E-MODULE ZAT DAN PERUBAHANNYA KELAS VII Departemen Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta 2023 Deny Dwi Saputra 19312244027 PEMBELAJARAN IPA BERBASIS STEM PEMBUATAN ES PUTER dalam (SCIENCE, TECHNOLOGY, ENGINEERING, AND MATHEMATICS)
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah memberikan rahmat, taufik, dan hidayah-Nya sehingga pembuatan e-Module IPA "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" dapat terselesaikan. e-Module ini disusun untuk memenuhi kebutuhan bagi peserta didik SMP, khususnya kelas VII dan juga bagi guru dalam proses pembelajaran. e-Module ini menawarkan pengalaman pembelajaran yang mungkin belum pernah dilakukan. Hal tersebut dikarenakan e-module ini mengintegrasikan pembelajaran berpendekatan STEM yang diintegrasikan dengan etnosains pada pembuatan es puter untuk pembelajaran IPA pada materi Zat dan Perubahannya. e-Module ini tidak hanya berisi uraian materi, namun juga dilengkapi dengan petunjuk penggunaan e-module, aktivitas siswa, latihan, rangkuman, evaluasi, glosarium, dan kunci jawaban. e-Module ini terdiri dari dua kegiatan belajar. Kegiatan belajar pertama mengenai konsep zat pada bahan es puter dan kegiatan belajar kedua mengenai proses pembuatan es puter sederhana kaitannya dengan perubahan zat. Dengan kegiatan belajar yang ada di e-module ini, harapannya dapat meningkatkan kemampuan metakognitif pada peserta didik. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan e-module ini. Penulis menyadari bahwa dalam pembuatan e-module ini terdapat kesalahan dan kekurangan. Oleh sebab itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis butuhkan. Semoga e-module ini dapat memberikan manfaat dan mendukung dunia pendidikan di Indonesia. KATA PENGANTAR Yogyakarta, Februari 2023 Penulis, Deny Dwi Saputra NIM. 19312244027 e-Module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM e-Module e-Module e-Module e-Module e-module e-Module e-module, e-module e-module e-module e-module i
Kata Pengantar ............................................................................................i Daftar Isi ....................................................................................................ii Pendahuluan ...............................................................................................1 Capaian Pembelajaran ..........................................................................1 Tujuan Pembelajaran ...........................................................................1 Deskripsi Singkat .................................................................................2 Petunjuk Belajar ...................................................................................3 Peran Guru dan Orang Tua ...................................................................5 Kegiatan Belajar 1 "Konsep Zat pada Bahan Es Puter" .............................6 Tujuan Kegiatan Belajar 1 ....................................................................6 Peta Pikiran ...........................................................................................6 Aktivis Pembelajaran ............................................................................7 Rangkuman .........................................................................................12 Tes Formatif 1 .....................................................................................13 Umpan Balik .......................................................................................15 Kegiatan Belajar 2 "Proses Pembuatan Es Puter Sederhana"....................16 Tujuan Kegiatan Belajar 2 ..................................................................16 Peta Pikiran .........................................................................................16 Aktivis Pembelajaran ..........................................................................17 Rangkuman .........................................................................................33 Tes Formatif 2 .....................................................................................34 Umpan Balik .......................................................................................36 Tes Akhir E-module...................................................................................37 Glosarium ..................................................................................................39 Kunci Jawaban ..........................................................................................40 Daftar Pustaka ...........................................................................................41 Profil ........................................................................................................42 DAFTAR ISI e-Module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM ii Kata Pengantar Daftar Isi Pendahuluan Kegiatan Belajar 1 "Konsep Zat pada Bahan Es Puter" Kegiatan Belajar 2 "Proses Pembuatan Es Puter Sederhana" Tes Akhire-Module Glosarium Kunci Jawaban Daftar Pustaka Profil
PENDAHULUAN ZAT DAN PERUBAHANNYA B. Tujuan Pembelajaran Mengidentifikasi sifat dan karakteristik zat, membedakan perubahan fisik dan kimia Setelah melakukan kegiatan belajar menggunakan e-module melalui kegiatan observasi bahan-bahan es puter, peserta didik mampu menjelaskan tentang konsep zat dengan tepat Setelah melakukan kegiatan belajar menggunakan e-module melalui kegiatan observasi bahan-bahan es puter, peserta didik mampu membedakan jenis wujud zat dengan benar Setelah melakukan kegiatan belajar menggunakan e-module melalui pengamatan video tentang partikel zat, peserta didik mampu menganalisis jarak antar partikel wujud zat dengan benar Setelah melakukan kegiatan belajar menggunakan e-module melalui kegiatan pembuatan es puter, peserta didik mampu menjelaskan perubahan-perubahan zat dengan tepat dan kaitannya dengan unsur STEM pada pembuatan es puter A. Capaian Pembelajaran e-Module 1 dalam PEMBUATAN ES PUTER 1. 2. 3. 4. e-module e-module e-module e-module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
Hai semua, apa kabarnya? Mudah-mudahan kalian selalu dalam keadaan sehat walafiat. e-Module pembelajaran IPA "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" merupakan e-module yang mengintegrasikan pembelajaran berpendekatan STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) dan etnosains pada pembuatan es puter. Etnosains merupakan seperangkat ilmu pengetahuan yang dimiliki oleh masyarakat/suku/bangsa tertentu yang diperoleh dengan metode tertentu yang merupakan tradisi masyarakat/suku/bangsa tertentu dan secara empiris, kebenarannya dapat diuji dani dipertanggungjawabkan. Kompetensi yang ingin dicapai melalui e-module ini yaitu kemampuan metakognitif. Oleh karena itu, dalam penyusunan e-module ini sangat memperhatikan aspek-aspek kemampuan metakognitif. Selama mempelajari materi melalui e-module ini, kekaguman kalian akan bertambah besar kepada Sang Pencipta, dengan mengetahui sifat-sifat unik yang diciptakan pada benda dan juga segala perubahan bentuknya agar dapat dimanfaatkan oleh makhluk hidup yang ada di bumi. Sehingga, kita harus selalu bersyukur terhadap nikmat yang diberikan oleh Sang Pencipta. e-Module ini dibagi menjadi 2 kegiatan belajar. Pada setiap kegiatan belajar terdiri dari tujuan, peta pikiran, aktivitas pembelajaran, rangkuman, tes formatif, dan umpan balik. Selain itu, di akhir bagian e-module ada Tes Akhir e-Module untuk mengukur ketercapaian pemahaman materi. Waktu untuk mempelajari e-module ini adalah 5 x 40 menit. C. Deskripsi Singkat e-Module 2 e-Module e-module e-Module e-module e-module e-module e-Module (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) e-module e-module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
