SMP/MTs Sederajat KELAS VII SEMESTER GASAL Hakikat Ilmu Sains Hakikat Ilmu Sains Metode Ilmiah Metode Ilmiah E-Modul Interaktif Pembelajaran IPA Berbasis Science Integrated Learning &
H a k i k a t I l m u S a i n s d a n M e t o d e I l m i a h H a k i k a t I l m u S a i n s d a n M e t o d e I l m i a h E-Modul Interaktif Pembelajaran IPA Berbasis Science Integrated Learning Afida Ifanaula Zahra | Pendidikan IPA Universitas Negeri Semarang 2023
P R A K A T A Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan penyusunan E-Modul E-Modul Interaktif Pembelajaran IPA Berbasis Problem Based Learning. Modul ini disusun berdasarkan standar isi yang dimuat dalam kurikulum merdeka. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah memberikan kami semangat dan motivasi dalam penyelesaian modul ini. Terutama kepada dosen pengampu mata kuliah Strategi dan Desain Pembelajara IPA, Bapak Arif Widiyatmoko, S. Pd., M. Pd., Ph.D. dan Ibu Novi Ratna Dewi, S.Si., M.Pd. serta kepada rekan-rekan. Modul ini dibuat sebagai penunjang media pembelajaran IPA baik digunakan siswa di sekolah maupun belajar mandiri di rumah khusunya pada materi Hakikat Ilmu Sains dan Metode Ilmiah. Demikian modul ini penulis buat, namun masih terdapat kekurangan dalam penulisan. Penulis telah berusaha semaksimal mungkin untuk membuat modul ini. Penulis menyadari bahwa penyusunan modul ini masih jauh dari sempurna. Maka dari itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan modul ini dan dapat bermanfaat untuk di masa yang akan datang. Semarang, 20 Maret 2023 Penulis, Afida Ifanaula Zahra HALAMAN | III
Cover.................................................................................................... i Prakata............................................................................................... iii Daftar Isi............................................................................................ iv Petunjuk Umum.................................................................................v Petunjuk Penggunaan......................................................................vi Seputar Model SIL...........................................................................vii Peta Konsep.....................................................................................viii Pendahuluan......................................................................................1 Pengertian Sains................................................................................2 Ilmuwan Sains....................................................................................3 Laboratorium IPA..............................................................................5 Merancang Percobaan....................................................................11 Pengukuran.......................................................................................14 Pelaporan Hasil Percobaan...........................................................23 Evaluasi.............................................................................................29 Rangkuman......................................................................................34 Glosarium.........................................................................................35 Kunci Jawaban................................................................................36 Penilaian...........................................................................................37 Daftar Pustaka.................................................................................38 Profil Penulis...................................................................................39 Pentup..............................................................................................40 Daftar Isi HALAMAN | IV
