaya memiliki sifat-sifat gelombang, diantaranya cahaya merambat lurus,

cahaya dapat dipantulkan dan dapat dibiaskan.

cahaya merambat MengaAmyoati!
lurus

Klik gambar disamping
untuk mengamati video!

1

Membuktikan bahwa cahaya merambat lurus dapat dilakukan eksperimen
sederhana sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 1

Ayo
Memahami!

Gambar 1 Cahaya merambat lurus

Berdasarkan Gambar 1 simpulkan serta berikan
penjelasan apa yang terjadi pada pengamatan

sifat cahaya merambat lurus!
.............................................................................

.................................................................

cahaya dipantulkan

Ketika cahaya mengenai permukaan yang datar dan licin, cahaya akan
dipantulkan secara teratur, atau dinamakan pemantulan teratur. Jika
cahaya dipantulkan oleh permukaan yang kasar, atau dinamakan
pemantulan baur (Gambar 2).

Gambar 2 Pemantulan teratur dan Pemantulan Baur

ayo mengamati

Untuk memperluas pengetahuanmu,
manfaatkan teknologi informasi untuk
mencari berbagai macam sifat cahaya

2

cahaya dibiaskan

Pembiasan cahaya merupakan peristiwa pembelokan cahaya ketika
merambat dari suatu medium ke medium lain yang memiliki indeks bias
yang berbeda. Gambar 3 menunjukkan salah satu contoh pembiasan
cahaya.

Berdasarkan pengamatan Gambar 3.
Pembiasan cahaya,
menurutmu, mengapa pensil di dalam gelas
berisi air dapat terlihat bengkok?

.........................................................................
........................

Gambar 3 Pembiasan cahaya

hukum pemantulan cahaya

Cahaya akan dipantulkan jika menumbuk suatu permukaan bidang.
Pemantulan cahaya memenuhi hukum Snellius tentang pemantulan
cahaya yaitu:
1) sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang
datar;
2) besar sudut datang sama dengan sudut pantul.

Gambar 4 Hukum pemantulan cahaya

3

cermin

Cermin merupakan suatu bidang licin yang dapat memantulkan seluruh
cahaya yang jatuh padanya. Cermin dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu
cermin datar, cermin cekung dan cermin cembung. Ada dua jenis
bayangan yang dibentuk yaitu nyata dan maya.

Pembentukan bayangan
pada cermin datar

Cermin datar merupakan cermin yang permukaan pantulnya berupa bidang
datar. Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah maya,
tegak, dan sama besar.

Gambar 5 Pembentukan bayangan pada cermin datar

Pada kasus khusus, bila ada dua buah cermin disusun sedemikian rupa
hingga membentuk sudut tertentu, maka banyaknya bayangan yang
terbentuk adalah:

keterangan:
n : banyaknya bayangan yang terbentuk.
θ : sudut apit di antara dua cermin.

4

Pembentukan bayangan Ayo memahami!
pada cermin cekung

Cermin cekung merupakan cermin yang permukaannya melengkung
ke arah dalam. Kalian dapat menemukan contoh yang hampir mirip
dengan cermin cekung, yaitu pada permukaan sendok bagian dalam.
Cermin cekung bersifat konvergen (mengumpulkan sinar).

Gambar 6 Cermin cekung

Pembentukan bayangan pada cermin cekung dapat digambarkan oleh tiga
sinar istimewa. Apa saja ketiga sinar istimewa tersebut? Mari kita
perhatikan.

a. Sinar 1: Sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama cermin
dipantulkan melalui titik fokus.
b. Sinar 2: Sinar yang datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar
dengan sumbu cermin.
c. Sinar 3: Sinar yang datang melalui titik pusat kelengkungan cermin
dipantulkan kembali sepanjang jalan yang sama pada saat datang.

MenAgyaomati! Gambar 7 Sinar istimewa cermin cekung

Klik gambar disamping untuk

mengamati video!

5

Pembentukan bayangan
pada cermin cembung

Cermin cembung merupakan cermin yang permukaannya melengkung
ke arah luar. Benda yang terletak dihadapan cermin cembung akan
menghasilkan bayangan maya, tegak, diperkecil.