Sebelum kalian menggunakan e-module ini, terlebih dahulu pahami petunjuk untuk mempelajari e-module berikut ini: D. Petunjuk Belajar e-Module 3 Pelajarilah e-module ini dengan baik. Mulailah mempelajari materi pelajaran yang ada dalam e-module di setiap kegiatan pembelajaran hingga kalian dapat menguasainya dengan baik; Lengkapilah setiap bagian aktivitas dengan semangat dan gembira. Jika mengalami kesulitan dalam melakukannya, catatlah kesulitan tersebut pada buku catatan untuk dapat mendiskusikannya bersama teman, menceritakannya kepada orang tua, atau dapat menanyakannya langsung kepada Bapak/Ibu Guru pada saat jadwal kegiatan pembelajaran berlangsung; Pahamilah setiap bagian dalam rangkuman sebagai bagian dari tahapan penguasaan materi; Kerjakanlah bagian Tes Formatif pada setiap bagian Kegiatan Belajar sebagai indikator penguasaan materi dan refleksi proses belajar pada setiap kegiatan belajar. Ikuti petunjuk pengerjaan dan umpan balik pengerjaannya dengan seksama; Jika kalian telah menguasai seluruh bagian kompetensi pada setiap kegiatan belajar, lanjutkan dengan mengerjakan Tes Akhir e-Module secara mandiri untuk kemudian dilaporkan kepada Bapak/Ibu Guru; Gunakan glosarium yang disiapkan dalam e-module ini untuk membantu mempermudah proses belajar, jika kalian mengalami kesulitan untuk memahami beberapa kata yang ada. 1. 2. 3. 4. 5. 6. e-module e-module e-module e-module e-Module e-module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
Perhatikan juga beberapa simbol berikut ini untuk mempermudah kalian menggunakan e-module: : : : : : : : : : Indikator metakognitif Indikator metakognitif Indikator metakognitif Indikator metakognitif Video YouTube Unsur STEM Unsur STEM Unsur STEM Unsur STEM Pembelajaran dengan unsur STEM berupa science Pembelajaran dengan unsur STEM berupa technology Pembelajaran dengan unsur STEM berupa engineering Pembelajaran dengan unsur STEM berupa mathematics : Cari informasi Cari informasi lebih lanjut etnosains di sekitar yang berhubungan dengan IPA e-Module 4 e-module : Indikator metakognitif Menyadari proses berfikir dan mampu menggambarkannya Mengembangkan pengenalan strategi berpikir Merefleksi prosedur secara evaluatif Mentransfer pengalaman pengetahuan dan prosedural pada konteks lain Menghubungkan pemahaman konseptual dengan pengalaman Mengamati video di YouTube dengan cara klik link atau salin link yang ada science technology engineering mathematics Sebelum belajar, jangan lupa berdoa. Selamat belajar dan harus tetap semangat! IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM : Link atau URL Klik link atau salin link yang ada untuk mengerjakan tes secara online
Teruntuk Bapak/Ibu Orang Tua peserta didik, berkenan Bapak/Ibu dapat meluangkan waktunya untuk mendengarkan dan menampung serta membantu memecahkan permasalahan belajar yang dialami oleh anak-anak peserta didik. Jika permasalahan belajar tersebut belum dapat diselesaikan, arahkanlah anak-anak peserta didik untuk mencatatkannya dalam buku catatan mereka untuk didiskusikan bersama teman maupun Bapak/Ibu Guru mereka saat jadwal kegiatan pembelajaran berlangsung. Teruntuk Bapak/Ibu Guru, e-module ini disusun dan dirancang agar dapat membantu peserta didik untuk memahami materi tentang Zat dan Perubahannya. Setiap peserta didik diarahkan untuk dapat mempelajari e-module ini secara mandiri, namun demikian mereka juga diharapkan dapat menuliskan setiap permasalahan pembelajaran yang ditemuinya saat mempelajari e-module ini dalam buku catatan mereka. Berkenaan dengan permasalahan-permasalahan tersebut, diharapkan Bapak/Ibu Guru dapat membahasnya dalam jadwal kegiatan pembelajaran yang telah dirancang sehingga anak-anak peserta didik dapat memahami materi dengan baik dan tidak mengalami salah konsep. C. Peran Guru & Orang Tua e-Module e-module e-module e-module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM 5
KEGIATAN BELAJAR 1 Konsep Zat pada Bahan Es Puter A. Tujuan Kegiatan Belajar 1 B. Peta Pikiran - Pengertian zat - Jenis-jenis wujud zat - Partikel penyusun zat Science - Neraca: mengukur massa - Gelas ukur/mistar: mengukur volume - Gong kecil pada gerobak es puter - Menggambar susunan partikel zat - Menghitung massa dan volume zat - Memperkirakan jarak antar partikel zat Technology Engineering Mathematics Zat Padat Cair Gas Wujud Zat STEM Etnosains dikaitkan dengan pada terdiri dari dikaitkan dengan terdiri dari e-Module 6 Setelah melakukan kegiatan belajar menggunakan e-module melalui kegiatan observasi bahan-bahan es puter, peserta didik mampu menjelaskan tentang konsep zat dengan tepat Setelah melakukan kegiatan belajar menggunakan e-module melalui kegiatan observasi bahan-bahan es puter, peserta didik mampu membedakan jenis wujud zat dengan benar Setelah melakukan kegiatan belajar menggunakan e-module melalui pengamatan video tentang partikel zat, peserta didik mampu menganalisis jarak antar partikel wujud zat dengan benar 1. 2. 3. Bahan-bahan untuk membuat es puter dan benda-benda di sekitar kita e-module e-module e-module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
C. Aktivitas Pembelajaran e-Module 7 Perhatikan gambar berikut ini! Apakah kalian pernah melihat penjual tersebut? Yaa, gambar di atas merupakan gambar seorang penjual es puter atau es dung-dung. Es yang memiliki rasa manis dan juga gurih. Apakah kalian mengetahui sejarah dari salah satu makanan tradisional ini? Sejarah es puter berawal dari keterbatasan orang Indonesia untuk menikmati es krim yang pada masa penjajahan Belanda hanya bisa dinikmati oleh kaum tertentu. Hal tersebut dikarenakan bahan utama pembuatan es krim berupa susu dan lemari pendingin atau kulkas yang harganya sangat mahal pada masa itu. Harapan orang Indonesia untuk bisa menikmati es krim melahirkan modifikasi pembuatan es krim dengan mengganti bahan utama yaitu susu dengan santan kelapa. Penggantian bahan utama inilah yang menciptakan rasa dari es ini menjadi lebih gurih. Lemari pendingin atau kulkas juga dimodifikasi, diganti dengan es batu yang diberi garam. Hidangan ini dikatakan es puter karena dalam pembuatannya, adonan diputar-putar dalam peralatan pembuat es hingga membentuk butiran-butiran kristal halus. Sementara itu, nama es dung-dung diambil dari suara yang keluar dari gong mini atau kenong yang digantung dan dipukul-pukul oleh penjual es puter atau es dung-dung saat menjajakan dagangannya dengan suara yang dikeluarkan dari alat tersebut yaitu "dung-dung-dung-dung". Sejarah Es Puter Gambar 1. Penjual Es Puter atau Es Dung-Dung Sumber : p2k.unkris.ac.id IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
Kalian telah mengetahui sejarah dari es puter dan bahkan mungkin juga sering mengkonsumsi makanan tradisional ini. Apakah kalian mengetahui, apa saja bahan-bahan untuk membuat es puter yang lezat tersebut, coba pikirkan! Yaa, bahan-bahan untuk membuat es puter cukup sederhana dan mudah untuk ditemukan, seperti: santan kelapa, gula pasir, es batu, dan garam. Namun, apakah kalian menyadari bahan-bahan untuk membuat es puter dan benda-benda yang ada di sekitar kita seperti: balon berisi udara, air, batu, dan benda lainnya itu termasuk zat. Apakah kalian mengetahui apa sebenarnya itu zat? Apa saja jenisnya dan bagaimana sifatnya? Oleh karena itu, untuk mempermudah menjawab pertanyaan tersebut dan memahami materi pada kegiatan belajar 1, silahkan kerjakan aktivitas berikut ini! Aktivitas 1 Mari Kita Pikirkan! Gambar 2. Es Puter Sumber : Dokumentasi Pribadi B. Alat dan Bahan C. Prosedur atau Langkah Kerja Alat: - neraca - mistar - gelas ukur - beberapa wadah berbeda bentuk - alat tulis Bahan: - santan kelapa - gula pasir - es batu - garam - balon berisi udara 1. Siapkan alat dan bahan 2. Ukur massa dan volume setiap benda 3. Tempatkan benda ke wadah, amati bentuknya 4. Pindahkan benda ke wadah yang lain, amati bentuknya, apakah berubah 5. Catat hasil pada tabel e-Module 8 A. Tujuan Aktivitas 1 Lakukan aktivitas 1 berikut ini dengan cermat dan teliti! 1. Menjelaskan konsep zat 2. Membedakan jenis dan sifat wujud zat IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
3. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, apakah ada benda yang tidak mengalami perubahan bentuk? Jika ada, sebutkan! 4. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, apakah ada benda yang mengalami perubahan bentuk? Jika ada, sebutkan! D. Tabel Hasil Percobaan Tabel 1. Tabel Hasil Percobaan Massa, Volume, Bentuk, dan Jenis Zat D. Pertanyaan Diskusi 1. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, apakah ada benda yang tidak memiliki massa? Jika ada, sebutkan! 2. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, apakah ada benda yang tidak memiliki volume? Jika ada, sebutkan! e-Module 9 5. Perhatikan ketika santan kelapa ditempatkan di beberapa wadah. Apakah santan kelapa tersebut selalu menempati ruang dalam wadahnya? Bagaimana hasilnya jika santan kelapa diganti dengan susu kental manis? 6. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, jelaskan apa itu zat, apa saja jenisnya, dan sebutkan ciri-ciri dari setiap jenis wujud zat tersebut! IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
Kalian telah mengetahui apa itu zat berdasarkan aktivitas 1. Yaa, zat adalah segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang. Zat dikatakan mempunyai massa karena dapat diukur massanya dengan cara menimbang zat tersebut. Zat dikatakan menempati ruang karena zat dapat ditempatkan dalam suatu ruang atau wadah tertentu. Berdasarkan wujudnya, zat dibedakan menjadi tiga, yaitu: zat padat, cair, dan gas. Kalian juga sudah mengetahui beberapa sifat atau ciri-ciri dari ketiga jenis zat tersebut. Zat padat memiliki bentuk dan volume tetap. Zat cair memiliki bentuk menyesuaikan dengan wadahnya, namun volumenya tetap. Sedangkan zat gas, memiliki bentuk dan volume yang berubah-ubah. Tapi, apakah kalian mengetahui apa yang menyebabkan zat itu memiliki bentuk dan volume yang tetap ataupun berubah? Menarik bukan? Penyebabnya adalah karena perbedaan susunan partikel yang menyusun suatu zat. Partikel merupakan bagian terkecil dari suatu materi atau zat. Bagaimana susunan partikel zat padat, cair, dan gas? Untuk mempermudah memahami susunan partikel kaitannya dengan sifat suatu zat, coba kerjakan aktivitas berikut ini! Aktivitas 2 Lakukan aktivitas berikut ini dengan cermat dan teliti! 3. Berikan tanda centang pada kolom di dalam tabel berikut ini yang menurut kalian benar! 2. Setelah menonton video tersebut, coba gambarkan susunan partikel penyusun zat padat, cair, dan gas! Tabel 2. Jarak dan Jenis Ikatan Partikel Padat Cair Gas e-Module 10 Tujuan Aktivitas 2: Menganalisis susunan jarak antar partikel penyusun suatu zat 1. Simak video melalui link berikut: IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM https://tinyurl.com/4efe2any
Melalui aktivitas 2, kalian telah mengetahui bahwasanya setiap zat memiliki susunan partikel yang berbeda-beda. Zat padat memiliki jarak antar partikel yang rapat sehingga membuat zat padat memiliki bentuk yang tetap. Zat padat juga memiliki jenis ikatan partikel yang kuat, hal ini membuat zat padat memiliki volume yang tetap. Zat cair memiliki jarak antar partikel agak longgar sehingga membuat zat cair bentuknya dapat berubah sesuai wadahnya. Jenis ikatan partikel pada zat cair agak kuat, hal ini membuat volumenya tetap dan membuat zat cair bisa mengalir dari tempat tinggi ke rendah. Hal tersebut bisa kita lihat dari air terjun, airnya mengalir dari tempat tinggi ke rendah. Sedangkan, zat gas memiliki jarak antar partikel yang longgar/renggang sehingga membuat zat gas memiliki bentuk yang berubah-ubah. Zat gas juga memiliki jenis ikatan partikel yang lemah, hal ini membuat zat gas mampu berubah-ubah volumenya sesuai dengan wadahnya. Gambar 3. Perbedaan keadaan partikel-partikel dalam zat padat, cair, dan gas Sumber: Victoriani Inabuy dkk, 2021:50 Agar kamu lebih memahami materi pada kegiatan belajar 1 ini, kamu juga dapat melihat video pada link berikut ini: e-Module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM 11 https://tinyurl.com/4kb2jenu
D. Rangkuman Selamat, kalian telah berhasil menyelesaikan materi pelajaran yang diuraikan pada Kegiatan Belajar 1. Nah, untuk lebih memantapkan pemahaman kalian, perhatikan kembali hal-hal penting yang telah dibahas pada uraian materi Kegiatan Belajar 1 berikut ini: e-Module 12 Zat adalah segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang. Berdasarkan bentuknya, zat dibedakan menjadi: zat padat, cair, dan gas. Zat padat memiliki bentuk dan volumenya tetap, tidak tergantung wadahnya, jarak antar partikel dekat dan berikatan kuat. Zat cair memiliki bentuk menyesuaikan dengan wadahnya namun volumenya tetap, jarak antar partikel sedikit longgar (kurang dekat) dan berikatan agak kuat. Gas memiliki bentuk dan volumenya berubah sesuai dengan wadahnya, jarak antar partikel longgar/renggang dan berikatan lemah. 1. 2. 3. 4. 5. IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
TES FORMATIF 1 Untuk mengetahui apakah kalian telah menguasai materi pelajaran pada kegiatan belajar 1, kerjakan tes formatif berikut ini. Pilihlah jawaban yang paling benar. Petunjuk Pengerjaan e-Module 13 Perhatikan bacaan berikut ini! Suatu ketika seorang siswa sedang melakukan percobaan untuk mengetahui konsep zat. Dia menggunakan santan sebagai bahan percobaannya. Dia mengukur/menimbang massa menggunakan neraca, mengukur volume menggunakan gelas ukur, dan kemudian memindahkan santan tersebut ke dalam beberapa bentuk wadah yang berbeda-beda. Berdasarkan percobaan tersebut didapatkan massanya 40 gram, volumenya 50 ml, dan bentuknya menyesuaikan dengan wadahnya. Berdasarkan percobaan siswa tersebut, apa yang bisa kalian simpulkan? Zat adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang Zat adalah segala sesuatu yang memiliki volume dan menempati ruang Zat adalah segala sesuatu yang menempati ruang dan berubah bentuknya Zat adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan dapat ditimbang Perhatikan bacaan berikut ini! Suatu ketika, seorang juru masak sedang membereskan dapur tempatnya bekerja. Dia meletakkan pisau ke dalam kotak khusus untuk pisau, selanjutnya dia membereskan minyak yang masih tersisa dengan cara memasukan minyak ke dalam botol. Dia menyadari bahwa setiap benda memiliki jenis dan sifat yang berbeda-beda, sehingga dia tidak meletakkan barang secara sembarangan. Berdasarkan hal tersebut, pernyataan berikut yang sesuai kaitannya dengan sifat-sifat zat adalah…. A. B. C. D. 1. 2. IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM https://tinyurl.com/4y2pu48d