Pe tunjuk B a g i Guru Pe tunjuk B a g i S i swa Guru menginformasikan tentang bagaimana cara menggunakan modul, evaluasi, dan waktu yang diperlukan. Guru memberikan bimbingan kepada siswa apabila mendapati kesulitan. Guru memberikan pengawasan pada siswa untuk mengetahui kemajuan yang didapat beserta umpan balik atas pencapaian belajar siswa. Guru memberikan informasi kepada peserta didik untuk membaca modul sebelum pembelajaran dimulai serta mengerjakan tugas, latihan soal, dan evaluasi soal yang ada di modul. 1. 2. 3. 4. Pelajarilah modul sebelum kegiatan pembelajaran berlangsung. Perhatikan setiap petunjuk yang ada di dalam modul untuk setiap kegiatannya. Disarankan membaca pustaka lain sesuai tema yang sedang dipelajari untuk menambah khasanah ilmu pengetahuan. Kerjakan tugas dan latihan yang terdapat di dalamnya dengan jujur tanpa melihat kunci jawaban sebelum anda mengerjakan. 1. 2. 3. 4. Petunjuk Umum HALAMAN | V
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Petunjuk Penggunaan Keterangan: 1. Halaman Pertama : Halaman paling awal 2. Previous Page : Modul akan berpindah pada halaman sebelumnya. 3. Next Page : Modul akan berpindah pada halaman selanjutnya. 4. Last Page : Halaman paling akhir 5. Share : Untuk membagikan E-Modul 6. Download: Mengunduh modul dalam bentuk PDF. 7. Zoom button: Memperbesar tampilan modul. 8. Full screen: Membuat modul menjadi satu layar penuh. 9. Search text : Untuk mencari kata dalam E-Modul 10. Audio : Berkaitan dengan ada tidaknya suara (musik) pada saat menggunakan modul Link: Link youtube yang terintegrasi pada modul secara interaktif. QR Barcode: Berisi konten yang aksesnya menggunakan scan QR HALAMAN | VI
Model Science Integrated Learning Model pembelajaran SIL adalah model yang membangun konsep siswa yang dimiliki dari awal, lalu diintegrasikan dalam rangka menggali pemahaman siswa dan mengaplikasikan prinsip sains terhadap lingkungan sosial dan alam secara utuh. Model pembelajaran SIL terdiri dari enam sintaks atau tahap pembelajaran, yaitu eksplorasi, integrasi konsep, eksperimen, analisis, pengambilan tindakan, dan refleksi. 1. Eksplorasi Guru memberi stimulus pada siswa untuk mengingat dan mendeskripsikan peristiwa atau fenomena di masyarakat yang berhubungan dengan materi yang hendak dipelajari berdasar informasi yang didapat dari hasil pengamatan melalui media elektronik. Guru kemudian mengajak siswa untuk menemukan dan merumuskan masalah dengan menyampaikan topik permasalahan. Guru mengarahkan siswa untuk mengidentifikasi informasi terkait rumusan masalah lalu merumuskan hipotesis 2. Integrated Konsep Siswa memetakan konsep berdasar pada kata kunci hasil deskripsi dari eksplorasi informasi yang ditemukan di masyarakat melalui media elektronik teknik keterpaduan tipe integrated 3. Eksperimen Siswa merancang rencana eksperimen dengan integrasi konsep sebagai acuan dan difokuskan untuk menyelesaikan masalah. Siswa lalu mengumpulkan data hasil eksperimen melalui pertanyaan pada lembar kerja secara objektif. Pendekatan ini bertujuan untuk melatih teamwork skill dan berbagai pengetahuan antar siswa. 4. Analsis Siswa menganalisis data hasil eksperimen untuk membuktikan hipotesis dengan mengintegrasikan data, fakta, teori dan jurnal terkait topik yang dibahas secara berkelompok. 5. Pengambilan tindakan Siswa mendiskusikan data hasil analisis eksperimen untuk menyusun solusi atau tindakan alternatif dari masalah yang di bahas 6. Refleksi Siswa dapat mengubah pemaahaman masyarakat ke dalam konsep sains melalui eksperimen. Selain itu, siswa juga mengungkapkan tahapan pembelajaran dari eksplorasi sampai dengan refleksi ke dalam jurnal refleksi HALAMAN | VII