Gambar 8 Cermin cembung

Pembentukan bayangan pada cermin cembung dapat digambarkan oleh

tiga sinar istimewa. Apa saja ketiga sinar istimewa tersebut? Mari kita
perhatikan.

a. Sinar yang datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah
berasal dari titik focus cermin
b. Sinar yang datang menuju titik focus cermin akan dipantulkan sejajar
sumbu utama
c. Sinar yang datang menuju pusat kelengkungan cermin akan
dipantulkan kembali dengan lintasan yang sama

Gambar 9 Sinar istimewa cermin cembung MengAaymoati!

Klik gambar disamping
untuk mengamati video!

6

Persamaan pada cermin Ayo Menghitung!
cekung & cembung

Baik pada cermin cekung maupun pada cermin cembung, hubungan jarak
benda (s), jarak bayangan (s’), jari-jari kelengkungan cermin (R), dan
jarak fokus (f) dinyatakan oleh persamaan:

keterangan:
s : jarak benda ke cermin (m)
s’ : jarak bayangan ke cermin (m)
f : jarak fokus cermin (m)

Dalam menggunakan persamaan pada cermin cekung maupun cermin
cembung, ada sejumlah aturan-aturan tanda berikut.

1. Untuk cermin cekung, f dan R bertanda positif (+)
2. Untuk cermin cembung, f dan R bertanda negatif (-)
3. Jarak benda (s) bertanda positif untuk benda nyata (di depan
cermin) dan bertanda negatif untuk benda maya (di belakang cermin)
4. Jarak bayangan (s’) bertanda positif untuk bayangan nyata (di
depan cermin) dan bertanda negatif untuk bayangan maya (di
belakang cermin). Pembesaran bayangan pada cermin dapat
ditentukan dengan menggunakan persamaan:

Tanda harga mutlak (| |) menyatakan harga M selalu positif.

7

contoh soal Persamaan
cermin cekung & cembung
1. Sebuah benda terletak 10 cm di depan cermin cekung yang jarak
fokusnya 15 cm. Hitung berapa jarak bayangannya dan dimana letaknya?
Diketahui : Jarak benda (s) = 10 cm (di depan cermin)
Jarak fokus (f) = 15 cm (cermin cekung)
Ditanya : Jarak bayangan (s’) ?

Jawab :

Jadi, jarak bayangannya adalah 30 cm dan terletak di belakang cermin
(karena tandanya negatif)
2. Sebuah benda terletak 14 cm di depan cermin cembung yang memiliki
jari-jari kelengkungan 20 cm. Berapakah jarak bayangannya?
Diketahui : Jarak benda (s) = 14 cm (di depan cermin)
Jari-jari kelengkungan (R) = -20 cm (cermin cembung)
Ditanya : Jarak bayangan (s’) ?
Jawab:

Jadi, jarak bayangannya adalah 5,8 cm di belakang cermin.

8

lembar kerja siswa nama :
no :

Kompetensi Dasar: Taukah kamu?
3.12 Menganalisis sifat-sifat cahaya, pembentukan
bayangan pada bidang datar dan lengkung serta
penerapannya.
Tujuan:
Peserta didik secara kreatif dan tekun mampu
menganalisis sifat-sifat cahaya dan pembentukan
bayangan pada cermin dengan tepat setelah mengikuti
pembelajaran PjBL-STEAM

Start with essential question

Amatilah alam sekitarmu. Langit cerah berwarna biru, sawah hijau,
kekuning-kuningan, serta bunga beraneka warna. Tahukah kalian,
bahwa kita dapat melihat semua itu karena adanya sesuatu yang disebut
cahaya. Cahaya menunjukan beberapa sifat tertentu yang mirip dengan
sifat gelombang. Begitu pula pada cermin, pernahkah kalian bercermin?
Seperti apakah bayanganmu pada cermin? Atau ketika kalian
berkendara, bagaimanakah bayangan yang terbentuk pada kaca spion?
Jawablah pertanyaan berikut:

1.Apakah yang dimaksud dengan cahaya? Dan
sebutkan sifat-sifat cahaya!

2.Bagaimanakah proses pembentukan bayangan pada
cermin? Berikan penjelasan pada jawabanmu!