Zat padat, kaitannya adalah jarak partikel tidak rapat dan berikatan kurang kuat membuat zat padat memiliki bentuk dan volume tetap Zat cair, kaitannya adalah jarak partikel tidak rapat dan berikatan kurang kuat membuat zat cair memiliki bentuk menyesuaikan wadahnya namun volumenya tetap Zat gas, kaitannya adalah jarak partikel tidak rapat dan berikatan kurang kuat membuat zat gas memiliki bentuk dan volume yang berubah-ubah Zat cair, kaitannya adalah jarak partikel tidak rapat dan berikatan kurang kuat membuat zat cair memiliki bentuk dan volume yang berubah-ubah e-Module 14 Zat gas merupakan salah satu zat yang sering kita jumpai. Zat gas memiliki sifat-sifat yang unik. Salah satu sifatnya adalah memiliki partikel yang bergerak bebas dan selalu menempati ruangan. Jika kalian ingin membuktikan kebenaran hal tersebut, maka salah satu rancangan prosedur yang paling tepat adalah….. Melakukan pengukuran terhadap volume zat gas dalam suatu ruangan tertutup Melakukan pengukuran massa zat gas dalam suatu ruangan Membandingkan dua balon yang diisi udara penuh Menuangkan minyak wangi pada sudut ruangan, kemudian coba mencium baunya pada jarak beberapa meter A. B. C. D. 3. Perhatikan bacaan berikut ini! Suatu ketika seorang siswa sedang melakukan pengamatan terkait partikel penyusun suatu zat. Dari pengamatan yang dia lakukan didapatkan data bahwasanya suatu zat memiliki partikel yang berjarak sedikit longgar (tidak rapat) dan berikatan kurang kuat. Berdasarkan hasil tersebut, apa wujud zat tersebut dan apa kaitannya dengan sifat dari wujud zat tersebut? 4. A. B. C. D. 5. Perhatikan tabel data hasil pengamatan jarak partikel zat berikut ini! Berdasarkan hasil data tersebut, jika diilustrasikan pada gambar maka secara berturut-turut ilustrasi partikel zat padat, cair, dan gas yang benar adalah….. A. B. C. D. IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
1. Setelah selesai mengerjakan Tes Formatif Kegiatan Belajar 1 ini, silahkan cocokkan jawaban dengan kunci jawaban yang telah disediakan pada halaman akhir. Kemudian hitung tingkat penguasaan yang dapat dicapai dengan menggunakan rumus berikut ini: 2. Jika Nilai Capaian yang diperoleh kurang dari 75, maka harus mempelajari kembali materi yang belum dikuasai. Jika masih mengalami kesulitan, catatlah pada buku catatan bagian mana saja yang masih belum dipahami untuk kemudian dapat mendiskusikannya bersama teman, menceritakannya kepada orang tua, atau dapat menanyakannya langsung kepada Bapak/Ibu Guru pada saat jadwal kegiatan pembelajaran berlangsung. 3. Jika tingkat penguasaan yang diperoleh lebih dari atau sama dengan 75%, maka dapat melanjutkan ke Kegiatan Belajar selanjutnya. Umpan Balik Petunjuk Umpan Balik Pengerjaan Tes Formatif e-Module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM 15
KEGIATAN BELAJAR 2 proses pembuatan es puter sederhana kaitannya dengan perubahan zat ditinjau dari unsur STEM A. Tujuan Pembelajaran B. Peta Pikiran Setelah melakukan kegiatan belajar menggunakan e-module melalui kegiatan pembuatan es puter, peserta didik mampu menjelaskan perubahan-perubahan zat dengan tepat dan kaitannya dengan unsur STEM pada pembuatan es puter - Perubahan fisika: mencair, membeku, mengembun, menyublim - Perubahan kimia: perkaratan - Penurunan titik beku dengan garam Science - Gelas ukur untuk mengukur volume bahan - Neraca untuk mengukur massa bahan - Tabung stainless untuk membuat es puter - Mendesain alat untuk membuat es puter sederhana - Teknik memutar tabung pembuatan es puter - Desain gerobak es puter untuk mempertahankan bentuk es puter - Menghitung komposisi bahan dalam membuat es puter - Kecepatan atau lamanya putaran dalam membuat es puter - Bangun ruang pada tabung stainless untuk membuat es puter Technology Engineering Mathematics Etnosains "Es Puter" STEM terdiri dari Perubahan Zat Perubahan Fisika Perubahan Kimia berkaitan dengan dibedakan menjadi diajarkan melalui e-Module 16 4. e-module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
C. Aktivitas Pembelajaran Kalian telah mengetahui sejarah dari es puter dan juga bahan-bahan untuk membuat es puter sederhana. Kalian mungkin juga sering mengkonsumsi makanan tradisional yang memiliki rasa manis, bertekstur lembut, dan juga gurih ini. Namun, apakah kalian pernah mencoba untuk membuat es puter secara mandiri? Tentu akan menarik bukan? Selain itu, sebenarnya apa saja faktor yang mempengaruhi kualitas dari es puter tersebut? Tidak lupa juga tentunya, apa saja kaitannya dengan perubahan zat pada proses pembuatan es puter dan juga kaitannya dengan unsur STEM pada pembuatan es puter? Untuk itu, lakukan aktivitas berikut ini dengan baik dan penuh semangat! Aktivitas 3 Mari Kita Pikirkan! Lakukan aktivitas 3 berikut ini! A. Tujuan Aktivitas 3 Membuat Es Puter Sederhana e-Module 17 Gambar 4. Es Puter Sumber : Dokumentasi Pribadi Mengetahui faktor yang mempengaruhi kualitas atau tekstur es puter Mengetahui perubahan-perubahan zat yang terjadi ketika pembuatan es puter Mengetahui unsur STEM yang ada pada pembuatan es puter 1. 2. 3. IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
B. Alat dan Bahan e-Module 18 Alat: - toples kaleng - baskom - stopwatch - gelas ukur - neraca - sendok Bahan: - santan - gula pasir - garam - es batu C. Variabel Percobaan Percobaan 1 -Variabel bebas: banyaknya garam -Variabel terikat: tekstur es puter -Variabel kontrol: waktu putaran, banyaknya es batu, volume santan, jenis wadah, banyaknya gula Percobaan 2 -Variabel bebas: waktu putaran -Variabel terikat: tekstur es puter -Variabel kontrol: volume santan, banyaknya es batu, banyaknya garam, jenis wadah, banyaknya gula Percobaan 3 -Variabel bebas: volume santan -Variabel terikat: tekstur es puter -Variabel kontrol: banyaknya garam, waktu putaran, banyaknya es batu, jenis wadah, banyaknya gula D. Langkah Kerja Siapkan alat dan bahan Ukur volume santan menggunakan gelas ukur sebanyak 200 ml Masukkan santan ke dalam kaleng, tambahkan gula sebanyak 45 gram, aduk hingga tercampur, lalu tutup rapat kaleng Letakkan kaleng di tengah-tengah baskom Masukkan potongan es batu sebanyak 1 kg ke dalam baskom secara merata Taburi es batu dengan garam sebanyak 30 gram secara merata Putar kaleng secara searah selama 7 menit Amati perubahan apa saja yang terjadi pada setiap bahan yang digunakan Percobaan 1 (Pengaruh banyak sedikitnya garam terhadap tekstur es puter) Catat hasil pada tabel dan ulangi langkah-langkah di atas untuk jumlah garam yang berbeda (60 gram dan 90 gram) IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
e-Module 19 Siapkan alat dan bahan Ukur volume santan menggunakan gelas ukur sebanyak 200 ml Masukkan santan ke dalam kaleng, tambahkan gula sebanyak 45 gram, aduk hingga tercampur, lalu tutup rapat kaleng Letakkan kaleng di tengah-tengah baskom Masukkan potongan es batu sebanyak 1 kg ke dalam baskom secara merata Taburi es batu dengan garam sebanyak 30 gram secara merata Putar kaleng secara searah selama 4 menit Amati perubahan apa saja yang terjadi pada setiap bahan yang digunakan Percobaan 2 (pengaruh lama waktu putaran terhadap tekstur es puter) Catat hasil pada tabel dan ulangi langkah-langkah di atas untuk jumlah garam yang berbeda (7 menit dan 10 menit) Percobaan 3 (pengaruh volume santan terhadap tekstur es puter) Siapkan alat dan bahan Ukur volume santan menggunakan gelas ukur sebanyak 100 ml Masukkan santan ke dalam kaleng, tambahkan gula sebanyak 45 gram, aduk hingga tercampur, lalu tutup rapat kaleng Letakkan kaleng di tengah-tengah baskom Masukkan potongan es batu sebanyak 1 kg ke dalam baskom secara merata Taburi es batu dengan garam sebanyak 30 gram secara merata Putar kaleng secara searah selama 7 menit IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