peta Konsep PENGERTIAN SAINS HAKIKAT ILMU SAINS DAN METODE ILMIAH METODE ILMIAH CABANG ILMU SAINS LABORATORIUM IPA ILMUWAN SAINS PERANCANGAN PERCOBAAN PENGUKURAN FISIKA PELAPORAN HASIL PERCOBAAN BIOLOGI KIMIA BESARAN GEOLOGI ASTRONOMI EKOLOGI SATUAN PENGAMATAN Indikator Capaian Pembelajaran • Menyebutkan cabang-cabang ilmu Sains disertai bidang yang dipelajari. • Mendeskripsikan perbedaan laboratorium IPA dan ruang lainnya • Merancang percobaan dengan menggunakan metode ilmiah. • Melakukan pengukuran dan membaca skala dengan benar. • Mencatat data percobaan dan menyajikan dalam bentuk graik. • Menulis kesimpulan dari suatu percobaan HALAMAN | VII
Gambar 1. Bumi dan Seisinya Sumber : turbosquid.com Kehidupan manusia yang semakin berkembang dalam hal jumlah penduduk dan kebutuhannya mendorong para ilmuwan Sains menciptakan berbagai penemuan untuk membantu kehidupan manusia dan lingkungan sekitar. Bagaimana caranya para ilmuwan menciptakan sesuatu? Kalian akan berlatih menjadi ilmuwan cilik dengan cara merancang, melakukan dan melaporkan penyelidikan dengan menggunakan metode ilmiah. H a k i k a t I l m u S a i n s Kata Kunci : * Ilmuwan * Sains
A . Apa i tu S a ins ? Pada bagian ini akan dijelaskan bahwa Sains ada di mana-mana dan cabang-cabang ilmu Sains serta pengertian Sains. Nah itu lebih jelasnya tonton video ini yuk!! Setelah kalian menontom video tersebut dapat disimpulkan bahwa Sains adalah ilmu pengetahuan sistematis tentang alam dan dunia fisik Kata lain untuk IPA adalah Sains. Jika kalian melihat betapa luasnya topik-topik itu, maka kalian pasti menyadari bahwa Sains itu ada di mana-mana. Tidak percaya? Mari kita cermati uraian tentang cabangcabang ilmu Sains video 1. apa itu sains sumber youtube.com Menyebutkan cabang-cabang ilmu Sains disertai bidang yang dipelajari. •Mengumpulkan dan menyajikan informasi untuk membandingkan dua ilmuwan/ ahli Sains dengan bidang penelitian yang sama Setelah mempelajari materi ini, siswa diharapkan dapat: 1. 2. TUJUAN PEMBELAJARAN HALAMAN | 2
Gambar 2. Cabang Ilmu Sains Sumber: unsplash.com Ca b ang I l m u S a ins ilmu tentang makhluk hidup. Ada banyak cabang cabang dalam Biologi. B I O L OGI F I S IKA KIMI A A S T R O N OMI EKO L OGI GE O L OGI ilmu tentang gejala dan fenomena alam dan sifat benda-benda di sekitar kita termasuk tentang perpindahan dan energi. ilmu tentang planet, bintang dan alam semesta. ilmu tentang berbagai hal mengenai materi, yaitu terbuat dari apa, sifat dan perubahan dalam suatu reaksi kimia ilmu tentang interaksi atau hubungan timbal balik balik antara makhluk hidup dengan lingkungan di sekitarnya ilmu mengenai Bumi dan perubahannya. HALAMAN | 3
Aktivitas 1 AYO CARI !!! Carilah informasi lewat internet atau sumber belajar lainya mengenai orang-orang berikut lalu tulis dalam buku catatanmu !! B . I l m uwan S a ins Orang yang khusus melakukan penelitian bagi pengembangan ilmu Sains disebut ilmuwan Sains. Ilmuwan Sains ada di sekitar kita. Mereka sering melakukan penelitian untuk mengembangkan pengetahuan atau menciptakan sesuatu sebagai produk. Ayo lakukanlah Aktivitas 1 untuk mencari tahu tentang ilmuwan yang ada di sekitar kalian. s i apaka h m e r eka ? ? Gambar 3. Ilmuwan Sumber: sekolahnews.com HALAMAN | 3