9

BeArykoreasi!

design project

Cobalah cari informasi di buku maupun
internet tentang proses pembuatan alat

optik sederhana "Kaleidoskop" dan
"Kamera Obscura". Kemudian jawablah

pertanyaan-pertanyaan berikut.
1.Apa saja alat & bahan yang

diperlukan dalam pembuatan
kaleidoskop dan kamera obscura?
2.Bagaimana cara pembuatannya?
3.Buatlah salah satu proyek tiap
individu sesuai instruksi guru
dengan menambahkan unsur
STEAM pada proyek

10

Create schedule Ayo memahami!

Proposal Mini

1. Tuliskan Judul dan Tujuan proyek yang akan dilakukan
Judul :
Tujuan :

2. Batasan
a. Menggunakan alat bahan yang ada di sekitar
b. Bentuk dan ukuran proyek dibuat beraneka ragam sesuai
kreativitas masing-masing
c. Proyek memuat unsur STEAM

3. Tuliskan alat dan bahan yang kalian perlukan.
Alat dan Bahan:
1.
2.
dst

4. Tuliskan cara kerja proyek yang dibuat
Cara Kerja:
1.
2.
dst

5. Gambarkan rancangan yang akan dibuat

11

bagan steam

penggunaan konsep materi sifat-sifat
cahaya dan proses
matematika dalam
scienpceme bentukan
proses pembelajaran b2ay0a%ngan pada cermin

mdaan tpheemmbuaattaicns Science
p2ro0y%ek

mathematics

kreativitas art technology penggunaan
peserta didik smartphone
engineering
dalam art teucnhtunkolo
pmroeyreaknctaann2pga0% men2ca0r%i

adanya batasan informasi
yang relevan

eTnekgniinkereanrcinanggan
pkemaleb2iud0aot%saknopprodyaenk

kamera obscura

12

refleksi

Klik gambar berikut untuk
mengerjakan soal Refleksi Unit 1

dan bacalah dengan seksama
petunjuk pada soal!

13

berapa nilaimu?

Setelah mengerjakan Soal Refleksi Unit 1 dan mengetahui nilai yang
diperoleh, sesuaikan dengan kriteria tingkat penugasan berikut:
Kriteria Tingkat Penguasaan :
90% - 100% = Baik Sekali
80% - 89% = Baik
70% - 79% = Cukup
< 70% = Kurang
Apabila kalian mencapai tingkat penguasaan 70% atau lebih, Bagus!
Kalian dapat meneruskan ke materi Unit 2. Akan tetapi apabila tingkat
penguasaan kalian masih di bawah 70%, Kalian harus mempelajari lagi
materi Unit 1, terutama bagian yang belum kalian kuasai.

14

unit 2 lensa dan indra pengelihatan

kata kunci: Taukah kamu?

Lensa

Lensa adalah benda bening yang memiliki lengkungan yang
menyebabkan cahaya mengalami pembiasan. Lensa dibedakan

menjadi lensa cembung dan cekung. Lensa cembung
memiliki bagian tengah yang lebih tebal daripada bagian
pinggir, sedangkan lensa cekung bagian tengahnya lebih tipis
daripada bagian pinggir.

Klik gambar disamping dan catat
permasalahan yang kamu temui!

lensa cekung & eksplorasi sains
cembung

Gambar 10 (a) lensa cembung; (b) lensa cekung

Lensa cembung bersifat mengumpulkan berkas cahaya (konvergen), jarak
fokusnya bernilai positif. Lensa cekung bersifat menyebarkan berkas cahaya
(divergen), jarak fokusnya bernilai negatif karena titik fokus aktif lensa
terletak di depan lensa maka fokus aktif lensa cekung adalah fokus maya.
Ketika benda nyata di depan lensa cekung maka terbentuk bayangan maya.

15

pembentukan bayangan ayo memahami!
pada lensa cekung

Pembentukan bayangan pada lensa cekung dapat digambarkan oleh tiga
sinar istimewa. Apa saja ketiga sinar istimewa tersebut? Mari kita
perhatikan.

1. Sinar datang sejajar sumbu utama lensa seolah-olah dibiaskan
berasal dari titik fokus aktif (F1) di depan lensa.
2. Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus pasif (F2) di depan
lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
3. Sinar datang melalui pusat optik lensa (O) akan diteruskan tanpa
dibiaskan.