Amati perubahan apa saja yang terjadi pada setiap bahan yang digunakan Catat hasil pada tabel dan ulangi langkah-langkah di atas untuk jumlah garam yang berbeda (200 ml dan 300 ml) e-Module 20 E. Tabel Hasil Percobaan Tabel 3. Hasil Percobaan 1 Tabel 4. Hasil Percobaan 2 Tabel 5. Hasil Percobaan 3 Tabel 6. Data Hasil Perubahan Wujud Zat pada Pembuatan Es Puter Untuk menambah wawasan kalian tentang proses pembuatan es puter, kalian bisa menonton pada link berikut: IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM https://tinyurl.com/yckpcnp9
F. Pertanyaan Diskusi 1. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, coba gambarkan desain alat percobaan yang kamu lakukan! 2. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, apa pengaruh banyaknya garam, lamanya waktu putaran, dan volume santan terhadap tekstur es puter? 3. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, perubahan wujud zat apa saja yang terjadi pada proses pembuatan es puter? Sebutkan dan jelaskan! 4. Penambahan garam pada es batu selama proses pembuatan es puter bertujuan untuk apa? 5. Jika pada kaleng bagian luar dibiarkan lama (setelah terkena es yang tercampur garam), menurut kalian apa yang akan terjadi pada kaleng tersebut? Termasuk perubahan apa? Coba jelaskan! 6. Analisislah unsur STEM yang ada dalam proses pembuatan es puter! e-Module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM 21
Konsep sains yang ada pada proses pembuatan es puter yaitu perubahan fisika, perubahan kimia, dan titik beku. Perubahan fisika yang terjadi selama proses pembuatan es puter yaitu: Uraian Etnosains "Es Puter" Kaitannya dengan STEM 1. Science Gambar 5. Pembuatan Es Puter Sederhana Sumber: Steemit.com a) Mencair Mencair merupakan proses perubahan wujud zat, dari zat padat menjadi zat cair. Proses ini dapat terlihat dan teramati dari perubahan es batu yang lama-kelamaan akan mencair menjadi air. Selain itu, proses larutnya garam yang dicampur pada es batu semakin lama akan larut menjadi satu menjadi air. Hal tersebut juga merupakan proses mencair. Ada juga proses larutnya gula pasir dalam santan juga termasuk proses mencair. b) Membeku Membeku merupakan proses perubahan wujud zat, dari zat cair menjadi zat padat. Proses ini dapat terlihat dan teramati dari perubahan susu cair yang lama-kelamaan berubah menjadi krim es, semakin lama diputar maka teksturnya akan semakin keras. c) Mengembun Mengembun merupakan proses perubahan wujud zat, dari zat gas menjadi zat cair. Proses ini dapat terlihat dan teramati dari cairan yang menempel pada baskom yang diisi es batu. Hal tersebut dikarenakan ketika baskom diisi es, baskom menjadi dingin. Udara yang bersentuhan dengan baskom dingin ini akan turun suhunya. Uap air yang ada di udara pun ikut mendingin. Jika suhunya sudah cukup dingin, uap air ini akan mengembun membentuk tetes-tetes air di bagian luar baskom. e-Module 22 d) Menyublim Menyublim merupakan proses perubahan wujud zat, dari zat padat menjadi zat gas. Proses ini dapat terlihat dan teramati ketika kalian melihat asap putih yang keluar dari es batu. Asap tersebut merupakan wujud zat gas dari hasil proses perubahan wujud dari zat padat. IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
Perubahan kimia terjadi dalam proses pembuatan es puter dapat terlihat dalam beberapa hari berikutnya. Perubahan tersebut terjadi pada kaleng yang bagian luarnya mengalami pengkaratan. Hal tersebut karena bagian luar kaleng bersentuhan langsung dengan es batu yang diberi garam. Garam memiliki sifat korosif, sehingga membuat kaleng mengalami pengkaratan. Garam yang ditaburkan pada es batu memiliki peranan penting selama proses pembuatan es puter. Garam tersebut berfungsi untuk menurunkan titik beku. Hal tersebut bertujuan agar cairan dalam kaleng (susu cair) bisa lebih cepat membeku dan membentuk kristal es. e-Module 23 Konsep teknologi berkaitan dengan alat-alat yang digunakan selama proses pembuatan es puter. Adapun alat-alat yang digunakan untuk membuat es puter sederhana yaitu: gelas ukur untuk mengukur volume bahan yang akan digunakan, neraca digunakan untuk mengukur massa bahan yang akan digunakan, kaleng logam untuk wadah zat cair yang akan dibuat menjadi es puter, baskom plastik untuk wadah es batu, stopwatch untuk menghitung lamanya proses pembuatannya es puter, dan sendok untuk menaburkan garam atau mengaduk bahan. 2. Technology Gambar 6. Tabung Stainless untuk Membuat Es Puter Sumber: Tokopedia.com Semakin berkembangnya kemajuan teknologi, membuat proses pembuatan es puter juga melibatkan teknologi terkini. Salah satunya yaitu alat mesin es puter. Mesin tersebut dioperasionalkan dengan bantuan energi listrik. Komponen yang paling penting dalam pembuatan es puter yaitu tabung stainless. Tabung ini digunakan sebagai wadah bahan es puter. Tabung ini diputar dalam waktu tertentu baik secara tradisional maupun modern dengan bantuan tenaga listrik. IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
3. Engineering Konsep teknik/rekayasa yang ada selama proses pembuatan es puter dapat terlihat dari bagaimana caranya untuk mendesain alat-alat yang digunakan untuk membuat es puter. Desain alat akan menentukan hasil yang didapatkan. Semakin baik desain alat, maka hasil es puter juga akan semakin baik. Seperti dalam pembuatan es puter sederhana, meletakkan es batu dalam baskom, maka es batu harus diletakkan secara menyeluruh dan rata menutupi bagian luar kaleng. Sehingga proses pembekuan zat cair di dalam kaleng akan maksimal. Gambar 7. Desain Pembuatan Es Puter Sederhana Sumber: Dokumentasi Pribadi e-Module 24 Selain itu, teknik dalam memutar saat membuat es puter juga harus benar. Diusahakan pemutaran dilakukan secara searah dan dengan kecepatan yang konstan. Jika dilakukan dengan arah yang tidak menentu dan kecepatan yang tidak stabil, maka akan mempengaruhi lama cepatnya proses pembekuan zat cairnya. Selain itu, juga akan mempengaruhi kualitas dari es puter itu sendiri. Konsep teknik/rekayasa juga dapat dilihat dari konstruksi atau desain dari gerobak penjual es puter. Desain dari gerobak tersebut cukup unik. Desain dari gerobak ini berfungsi untuk mempertahankan kondisi es puter tetap membeku. Bagian tengah dari gerobak terdapat lubang. Lubang tersebut berisi tabung es puter yang dikelilingi oleh suatu karung berisi potongan-potongan es batu dan sudah diberi garam. Fungsi dari es batu yang diberi garam tersebut yaitu tidak lain agar es puter tidak cepat meleleh. Gambar 8. Desain Gerobak Es Puter Sumber: Dokumentasi Pribadi IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
Es puter merupakan salah satu produk etnosains yang ada di sekitar kita. Sebenarnya, masih banyak etnosains yang berkaitan dengan konsep IPA. Coba kamu perhatikan lingkungan sekitarmu, apa saja produk etnosains yang berkaitan dengan konsep IPA? Kalau kamu menemukannya, coba catatlah dalam buku catatanmu, galilah informasi untuk menambah wawasanmu, dan jika masih belum menemukan coba diskusikan dengan gurumu! Konsep matematika juga ada dalam proses pembuatan es puter. Jumlah komposisi bahanbahan yang digunakan untuk membuat es puter juga akan mempengaruhi rasa, tekstur, dan lama atau cepatnya proses pembuatan es puter. Untuk mendapatkan rasa yang manis dan gurih, maka perlu ditambahkan gula/pemanis makanan dan juga bisa ditambahkan dengan buah-buahan untuk menambah rasa manis alami. Untuk mendapatkan rasa yang gurih, tentunya harus digunakan santan kelapa yang masih baru dan juga kualitas yang baik. Semakin banyak bahan yang akan dibuat menjadi es puter, maka proses pembuatannya juga akan semakin lama. Hal tersebut dikarenakan proses pemutaran tabung es puter yang dilakukan harus dengan hati-hati agar bahan tidak tumpah. Selain itu, proses pemutaran tabung es puter tersebut memerlukan waktu kurang lebih 2 jam pemutaran untuk volume tabung kurang lebih 15 liter, dengan diameter 22 cm dan tinggi 50 cm. 4. Mathematics Coba Carilah! e-Module 25 Selain itu, tabung es puter juga menerapkan konsep matematika berupa bangun ruang. Bangun ruang yang dimaksud yaitu tabung atau silinder. Tabung memiliki bentuk yang unik. Tabung atau silinder adalah bangun ruang tiga dimensi yang dibentuk oleh dua buah lingkaran identik yang sejajar dan sebuah persegi panjang yang mengelilingi kedua lingkaran tersebut. Tabung memiliki 3 sisi (alas, selimut, dan tutup) dan 2 rusuk. Gambar 9. Bangun Ruang Tabung Sumber: Advernesia.com IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