Uji Ke m a m puan Ilmuwan berikut bekerja dalam bidang yang berbeda. Cobalah kalian identifikasi cabang ilmu yang dipelajari di bawah ini: 1. a. Yosua mempelajari kebiasaan makan sapi. b. Dewi mencoba menciptakan plastik yang dapat terurai. c. Bambang menyelidiki aliran listrik dalam televisi. d. Bagas mempelajari pergerakan planet. e. Debbi menyelidiki pengaruh sampah terhadap hewan-hewan di laut. 2. Beberapa ilmuwan mempelajari lebih dari satu bidang Sains. Menurut kalian, apakah bidang-bidang ilmu yang dipelajari ahli berikut: a. biokimia b. Geofisika 3. Bagaimanakah ilmu Sains digunakan dalam pekerjaan berikut ini. a. Dokter b. Polisi c. Arsitek d. Ahli nutrisi HALAMAN | 4
Gambar 4. Kegiatan Laboratorium Sumber: canva.com Tahukah kalian kegiatan yag dilakukan pada gambar dilakukan dimana? Yap, ruangan laboratorium. Ruang laboratorium IPA yang berbeda dibandingkan ruang kelas. Laboratorium biasanya digunakan untuk melakukan percobaan atau eksperimen dengan alat- alat kimia. L a b o r a t o r i u m I P A Kata Kunci : * alat laboratorium * Simbol
A l a t - a l a t L a b o r a t o r iu m IPA SCA N ME !!! Di dalam laboratorium terdapat alat-alat yang digunakan oleh para ilmuwan untuk melakukan eksperimen dan membuat pengamatan dengan tepat dan akurat. Mari mengenal beberapa alat laboratorium yang akan kalian gunakan untuk berbagai eksperimen. Untuk mengetahui alat laboratorium beserta fungsinya kalian dapat memindai qr code dibawah ini ! Mengidentiikasi alat-alat laboratorium yang biasanya digunakan berdasarkan kegunaannya. Menyebutkan peraturan untuk menjaga keselamatan di laboratorium IPA. Mendeskripsikan perbedaan laboratorium IPA dan ruang lainnya. Melakukan percobaan sederhana untuk menerapkan peraturan keselamatan di laboratorium IPA 1. 2. 3. 4. TUJUAN PEMBELAJARAN HALAMAN | 6 Langkah 1. Eksplorasi
Aktivitas 2 AYO CARI !!! Carilah gambar alat-alat berikut, yaitu corong saring, kaki tiga, kawat kasa, cawan penguap, batang pengaduk dan pembakar spiritus. Selain gambar, cari juga kegunaannya dari sumber internet atau buku yang ada di perpustakaan sekolah kalian. Tulislah hasil penelusuran informasi kalian di buku tulis. Meng g a m b a r D i a g r a m Setelah memindai qr code diatas, pastinya kalian sudah mengetahui alat-alat laboratorium beserta fungsinya. Sekarang cobalah menggambar diagram alat laboratorum. Selalu gunakan pensil dan penggaris untuk menggambar diagram alat. Menja g a Ke s e l a m a t an Tahukah kalian bahwa laboratorium IPA dapat menjadi tempat yang sangat berbahaya apabila kalian tidak berhati-hati? Mengapa begitu? Gambar simbol-simbol berikut terdapat pada berbagai bahan yang ada di laboratorium, ada juga yang terdapat pada ruangan laboratorium tertentu. Gambar 5. Diagram alat digambarkan dalam bentuk 2-dimensi sumber : kemendikbud.co.id HALAMAN | 7 Langkah 2. Integrasi Konsep