(1) (2) (3)

Pembentukan bayangan pada lensa cekung dapat digambarkan dengan
menggunakan dua atau tiga sinar-sinar istimewa. Lensa cekung
menghasilkan bayangan yang selalu bersifat maya, tegak, dan
diperkecil.

16

aYO
MENGAMATI!

KLIK GAMBAR DISAMPING UNTUK
MENGAMATI VIDEO!

pembentukan bayangan ayo memahami!
pada lensa cembung

Pembentukan bayangan pada lensa cembung dapat digambarkan oleh tiga
sinar istimewa. Apa saja ketiga sinar istimewa tersebut? Mari kita
perhatikan.

1. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui titik
fokus (F1) di belakang lensa.
2. Sinar datang menuju titik fokus di depan lensa (F2) akan
dibiaskan sejajar sumbu utama.
3. Sinar yang datang melewati pusat optik lensa (O) akan tidak
dibiaskan melainkan diteruskan.

17

Pembentukan bayangan pada lensa cembung dapat digambarkan dengan
menggunakan dua atau tiga sinar-sinar istimewa.

ayo mengamati!

Klik gambar disamping untuk
mengamati video pembentukan
bayangan pada lensa cembung

pembentukan bayangan
pada lensa

Sifat bayangan yang dihasilkan lensa baik lensa cekung maupun
cembung bergantung pada posisi benda. Selain dengan menggambar
pembentukan bayangan, sebagaimana pada cermin Ananda juga dapat
menentukan letak dan sifat bayangan dengan menggunakan Dalil
Esbach yaitu: jumlah ruang benda ditambah dengan ruang bayangan
sama dengan lima.

Rbenda + Rbayangan = 5
Jika Rbayangan > Rbenda maka bayangan diperbesar, jika sebaliknya
maka diperkecil.
Bayangan didepan lensa bersifat maya dan sama tegak, sedangkan
dibelakang lensa bersifat nyata dan terbalik.

18

persamaan pada lensa Ayo Menghitung!

Persamaan pada lensa berkaitan dengan unsur Mathematics pada STEAM.
Bagaimana hubungan jarak benda, jarak bayangan, dan fokus pada lensa?
Sebagaimana pada cermin, Ananda juga bisa mengetahui sifat bayangan
yang dihasilkan lensa tanpa menggambar dengan menggunakan persamaan
yang sama dengan pada cermin, yaitu:

Lensa memiliki kemampuan yang berbeda-beda dalam mengumpulkan
atau menyebarkan cahaya. Kemampuan lensa dalam mengumpulkan
atau menyebarkan cahaya disebut kuat lensa dengan satuan dioptri.

19

contoh soal Persamaan
lensa cekung & cembung

1.Sebuah benda terletak 100 cm di depan lensa cekung yang jarak
fokusnya 20 cm. Hitung berapa jarak bayangannya?
Diketahui :
Jarak benda (s) = 100 cm
Jarak fokus (f) = -20 cm (lensa cekung/negatif)
Ditanya : Jarak bayangan (s’) ?
Jawab:

Jadi, bayangannya terletak 16,67 cm di depan lensa.

2.Sebuah benda tingginya 4 cm terletak 2 cm di depan lensa cembung
yang jarak fokusnya 6 cm. Hitunglah: Jarak bayangan ke lensa, Perbesaran
bayangan dan Tinggi bayangan.
Diketahui :
Jarak benda (s) = 2 cm
Tinggi benda (h) = 4 cm
Jarak fokus (f) = 6 cm (lensa cembung/positif)
Ditanya :
a) jarak bayangan (s’)
b) perbesaran bayangan (M)
c) tinggi bayangan (h)

20

contoh soal Persamaan
lensa cekung & cembung
Jawab:
a.Jarak bayangan:

Jadi, bayangan terletak 3 cm di depan lensa (bayangan maya).
b.Perbesaran bayangan:
Jadi, perbesaran bayangannya adalah 1,5 kali.
c.Tinggi bayangan:

Jadi, tinggi bayangannya adalah 6 cm.

21

indra pengelihatan Taukah kamu?