Mencair atau meleleh dan membeku sudah kamu amati ketika proses membuat es puter. Pada pembuatan es puter, proses mencair terjadi pada es batu yang berubah menjadi air. Hal tersebut dapat terjadi karena panas dari lingkungan sekitar ditambah lagi dengan proses pemutaran kaleng membuat partikel-partikel dalam zat padat bergetar lebih cepat sehingga terbentuk sedikit ruang antara partikel. Dengan panas yang terus diberikan, maka ikatan antara partikel lama kelamaan akan berkurang kekuatannya sehingga terbentuklah zat cair. Peristiwa tersebut dikenal dengan sebutan mencair atau meleleh. Sedangkan pada proses pembuatan es puter, membeku terjadi pada susu cair yang berubah menjadi kristal es. Hal tersebut terjadi karena zat cair berupa susu cair kehilangan energi panas karena didinginkan (artinya panas dari air keluar pada udara dingin di sekitarnya), maka partikel-partikel air bergerak lebih lambat dan saling mendekat sampai terbentuk ikatan yang lebih kuat antara partikel dan partikel tidak dapat bergerak lagi. Mereka hanya bergetar saja. Saat inilah air berubah menjadi es. Dalam prose pembuatan es puter terlihat dari terbentuknya kristal es dari susu cair. Perubahan fisika merupakan perubahan yang terjadi pada zat yang tidak menghasilkan zat jenis baru Penguatan Materi Seorang filsuf terkenal, Heraclitus, mengatakan bahwa satu-satunya yang tetap dalam kehidupan adalah perubahan itu sendiri. Semua hal berubah. Kamu yang dulu masih bayi terus berkembang hingga menjadi seperti sekarang, siswa kelas tujuh, dan akan terus berubah, baik secara fisik maupun pikiran dan perilaku. Menjadi orang yang lebih baik. Tidak hanya kita, materi juga dapat mengalami perubahan. Zat atau materi dapat mengalami perubahan fisika dan perubahan kimia. Meleleh dan Membeku Perubahan Fisika Gambar 10. Keadaaan parrtikel pada perubahanw ujud meleleh danm membeku Sumber: Victoriani Inabuy dkk, 2021:55 e-Module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM 26
Menguap dan Mengembun Ketika kalian memanaskan air dalam panci maka lama kelamaan akan muncul gelembung-gelembung pada air. Saat muncul gelembung di mana air naik ke permukaan lalu dilepaskan ke udara berupa uap air itu disebut sebagai peristiwa mendidih. Adapun saat air, yang merupakan zat cair, berubah menjadi uap air, yang merupakan gas, disebut sebagai proses menguap. Proses menguap dapat terjadi di bawah titik didih zat cair. Kalian bisa melihat pengertian titik didih pada bagian berikutnya. Contohnya pakaian kita yang basah setelah dicuci, airnya menguap saat dijemur sehingga bisa kering. Menguap terjadi pada permukaan zat cair, sedangkan mendidih terjadi pada semua bagian zat cair. Gambar 11. Perbandingan proses mendidih dan menguap Sumber: Victoriani Inabuy dkk, 2021:56 Kebalikan dari proses menguap disebut mengembun atau kondensasi. Pada proses kondensasi, panas dari gas yang terbentuk berpindah ke udara di sekitarnya. Karena kehilangan energi panas, maka gas berubah menjadi zat cair. Seperti yang terjadi pada bagian luar baskom yang terdapat butiran air karena didalam baskom terdapat es batu pada proses pembuatan es puter. Beberapa contoh kondensasi sering terjadi pada kehidupan kalian setiap harinya. Seperti: kacamata yang mengembun, terbentuk awan, terbentuknya kabut, tetesan air di daun pagi hari, dll. e-Module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM 27
Gambar 12. Pertunjukan seni menggunakan efek kabut dari sublimasi es kering (dry ice) Sumber: Victoriani Inabuy dkk, 2021:57 Menyublim dan Mengkristal Perubahan dari padatan yang dipanaskan, sampai menjadi gas, tanpa melalui tahapan menjadi cairan, disebut menyublim. Peristiwa sublimasi es kering (dry ice) sering dimanfaatkan untuk menyebabkan efek asap atau kabut saat konser musik, pertunjukan dan pagelaran seni bahkan acara pernikahan. Contoh lainnya adalah kapur barus yang digunakan untuk pengharum kamar mandi atau lemari. Proses kebalikan dari menyublim, disebut sebagain megkristal. Mengkristal merupakan perubahan wujud dari gas langsung menjadi padatan. Contoh peristiwa mengkristal dalam kehidupan sehari-hari adalah pembentukan salju, embun beku, dan jelaga hitam pada knalpot. e-Module 28 Contoh menyublim juga terlihat pada proses pembuatan es puter. Prosesnya terlihat pada bahan berupa es batu. Es batu bukan hanya mengalami perubahan wujud menjadi air (mencair), akan tetapi sebagian wujudnya berubah menjadi gas. Hal tersebut terlihat dari asap putih yang keluar dari es batu. Asap putih tersebut sebenarnya uap air yang tercipta karena perbedaan suhu dingin antara es batu dengan suhu panas di lingkungan sekitar. (dry ice) (dry ice) IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
Perhatikanlah gambar grafik di bawah ini yang menunjukkan kenaikan suhu akibat adanya pemanasan es hingga menjadi uap air. Namun kali ini ada data suhu yang dicantumkan pada sumbu-y, sementara sumbu-x menunjukkan waktu pemanasan. Gambar 13. Graik perubahan wujud zat per satuan waktu Sumber: Victoriani Inabuy dkk, 2021:57 Titik Leleh, Titik Beku dan Titik Didih Dari grafik di atas, kita melihat bahwa: 1) Suhu awal sebelum percobaan adalah -20°C, saat itu isi dalam gelas semuanya berupa es batu. 2) Dengan adanya pemanasan (energi) maka suhu di dalam gelas naik sampai pada 0°C, dimana suhu tidak mengalami perubahan selama proses meleleh. Mengapa hal ini bisa terjadi padahal gelas ini tetap dipanaskan? Ingatlah bahwa meleleh adalah proses perubahan dari zat padat menjadi zat cair yang membutuhkan energi. Energi berupa panas digunakan untuk membuat partikel-partikel dalam es bergerak lebih cepat. Panas juga diperlukan untuk melepaskan ikatan yang sangat kuat antara partikel-partikel dalam es sehingga memungkinkan adanya ruang antara partikel-partikel air. Temperatur atau suhu pada saat suatu padatan berubah menjadi cairan disebut sebagai titik leleh. Sementara suhu pada saat suatu cairan berubah menjadi padatan disebut sebagai titik beku. Titik leleh dan titik beku suatu zat adalah sama. Jadi titik leleh dan titik beku air adalah 0°C. e-Module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM 29
Apabila ke dalam sebuah zat pelarut ditambahkan zat terlarut, maka akan terjadi proses penurunan tekanan uap jenuh larutan. Kemudian, adanya penurunan tekanan uap jenuh larutan akan mengakibatkan penurunan titik beku larutan. Penurunan titik beku ini dapat kita jumpai pada penambahan garam ke es batu dalam pembuatan es puter atau es dungdung. 3) Ketika semua es telah berubah menjadi air, maka suhu di dalam cairan yang terus dipanaskan ini naik lagi sampai mencapai 100°C. 4) Suhu kemudian konstan atau tetap lagi pada 100°C saat air menguap membentuk uap air. Suhu yang tetap ini disebut sebagai titik didih. Menurut kalian, mengapa suhu konstan padahal masih ada pemanasan terus-menerus? Titik didih adalah suhu ketika cairann mengalami proses mendidih, dilepaskan ke udara dalam bentuk gas Misalnya titik didih air adalah 100°C, artinya pada suhu pemanasan itu cairan mulai berubah menjadi gas, dan suhu akan berubah sampai semua cairan sudah menguap. Tabel 7. Titik Leleh dan Titik Didih Beberapa Materi pada Tekanan Normal Sumber: Victoriani Inabuy dkk, 2021:59 Tidak semua materi memiliki titik didih atau titik leleh yang sama dengan air. Setiap materi atau zat memiliki titik didih dan titik leleh masing- masing, yang dapat membedakannya dengan materi atau zat yang lain. Perhatikan tabel berikut ini yang menunjukkan data titik leleh dan titik didih beberapa materi. e-Module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM 30