S i m b o l - s i m b o l b e r b a h aya di l a b o r a t o r iu m IPA Gambar 6. Simbol-simbol berbahaya di laboratorium IPA Sumber : hseprime.com bahan yang mudah meledak yaitu ammonium nitrat, dan nitroselulosa bahan kimia yang bersifat mudah menguap dan mudah terbakar melalui oksidasi (oxidizing) yaitu hidrogen peroksida dan kalium perklorat Kode Xn menunjukan adanya risiko kesehatan jika bahan masuk melalui pernafasan (inhalasi), melalui mulut (ingestion), dan melalui kontak kulit. kode Xi menunjukan adanya risiko inflamasi bahan tersebut besifat sangat mudah terbakar (flammable). Contohnya: aseton dan benzene. Keamanan : jauhkan dari sumber api atau loncatan bunga api. bahan tersebut besifat amat sangat mudah terbakar (flammable). Contohnya : butane dan propane. Keamanan : hindari kontak bahan dengan udara dan sumber api. bahan tersebut adalah bahan beracun. misalnya arsen triklorida dan merkuri klorida. bahwa suatu bahan tersebut bersifat korosif dan dapat merusak jaringan hidup. Jangan menghirup uap dari bahan ini, jangan pula membuatnya kontak langsung dengan mata dan kulit bahan tersebut adalah bahan sangat beracun. Hindari kontak langsung dengan kulit, menelan, serta gunakan selubung masker untuk mencegah uapnya masuk melalui pernafasan. Kode Xn menunjukan adanya risiko kesehatan jika bahan masuk melalui pernafasan (inhalasi), melalui mulut (ingestion), dan melalui kontak kulit. kode Xi menunjukan adanya risiko inflamasi bahan tersebut berbahaya bagi lingkungan. misalnya tetraklorometan, tributil timah klorida, dan petroleum bensin. HALAMAN | 8
Apa saja alat-alat laboratorium yang digunakan untuk melakukan hal-hal di bawah ini? Mengukur volume air sebanyak 25 mL. Memanaskan air. Mengukur suhu air setelah dipanaskan. Mencampur bahan kimia dalam jumlah yang sedikit. Mengambil garam untuk ditimbang sebelum digunakan. Mengaduk garam agar dapat larut dalam air 1. 2. Bandingkanlah alat-alat laboratorium berikut ini dengan menyebutkan persamaan dan perbedaannya. a. Batang pengaduk dan spatula. b. Gelas kimia dan labu Erlenmeyer. c. Kawat kasa dan segitiga porselen. d. Tabung reaksi dan cawan penguap 3. Gambarlah diagram 2D untuk susunan alat-alat secara lengkap yang digunakan untuk memanaskan air yang suhunya akan diukur setiap 3 menit. 4. Dalam kelompok kecil, pilihlah salah satu peraturan keselamatan laboratorium, lalu buatkan poster mengenai peraturan itu dengan tulisan yang mudah terbaca dari jauh dengan disertai gambar. Poster itu dapat ditempel di laboratorium, untuk mengingatkan kalian dengan teman-teman kalian tentang peraturan itu Uji Ke m a m puan HALAMAN | 9
Pembakar spiritus Korek api Tabung reaksi Air Kacamata pengaman Penjepit tabung reaksi Pewarna makanan Melaksanakan Peraturan Keamanan dalam Percobaan di Laboratorium IPA Tujuan: Memanaskan cairan dalam tabung reaksi dengan aman. Alat-alat dan bahan: Prosedur: 1. Tuangkanlah air dari gelas kimia ke dalam tabung reaksi sampai terisi 2 cm dari bagian bawah tabung. 2. Tambahkan 1 tetes pewarna makanan ke dalam tabung reaksi berisi air tersebut. 3. Nyalakan pembakar spiritus, lalu panaskan tabung reaksi di atas api, yaitu di ujung atas api. Bagian atas tabung reaksi jangan diarahkan ke wajah kalian atau ke teman-teman. Harus diarahkan ke bagian kosong dalam ruangan. 4. Tabung reaksi dijauhkan dari api lalu didekatkan lagi untuk mencegah air tumpah. 5 Hentikan pemanasan pada saat air mulai mendidih. Analisislah apa yang terjadi jika tidak dilakukan pemanasan. Me l akukan Pe r c o b a an HALAMAN | 10 Langkah 3. Experimen Langkah 4. Analisis
Apakah kalian telah menaati semua peraturan keselamatan di laboratorium yang sudah kalian dan teman-teman kalian buat bersama? Apakah ada bagian yang kalian langgar? Jika ada, yang mana? Bagaimana untuk memperbaikinya? Lihat lagi catatan kalian tentang peraturan keselamatan yang telah kalian buat, apakah perlu ada hal yang ditambahkan dalam peraturan tersebut? Mengapa demikian? Apakah hal menarik yang kalian pelajari dari percobaan ini? Apa peran kalian dalam kegiatan kerja kelompok ini? Sikap-sikap apa saja yang perlu dilakukan agar hasil pekerjaan kelompok lebih meningkat? 1. 2. 3. 4. 5. Langkah 5. Refleksi R e f l eks i HALAMAN | 10