Amati bagian mata kalian di depan cermin. Apakah
kalian mengetahui bagian-bagian mata kalian? Apakah
kalian mengetahui bagaimana proses mata kita dapat
melihat benda? Maha besar Tuhan yang telah memberikan
mata kepada kalian. Tahukah kalian bahwa di dalam mata
kita ada bagian-bagian yang memiliki ciri dan fungsi
masing-masing yang saling terhubung membentuk indera
penglihatan?

mata

Gambar 11. Bagian-bagian mata Mata kita berbentuk menyerupai bola
manusia dengan permukaan luar melengkung.
Pada bagian depan mata terdapat kornea
yang berfungsi untuk melindungi mata
bagian dalam. Di belakang kornea
terdapat cairan mata (aqueous humor)
yang berfungsi untuk membiaskan
cahaya. Pantulan cahaya dari benda yang
masuk ke mata dibiaskan oleh cairan
mata dan masuk melalui celah lingkaran
yang disebut pupil. Pada daerah yang
terang, pupil akan mengecil, dan
sebaliknya, pada daerah yang gelap,
pupil akan membesar.

22

gangguan pada indra Taukah kamu?
pengelihatan

Apakah kalian menggunakan kacamata? Jika tidak,
adakah anggota keluarga atau teman kalian yang
menggunakan kacamata? Apa alasan seseorang
menggunakan kacamata? Pada seseorang bermata normal
dapat melihat benda-benda dekat dengan jelas pada jarak
25-30 cm dan benda-benda jauh pada jarak tak berhingga.
Kacamata digunakan sebagai alat bantu untuk
memfokuskan cahaya yang masuk ke mata sehingga dapat
jatuh tepat pada retina.

Apa saja gangguan pada indra penglihatan? Berikut
jenis-jenis gangguan penglihatan pada manusia:

a. Rabun dekat (hipermetropi)
Penderita rabun dekat tidak dapat melihat benda yang berada pada
jarak dekat (± 25-30 cm) dengan jelas karena bayangan yang terbentuk
jatuh dibelakang retina, sehingga bayangan yang jatuh pada retina
menjadi kabur. Penderita rabun dekat dibantu dengan kacamata berlensa
cembung (positif).

Gambar 12. Mata Hipermetropi

23

b. Rabun jauh (miopi)

Seorang penderita rabun

Gambar 13. Mata Miopi jauh tidak dapat melihat

c. Presbiopi benda yang berada pada
Presbiopi disebut juga rabun tua,
kelainan jenis ini membuat si jarak jauh (tak hingga)
penderita tidak mampu melihat
dengan jelas benda-benda yang dengan jelas. Hal ini
berada di jarak jauh maupun benda
yang berada pada jarak dekat. dikarenakan bayangan
Penderita dibantu dengan
kacamata rangkap/bifokal yang yang terbentuk jatuh di
memiliki lensa cembung dan
cekung. depan retina. Penderita

rabun jauh dibantu dengan

kacamata berlensa

cekung (negatif). Seperti

pada Gambar 13.

e. Buta Warna d. Astigmatisma/Silinder
Astigmatisma adalah gangguan
Buta warna merupakan suatu pada mata karena penyimpangan
dalam pembentukan bayangan pada
kelainan yang disebabkan lensa. Hal ini disebabkan oleh
cacat lensa yang tidak dapat
ketidakmampuan sel-sel memberikan gambaran atau
bayangan garis vertikal dengan
kerucut mata untuk horizontal secara bersamaan.
Penglihatan si penderita menjadi
menangkap suatu warna kabur. Penderita dibantu dengan
lensa silindris.
tertentu. Penyakit ini bersifat

menurun. Buta warna ada yang

total dan sebagian.

24

lembar kerja siswa nama :
no :

Kompetensi Dasar: Taukah kamu?
3.12 Menganalisis sifat-sifat cahaya, pembentukan
bayangan pada bidang datar dan lengkung serta
penerapannya.
Tujuan:
Peserta didik secara kreatif dan tekun mampu
menganalisis pembentukan bayangan pada lensa dan
indra pengelihatan dengan tepat setelah mengikuti
pembelajaran PjBL-STEAM

Start with essential question

Amatilah mata kalian di depan cermin. Apa kesamaan mata kalian
dengan lup, kaca mata, dan kamera? Di dalam mata kalian terdapat
lensa, sebagaimana pada benda-benda tersebut. Lensa adalah benda
bening yang memiliki lengkungan yang menyebabkan cahaya
mengalami pembiasan.