Gambar di samping menunjukkan jtika dua macam cairan yang berwarna bening, yaitu cairan timbal (II) nitrat dan cairan kalium iodida dicampurkan maka terbentuklah warna kuning dalam campuran tersebut. Warna kuning ini menunjukan adanya senyawa baru yang terbentuk yaitu timbal (II) iodide. Perubahan ini menunjukkan cairan sebelum reaksi dan sesudah reaksi adalah cairan yang berbeda, tidak sama lagi sehingga disebut perubahan kimia. Persamaan reaksinya yaitu: Perubahan Kimia Gambar 14. Reaksi yang menghasilkan perubahan warna Sumber: Victoriani Inabuy dkk, 2021:66 Perubahan Warna timbal (II) nitrat + kalium iodide ➡️ timbal (II) iodide + kalium nitrat Perubahan kimia juga dapat dilihat pada reaksi antara logam magnesium dengan larutan bening asam klorida, seperti ditunjukkan pada gambar di samping ini yang membentuk gelembung-gelembung kecil. Gelembung ini berbeda, yang terbentuk saat air mendidih karena gelembung ini merupakan hasil reaksi kimia antara magnesium dan asam klorida yang membentuk gas hidrogen. Selain gas hidrogen, dihasilkan pula larutan magnesium klorida. Jadi, dapat kita lihat bahwa zat yang ada sebelum dan sesudah reaksi itu berbeda. Adapun pada saat air mendidih, baik air maupun uap air mengandung zat yang sama, yaitu H2O. Terbentuk Gas Gambar 15. Reaksi terbentuknya gas Sumber: Victoriani Inabuy dkk, 2021:66 e-Module 31 Perubahan kimia merupakan perubahan yang menghasilkan suatu zat baru dan tidak dapat dikembalikan IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
Beberapa reaksi kimia menghasilkan endapan sebagai salah satu produknya, padahal tidak ada endapan atau padatan pada pereaksinya. Reaksi awal biasanya berupa larutan yang keruh setelah dicampur seperti pada gambar di samping. Larutan yang keruh menunjukkan adanya padatan yang tidah larut. Apabila dibiarkan beberapa saat maka padatan itu akan menumpuk di bagian bawah tabung reaksi. Padatan inilah yang disebut sebagai endapan. Gambar 16. Reaksi terbentuknya endapan Sumber: Victoriani Inabuy dkk, 2021:67 Terbentuk Endapan Reaksi kimia yang terjadi pada saat terjadi ledakan, menunjukkan adanya cahaya dan panas. Cahaya dan panas adalah dua bentuk energi. Reaksi lainnya yang menunjukkan perubahan energi adalah reaksi pembakaran logam magnesium (pembakaran adalah reaksi dengan oksigen), seperti ditunjukkan oleh gambar di samping ini. Ada cahaya yang sangat terang yang terlihat ketika pembakaran. Setelah pembakaran diperoleh serbuk putih seperti abu, yaitu magnesium oksida. Ada Perubahan Energi Gambar 17. Reaksi perubahan energi Sumber: Victoriani Inabuy dkk, 2021:67 e-Module 32 Beberapa perubahan kimia yang sering dijumpai di sekitar kita yaitu: buah yang membusuk, perkaratan pada logam, kayu dibakar, penguraian sampah, dan pengolahan suatu makanan (singkong menjadi tapai, pembuatan manisan, dll) IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
E. Rangkuman Selamat, kalian telah berhasil menyelesaikan materi pelajaran yang diuraikan pada Kegiatan Belajar 2. Nah, untuk lebih memantapkan pemahaman kalian, perhatikan kembali hal-hal penting yang telah dibahas pada uraian materi Kegiatan Belajar 2 berikut ini: e-Module 33 Perubahan fisika zat dapat berupa perubahan wujud yang terdiri dari: mencair, membeku, menguap, mengembun, menyublim, dan mengkristal. Perubahan kimia suatu zat ditandai dengan: perubahan warna, terbentuk gas, terbentuk endapan, dan ada perubahan energi. Konsep sains dalam proses pembuatan es puter yaitu: mencair, membeku, mengembun, menyublim, titik beku, dan pengkaratan. Konsep teknologi dalam proses pembuatan es puter berupa alat-alat yang digunakan untuk membuat es puter baik secara sederhana maupun modern. Konsep teknik atau rekayasa dalam proses pembuatan es puter berupa desain alat yang digunakan untuk membuat es puter, teknik putaran yang digunakan dalam pembuatan es puter, dan desain gerobak es puter untuk mempertahankan bentuk es puter. Konsep matematika dalam proses pembuatan es puter berupa perhitungan komposisi bahan yang sesuai untuk membuat es puter, lama putaran untuk membuat es puter, dan juga bentuk bangu ruang tabung es puter. 1. 2. 3. 4. 5. 6. IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
TES FORMATIF 2 Untuk mengetahui apakah kalian telah menguasai materi pelajaran pada kegiatan belajar 2, kerjakan tes formatif berikut ini. Pilihlah jawaban yang paling benar. Petunjuk Pengerjaan e-Module 34 Perhatikan bacaan berikut ini! Suatu ketika seorang siswa sedang melakukan pengamatan terkait perubahan wujud zat. Dia menggunakan es batu yang dibiarkan di lingkungan terbuka, selanjutnya dia menempatkan air ke dalam kulkas. Berdasarkan percobaan tersebut, ternyata perubahan zat yang terjadi tidak membentuk zat baru (hanya mengalami perubahan wujud) dan juga zat yang berubah dapat kembali ke bentuk semula. Berdasarkan percobaan tersebut, maka dapa disimpulkan bahwasanya perubahan tersebut disebut sebagai…… Perubahan fisika Perubahan biologis Perubahan kalor Perubahan kimia A. B. C. D. 1. 2. Perhatikan ilustrasi berikut ini! Ada pedagang es puter yang baru saja memulai untuk usaha es puter pertama kalinya. Suatu hari ketika dia berjualan dari pagi sampai sore, ternyata hal yang tidak terduga terjadi. Es puter yang ada di dalam tabung ternyata banyak yang mencair, sehingga tekstur es puter menjadi lebih cair. Tentunya hal tersebut akan mempengaruhi kualitas es puter. Berdasarkan hal tersebut, bagaimana cara atau prosedur yang tepat untuk menanggulangi agar es puter tersebut tidak mudah mencair? Menambah jumlah es batu di pinggir tabung Menambah jumlah es batu dan garam di pinggir tabung Mengganti tabung dengan ukuran yang lebih besar Mengganti tabung dengan ukuran yang lebih kecil A. B. C. D. IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM https://tinyurl.com/ycy338uy
e-Module 35 Suatu ketika seorang siswa sedang melakukan percobaan memanaskan es batu. Dia mengukur suhu dan waktu dalam beberapa jangka tertentu. Kemudian siswa tersebut membuat grafik yang menunjukkan perubahan yang terjadi pada es batu yang dia panaskan. Membeku dan menyublim Membeku dan mencair Mencair dan menguap Menguap dan membeku A. B. C. D. 3. 4. 5. Berdasarkan grafik tersebut, perubahan apa saja yang terjadi? Rumah sering kali dilengkapi dengan pagar yang terbuat dari besi untuk melindungi rumah dari hal-hal yang tidak diinginkan. Namun, penggunaan pagar besi memiliki jangka waktu tertentu, bahkan akan cepat rusak jika tidak dirawat dengan baik. Salah satu penyebabnya adalah proses perkaratan yang terjadi pada pagar besi. Pagar besi yang berada pada udara lembab dan terkena hujan secara terus menerus akan mempercepat proses perkaratan. Perkaratan terjadi karena reaksi antara logam besi dengan udara dan air yang ada disekitarnya. Bagaimana cara yang tepat untuk menciptakan pagar besi dapat digunakan dalam jangka waktu yang lama? Pagar besi selalu dibersihkan dan dilap setiap hari agar tidak berkarat Pagar besi diberi atap agar terhindar dari hujan agar tidak berkarat Pagar besi dipasang pada arah yang selalu terkena sinar matahari agar tidak berkarat Pagar besi dilapisi cat atau minyak anti karat agar tidak berkarat A. B. C. D. Suatu ketika seorang anak sedang mengamati lingkungan sekitar rumahnya. Dari pengamatan tersebut dia menemukan beberapa fenomena menarik. Dia menemukan ada buah yang sudah membusuk berwarna coklat kehitaman dan beraroma tidak enak. Selain itu, dia juga menemukan pagar besi yang berkarat berwarna kekuningan. Dia juga melihat seseorang yang sedang memasak air menggunakan kayu bakar, setelah beberapa saat kayu tersebut berubah menjadi abu. Berdasarkan hasil pengamatan yang didapatkan dari anak tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa fenomena tersebut dinamakan perubahan….. karena….. Perubahan fisika, karena bentuknya mengalami perubahan dari bentuk awalnya Perubahan kimia, karena perubahan yang terjadi membentuk zat baru Perubahan kalor, karena perubahan suhu dari benda satu ke benda lainnya Perubahan biologis, karena perubahan yang terjadi berkaitan dengan makhluk hidup A. B. C. D. IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