Gambar 7. Eksperimen Sumber : canva.com Ilmuwan Sains bekerja seperti detektif dalam hal mengamati, bertanya, melakukan penyelidikan, mengumpulkan bukti-bukti lalu menyimpulkan. Cara kerja seperti ini disebut sebagai metode ilmiah. “Metode ilmiah adalah cara atau pendekatan yang dipakai dalam penelitian suatu ilmu” Sebagai calon ilmuwan masa depan, kalian akan belajar menggunakan metode ilmiah. Sesungguhnya langkah-langkah dalam metode ilmiah juga digunakan pada berbagai bidang pekerjaan. M e r a n c a n g P e r c o b a a n Kata Kunci : * observasi * hipotesis * eksperimen * data
A lur m e t ode i l m i a h Tahapan-tahapan dalam metode ilmiah tersebut dilakukan secara berurutan, yaitu sebagai berikut: 1. Melakukan pengamatan atau observasi. 2. Membuat hipotesis dan mengidentifikasi variabel. 3. Membuat rancangan percobaan. 4. Melakukan eksperimen atau percobaan. 5. Mengumpulkan dan menyajikan data. 6. Menarik kesimpulan Jika waktu SD kalian melakukan percobaan yang telah dirancang oleh guru kalian, maka di tingkat SMP, kalian sendiri yang akan merancang, melakukan percobaan dan melaporkan hasil percobaan dengan menggunakan metode ilmiah. Untuk itu, mari kita pelajari dulu tahapan-tahapan dalam metode ilmiah yang tercantum dalam alur berikut ini : OBSERVASI HIPOTESIS KESIMPULAN RANCANG PERCOBAAN DATA EKSPERIMEN Mengenal langkah-langkah dalam metode ilmiah. Merumuskan tujuan dan hipotesis. 1. 2. TUJUAN PEMBELAJARAN HALAMAN | 12
A lur m e t ode i l m i a h OBSERVASI HIPOTESIS TUJUAN Pada saat menciptakan suatu penemuan, ide para ilmuwan Sains biasanya diilhami dari pengamatan yang mereka lakukan di lingkungan sekitarnya. Dari pengamatan mereka inilah, munculnya pertanyaan yang akan mereka teliti. Pertanyaan ini mereka uji dalam suatu penelitian. Pengamatan adalah hal-hal atau kejadian yang kalian ingat. Kita menggunakan kelima indra kita untuk mengamati Hipotesis merupakan perkiraan sementara atau dugaan dari jawaban. terhadap tujuan percobaan yang akan diselidiki. Misalnya ketika kalian menjadi detektif yang mengamati tempat kejadian perkara pencurian, maka muncul dugaan bahwa pencurian dilakukan oleh orang yang sudah mengenal keluarga tersebut. Inilah contoh hipotesis. Dari pengamatan di lingkungan sekitar, maka kita menentukan dulu masalah yang akan diteliti. Dalam konteks percobaan IPA, masalah ini dapat dituliskan dalam bentuk pertanyaan atau dalam bentuk pernyataan untuk diuji HALAMAN | 13
A lur m e t ode i l m i a h VARIABEL Suatu percobaan memiliki tiga macam variabel, yaitu variabel bebas, terikat dan kontrol. Variabel bebas adalah faktor, hal, atau unsur yang dianggap dapat menentukan variabel lainnya. Sedangkan variabel terikat adalah gejala yang muncul atau berubah dalam pola yang teratur dan biasa diamati atau karena berubahnya variabel lain. Adapun variabel kontrol adalah faktor yang dibuat tetap sama selama percobaan. Mari kita melihat kembali, bagaimana tahapan dalam merancang suatu percobaan. a. Menentukan tujuan percobaan berdasarkan pengamatan keadaan sekitar. b. Menuliskan hipotesis atau dugaan sementara hasil percobaan. c. Mengidentifikasi variabel-variabel terkait dalam percobaan. d. Mendaftarkan alat dan bahan yang dibutuhkan. e. Menuliskan prosedur percobaan. dalam merancang percobaan kita perlu mempersiapkan segala alat-alat dan bahanbahan yang diperlukan dan membuat urutan langkah-langkah yang rinci yang akan dilakukan dalam percobaan tersebut, agar tidak ada yang terlupakan. PROSEDUR HALAMAN | 14