Mari Berdiskusi

1. Tuliskan analisismu terkait persamaan antara mata dan lensa kamera!
2. Apakah terdapat perbedaan cara kerja antara mata dan lensa kamera?
Jelaskan pendapatmu!

25

Monitoring the students and Assess the outcomes and
progress of projects evaluation the experience

Proposal Mini Tulis kesimpulan dari
proyek yang kamu buat
1. Tuliskan Judul dan Tujuan proyek yang akan dilakukan
Judul : dengan mengaitkan
Tujuan : pendekatan STEAM!
........................................
2. Batasan ........................................
a. Menggunakan alat bahan yang ada di sekitar ........................................
b. Bentuk dan ukuran proyek dibuat beraneka ragam
sesuai kreativitas masing-masing
c. Proyek memuat unsur STEAM

3. Tuliskan alat dan bahan yang kalian perlukan.
Alat dan Bahan:
1.
2.
dst

4. Tuliskan cara kerja proyek yang dibuat
Cara Kerja:
1.
2.
dst

5. Gambarkan rancangan yang akan dibuat

Perkembangan Proyek

Setelah melakukan pembuatan proyek yang telah ditugaskan
oleh gurumu, jawablah pertanyaan berikut:

1. Berdasarkan pembuatan proyek sederhana
"Kaleidoskop", bagaimanakah sejarah dari kaleidoskop?
2. Bagaimana prinsip kerja kaleidoskop jika dihubungkan
dengan materi yang telah kamu pelajari?
3. Berapa jumlah bayangan yang dihasilkan dari
kaleidoskop hasil rancanganmu?

26

bagan steam

penggunaan konsep materi proses
matematika dalam proses pembentukan
pembelajaran, penentuan
sudut dan jumlah bayangan scbiaeynacngean pada lensa
pada pembuatan proyek d2an0i%ndra pengelihatan

sertambiaaytha peemmbautaictasn Science
pro2y0ek%

mathematics

Kreativitas art technology penggunaan
peserta didik smartphone
dalam membuat engineering
unttuekcmhennocalori
pryek dengaanrt inbfoerrmdi2asks0iu%dsian
beragam ben2t0uk%
melalui
maupun google meet
penambahan

warna

ePnemgbinuaeteanripnrogyek
Kaleid2o0sk%op dengan

teknik rancangan

peserta didik

27

refleksi

Klik gambar berikut untuk
mengerjakan soal Refleksi Unit 2

dan bacalah dengan seksama
petunjuk pada soal!

28

berapa nilaimu?

Setelah mengerjakan Soal Refleksi Unit 2 dan mengetahui nilai yang
diperoleh, sesuaikan dengan kriteria tingkat penugasan berikut:
Kriteria Tingkat Penguasaan :
90% - 100% = Baik Sekali
80% - 89% = Baik
70% - 79% = Cukup
< 70% = Kurang
Apabila kalian mencapai tingkat penguasaan 70% atau lebih, Bagus!
Kalian dapat meneruskan ke materi Unit 3. Akan tetapi apabila tingkat
penguasaan kalian masih di bawah 70%, Kalian harus mempelajari lagi
materi Unit 2, terutama bagian yang belum kalian kuasai.

29

unit 3 ALAT OPTIK

kata kunci: Taukah kamu?

Alat Optik

Apakah alat optik itu? Alat optik adalah alat yang prinsip
kerjanya memanfaatkan prinsip pemantulan dan
pembiasan cahaya. Apakah kalian tau apa saja jenis alat
optik yang terdapat dalam kehidupan sehari-hari? Jika
belum tau, mari kita pelajari bersama materi alat optik ini.
Selamat Belajar!

Klik gambar disamping dan catat
permasalahan yang kamu temui!

Alat Optik eksplorasi sains

Alat-alat optik adalah alat-alat yang menggunakan lensa dan/atau
cermin untuk memanfaatkan sifat-sifat cahaya yaitu dapat dipantulkan
dan dapat dibiaskan, cahaya tersebut digunakan untuk melihat. Alat optik
terdiri dari dua macam yaitu alat optik alamiah dan alat optik buatan.
Alat optik alamiah tentu saja adalah mata kita, sedangkan alat optik
buatan adalah alat-alat optik yang dibuat oleh manusia seperti kacamata,
kaca pembesar/lup, mikroskop, teropong, kamera, periskop, dan
masih banyak lagi.