1. Setelah selesai mengerjakan Tes Formatif Kegiatan Belajar 2 ini, silahkan cocokkan jawaban dengan kunci jawaban yang telah disediakan pada bagian lampiran. Kemudian hitung tingkat penguasaan yang dapat dicapai dengan menggunakan rumus berikut ini: 2. Jika Nilai Capaian yang diperoleh kurang dari 75 (disesuaikan dengan KKM yang ditetapkan), maka harus mempelajari kembali materi yang belum dikuasai. Jika masih mengalami kesulitan, catatlah pada buku catatan bagian mana saja yang masih belum dipahami untuk kemudian dapat mendiskusikannya bersama teman, menceritakannya kepada orang tua, atau dapat menanyakannya langsung kepada Bapak/Ibu Guru pada saat jadwal kegiatan pembelajaran berlangsung. 3. Jika tingkat penguasaan yang diperoleh lebih dari atau sama dengan 75%, maka dapat melanjutkan mengerjakan tes akhir e-module ini. Petunjuk Umpan Balik Pengerjaan Tes Formatif e-Module 36 Umpan Balik e-module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
Untukmengetahui apakah kalian telah menguasai materi pelajaran pada e-module ini, kerjakan tes akhir e-module berikut ini. Pilihlah jawaban yang paling benar. TES AKHIR E-MODULE Petunjuk Pengerjaan e-Module 37 Zat cair merupakan salah satu zat yang sering kita jumpai. Zat cair memiliki sifat-sifat yang unik. Salah satu sifatnya adalah memiliki partikel yang jaraknya tidak terlalu dekat dan tidak terlalu jauh, selain itu ikatan partikelnya juga sedikit kuat. Jika kalian ingin membuktikan kebenaran hal tersebut, maka salah satu rancangan prosedur yang paling tepat adalah….. Melakukan pengukuran terhadap volume zat cair dalam suatu ruangan tertutup Melakukan pengukuran massa zat cair dalam suatu ruangan Membandingkan zat cair dengan zat lainnya Menuangkan zat cair ke beberapa wadah dengan berbagai bentuk A. B. C. D. 1. 2. Perhatikan bacaan berikut ini! Suatu ketika seorang siswa sedang melakukan pengamatan terkait partikel penyusun suatu zat. Dari pengamatan yang dia lakukan didapatkan data bahwasanya suatu zat memiliki partikel yang berjarak dekat dan berikatan kuat. Berdasarkan hasil tersebut, apa wujud zat tersebut dan apa kaitannya dengan sifat dari wujud zat tersebut? Zat padat, kaitannya adalah jarak partikel dekat dan berikatan kuat membuat zat padat memiliki bentuk dan volume tetap Zat cair, kaitannya adalah jarak partikel dekat dan berikatan kuat membuat zat cair memiliki bentuk menyesuaikan wadahnya namun volumenya tetap Zat gas, kaitannya adalah jarak partikel dekat dan berikatan kuat membuat zat gas memiliki bentuk dan volume yang berubah-ubah Zat padat, kaitannya adalah jarak partikel dekat dan berikatan kuat membuat zat cair memiliki bentuk dan volume yang berubah-ubah A. B. C. D. e-module e-module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM https://tinyurl.com/2r4tcywa
e-Module 38 Perhatikan beberapa peristiwa berikut 1) Es batu dibiarkan diudara terbuka akan berubah menjadi air 2) Buah mangga yang tidak dipetik akan membusuk 3) Kapur barus akan habis jika dibiarkan diudara terbuka 4) Besi akan berkarat jika terkena hujan 5) Singkong diolah menjadi tapai 6) Air yang dipanaskan semakin lama akan habis Berdasarkan beberapa peristiwa tersebut, manakah yang merupakan perubahan kimia? 2, 4, dan 6 2, 4, dan 5 1, 2, dan 4 1, 3, dan 6 A. B. C. D. 3. 4. 5. A. B. C. D. A. B. C. D. Suatu ketika seorang siswa sedang melakukan percobaan memanaskan es batu. Dia mengukur suhu dan waktu dalam beberapa jangka tertentu. Kemudian siswa tersebut membuat grafik yang menunjukkan perubahan yang terjadi pada es batu yang dia panaskan. Berdasarkan grafik tersebut, fase yang menunjukan bahan pada fase padat dan cair sekaligus yaitu Fase AB Fase BC Fase CD Fase DE Perhatikan bacaan berikut ini! Buah-buahan menjadi salah satu sumber vitamin bagi tubuh. Namun, beberapa jenis buah-buahan tidak bisa bertahan hingga lama, sehingga perlu diperlakukan khusus agar buah tersebut tidak cepat membusuk akibat pertumbuhan mikroorganisme pada buah. Ketika sudah membusuk, buah akan mengalami perubahan kimia yang membuat buah tersebut akan tidak enak untuk dikonsumsi. Berdasarkan uraian tersebut, bagaimana cara yang tepat agar meningkatkan mutu buah-buahan agar bisa bertahan hingga lama? Langsung memakan buah Memberi karbit agar buah cepat matang dan bisa dikonsumsi Menyimpan buah di lemari pendingin untuk menekan pertumbuhan mikroorganisme Membiarkan buah tetap dipohonnya IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
GLOSARIUM e-Module 39 Segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang Unsur butir (dasar) benda atau bagian benda yang sangat kecil dan berdimensi; materi yang sangat kecil, seperti butir pasir, elektron, atom, atau molekul; zarah Butiran arang halus dan lunak yang terjadi dari asap lampu dan sebagainya berwarna hitam Kemampuan untuk melakukan kerja Bentuk padat dari karbon dioksida yang biasanya digunakan sebagai pendingin Alat musik tradisional yang terbuat dari campuran beberapa logam Bahan yang dapat merangsang terjadinya karat pada bahan-bahan logam Zat Partikel Jelaga Energi Es kering Gong, kenong Korosif : : : : : : : IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM
Pedoman Penilaian Tes Akhir E-module Nilai Akhir Tes Akhir E-module dengan menggunakan perhitungan berikut: Jika skor yang berhasil dicapai kurang dari 75, maka kalian diberi kesempatan untuk mengulangi pengerjaan Tes Akhir E-module tersebut. KUNCI JAWABAN e-Module e-Module e-Module e-Module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM 40 Tes Formatif 1 Tes Formatif 2 Tes Akhir e-Module
DAFTAR PUSTAKA Ayuningsih, F. 2008. Menikmati Kelezatan Makanan Yogyakarta, Semarang, dan Magelang. Jakarta: Gramedia. Purwanti, Elly dkk. 2019. Kajian IPA. Malang: Universitas Muhammadiyah Malang. Sudarmin. 2014. Pendidikan Karakter, Etnosains, dan Kearifan Lokal. Semarang: FMIPA Universitas Negeri Semarang. Tarwotjo, C.S. 1998. Dasar-Dasar Gizi Kuliner. Jakarta: Grasindo. Victoriani Inabuy, dkk. 2021. Ilmu Pengetahuan Alam Kelas VII Semester 1. Jakarta: Puskurbuk Kemdikbud. e-Module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM 41
Profil Pengembang Profil Pembimbing PROFIL e-Module IPA - "Zat dan Perubahannya dalam Pembuatan Es Puter" Berbasis STEM 42 Nama: Deny Dwi Saputra Tempat, Tanggal Lahir: Sleman, 21 April 2001 Nama: Dr. Asri Widowati, S.Pd.Si., M.Pd Tempat, Tanggal Lahir: Cilacap, 16 Agustus 1983 Jabatan : Lektor Kepala +6281804758907 [email protected] @asri_widowati +6288216336709 [email protected] @deny_dwi_saputra