30

AYo mengamati!Macam Alat Optik

1. Lup (kaca pembesar)
Lup atau kaca pembesar adalah alat optik sederhana yang hanya terdiri
dari satu lensa cembung, berfungsi untuk mengamati benda kecil agar
tampak besar dan jelas. Lup dapat digunakan dengan mata berakomodasi
dan mata tidak berakomodasi. Bayangan yang dihasilkan lup bersifat
maya, tegak, dan diperbesar. Perhatikan jalannya cahaya dalam proses
pembentukan bayangan pada lup!

Gambar 14. a) Pengamatan menggunakan Lup dengan mata berakomodasi maksimum, b) Pengamatan
menggunakan Lup dengan mata tidak berakomodasi

Jika kalian ingin mengamati sel, jaringan pada batang
tumbuhan, atau organisme mikroskopis, alat optik apa
yang akan Ananda gunakan? Ya benar, kalian dapat
menggunakan mikroskop. Mikroskop adalah alat yang
tepat untuk melihat benda-benda kecil. Tahukah kalian

bagaimana prinsip kerja mikroskop?

2. Mikroskop
Mikroskop memiliki dua lensa utama, yaitu lensa okuler dan lensa
objektif. Lensa okuler adalah lensa yang posisinya dekat dengan mata
pengamat. Lensa objektif adalah lensa yang posisinya dekat dengan
objek/benda yang sedang diamati. Baik lensa okuler maupun lensa
objektif merupakan lensa cembung yang memiliki fokus yang berbeda.

31

klik gambar untuk video pembentukan
bayangan pada mikroskop

Benda yang diamati ditempatkan Cara Kerja Mikroskop
pada sebuah kaca objek dan ayo memahami!
disinari dari bawah. Cahaya
melalui lensa objektif dan
membentuk bayangan nyata,
terbalik, dan diperbesar.

Selanjutnya, bayangan tersebut
diperbesar lagi oleh lensa okuler

dan menghasilkan bayangan
maya, terbalik, dan diperbesar.

Susunan lensa seperti ini
memungkinkan menghasilkan
bayangan ratusan kali lebih besar

dari objek aslinya.

Gambar 15. Pembentukan bayangan pada Mikroskop

32

ayo mengamati!
Jika kalian ingin mengamati sel, jaringan pada batang
tumbuhan, atau organisme mikroskopis, alat optik apa

yang akan kalian gunakan? Ya benar, kalian dapat
menggunakan mikroskop. Mikroskop adalah alat yang
tepat untuk melihat benda-benda kecil. Tahukah kalian

bagaimana prinsip kerja mikroskop?

3. Teleskop
Teleskop adalah alat optik yang dapat membuat benda-benda yang berada
pada tempat yang jauh menjadi terlihat dekat. Teleskop dirancang untuk
mengumpulkan cahaya dari benda-benda yang jauh. Teleskop dapat
berupa teleskop bias dan teleskop pantul. Sifat bayangan akhir yang
dihasilkan adalah maya, terbalik, dan diperbesar.

Gambar 16. Teleskop Bias

a. Teleskop Bias
Teleskop bias sederhana menggunakan dua lensa
cembung. Lensa objektif membentuk sebuah bayangan
dan kemudian bayangan tersebut akan diperbesar oleh
lensa okuler.

33

Lensa objektif pada teleskop bias memiliki diameter yang lebih
besar daripada diameter mata Ananda saat membuka. Hal ini
berarti akan lebih banyak cahaya yang dipantulkan oleh objek
yang dapat masuk ke dalam lensa yang kemudian akan masuk ke

dalam mata. Dengan demikian, bayangan yang terbentuk oleh
lensa objektif akan lebih jelas daripada bayangan yang terbentuk
oleh mata, karena bayangan yang terbentuk sangat jelas, maka

objek yang terlihat juga menjadi lebih detail.

b. Teleskop Pantul Gambar 17. Teleskop Pantul
Lensa objektif yang terdapat
pada teleskop pantul digantikan
oleh cermin cekung. Bayangan
dari sebuah objek yang letaknya
jauh terbentuk didalam tabung
teleskop ketika cahaya
dipantulkan dari cermin
cekung.

ayo mengamati!

Klik untuk memahami lebih lanjut
teropong bias & pantul

34

lembar kerja siswa nama :
no :

Kompetensi Dasar: Taukah kamu?
3.12 Menganalisis sifat-sifat cahaya, pembentukan
bayangan pada bidang datar dan lengkung serta
penerapannya.
Tujuan:
Peserta didik secara kreatif dan tekun mampu
mengidentifikasi alat-alat optik dengan tepat setelah
mengikuti pembelajaran PjBL-STEAM

Start with essential question

Hari sabtu besok Adi akan melalukan pentas drama, ia berperan sebagai
detektif. Seperti pada film-film, seorang detektif akan membawa lup.
Namun Adi tidak memiliki lup untuk properti dalam pentas drama tersebut,
sedangkan jarak rumah Adi ke kota untuk membeli lup sangat jauh. Namun
dirumah terdapat bohlam bekas, dapatkah kalian memberikan solusi untuk
memecahkan permasalahan Adi tersebut?

Mari Berdiskusi

1. Berdasarkan permasalahan Adi, tuliskan solusi yang dapat kamu
berikan untuk Adi dengan memanfaatkan bohlam bekas yang ada di
rumah!
2. Jabarkan solusi yang kamu berikan serta kaitkan dengan materi cahaya
dan alat optik!

35

Monitoring the students and Assess the outcomes and
progress of projects evaluation the experience

Proposal Mini Tulis kesimpulan dari
proyek yang kamu buat
1. Tuliskan Judul dan Tujuan proyek yang akan dilakukan
Judul : dengan mengaitkan
Tujuan : pendekatan STEAM!
........................................
2. Batasan ........................................
a. Menggunakan alat bahan yang ada di sekitar ........................................
b. Bentuk dan ukuran proyek dibuat beraneka ragam
sesuai kreativitas masing-masing
c. Proyek memuat unsur STEAM

3. Tuliskan alat dan bahan yang kalian perlukan.
Alat dan Bahan:
1.
2.
dst

4. Tuliskan cara kerja proyek yang dibuat
Cara Kerja:
1.
2.
dst

5. Gambarkan rancangan yang akan dibuat

Perkembangan Proyek

Setelah melakukan pembuatan proyek yang telah ditugaskan
oleh gurumu, jawablah pertanyaan berikut:

1. Berdasarkan pembuatan proyek sederhana "Kamera
Obscura", bagaimanakah sejarah dari kamera obscura?
2. Bagaimana prinsip kerja kamera obscura jika
dihubungkan dengan materi yang telah kamu pelajari?
3. Bagaimana sifat bayangan yang dihasilkan oleh
kamera obscura hasil rancanganmu?

36

bagan steam

penggunaan konsep materi alat-alat optik
matematika dalam proses dan kaitannya dengan
pembelajaran serta biaya
sciecnacheaya, cermin
pemmbautahtaenmproayteicks 20m%aupun lensa.
20%
Science
mathematics

kreativitas art technology penggunaan
peserta diidk smartphone
dalam membuat engineering
unttuekcmhennocalori
Kamera art ePnemgbinuaeteanripnrogyek inbfoerrmdi2asks0iu%dsian
Obscura20% Kdaem2neg0raa%nOtebksnciukra
melalui
dan rancangan peserta didik google meet
penambahan
warna maupun

hiasan

37

refleksi

Klik gambar berikut untuk
mengerjakan soal Refleksi Unit 3

dan bacalah dengan seksama
petunjuk pada soal!

38

berapa nilaimu?

Setelah mengerjakan Soal Refleksi Unit 3 dan mengetahui nilai yang
diperoleh, sesuaikan dengan kriteria tingkat penugasan berikut:
Kriteria Tingkat Penguasaan :
90% - 100% = Baik Sekali
80% - 89% = Baik
70% - 79% = Cukup
< 70% = Kurang
Apabila kalian mencapai tingkat penguasaan 70% atau lebih, Bagus!
Kalian dapat meneruskan ke soal Evaluasi. Akan tetapi apabila tingkat
penguasaan kalian masih di bawah 70%, kalian harus mempelajari lagi
materi Unit 3, terutama bagian yang belum kalian kuasai.

39