U J I KEMAMPUA N Manakah yang merupakan tujuan percobaan yang dapat diselidiki? 1. a. Mobil berwarna putih lebih bagus daripada mobil berwarna hitam. b. Kelelawar suka berkumpul di tempat yang gelap daripada tempat yang terang. c. Musik dangdut lebih baik daripada musik rock. d. Senar yang tipis memiliki suara yang lebih melengking dibandingkan senar yang tebal. e. Manusia saat ini lebih tinggi daripada manusia purba. 2. Dalam suatu percobaan yang bertujuan untuk menyelidiki apakah banyaknya pupuk yang ditambahkan memengaruhi pertumbuhan tanaman menjadi lebih besar, tentukanlah: a. hipotesis dari percobaan ini b. variabel bebasnya c. cara mengukur variabel terikatnya d. tiga macam variabel kontrol dalam percobaan ini HALAMAN | 15
P e n g u k u r a n Gambar 4. Kegiatan Mengukur Sumber: canva.com Kata Kunci : * Besaran * Satuan Seperti telah kalian pelajari pada bagian sebelumnya, variabel terikat diamati atau diukur pada saat kita melakukan percobaan. Pengamatan yang dilakukan selama percobaan dapat dilakukan secara kualitatif, yaitu deskripsi dengan menggunakan kata-kata saja. Pengamatan juga dapat dilakukan secara kuantitatif atau dinyatakan dalam angka-angka. Pengukuran sangat penting dilakukan dalam suatu eksperimen untuk dapat memperoleh jawaban atas tujuan percobaan kita.
TUJUAN PEMBELAJARAN Besaran adalah istilah yang digunakan untuk menunjukkan pada sesuatu yang bisa diukur dan memiliki nilai. Dalam ilmu Sains, dikenal dua macam besaran, yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Besaran Pokok adalah besaran yang dijadikan dasar untuk menetapkan besaran lainnya. Ada tujuh besaran pokok dengan satuannya yang telah ditetapkan oleh para ilmuwan secara standar internasional (SI). Besaran Turunan adalah besaran yang ditetapkan berdasarkan besaran pokok. Satuannya pun diturunkan dari beberapa satuan besaran pokok. Sebagai contoh untuk menentukan kecepatan suatu benda bergerak, kita perlu mengukur panjang lintasan dan waktu yang diperlukan untuk menempuh lintasan tersebut. Kecepatan bisa dihitung dengan menggunakan rumus : Panjang dan waktu adalah besaran pokok sementara kecepatan adalah besaran turunan karena kecepatan dihitung dari besaran pokok. kecepatan = (panjang lintasan) / (waktu temputh) Mengenal besaran dan satuan dalam pengukuran. Memilih alat ukur yang tepat digunakan dalam percobaan. Melakukan pengukuran dan membaca skala dengan benar. Mengevaluasi teknik pengukuran . 1. 2. 3. 4. Besaran HALAMAN | 17
NO NAMA BESARAN (LAMBANG) SATUAN SI (SIMBOL) 1 Panjang (l) meter (m) 2 Massa (m) kilogram (kg) 3 Waktu (t) sekon (s) 4 Suhu (T) kelvin (K) 5 Jumlah zat (n) mol (mol) 6 Kuat arus listrik (l) ampere (A) 7 Intensitas cahaya (l) kandela (Cd) Besaran Pokok Besaran Turunan NO NAMA BESARAN (LAMBANG) SATUAN SI (SIMBOL) 1 Kecepatan m/s 2 Luas (m) m^2 3 Volume (V) m^3 4 Massa jenis (ρ) kg/m^3 5 Percepatan kg/m^3 Tabel 1. Besaran pokok Tabel 2. Besaran turunan HALAMAN | 18
Satuan Gambar 7. tangga konversi panjang dan berat sumber : www.rumusmatematikaonline.com Dalam melakukan pengukuran, agar seragam maka dianggap perlu untuk menetapkan suatu pembanding dalam pengukuran. Pembanding ini tetap, tidak berubah-ubah dan dapat digunakan secara umum di mana saja. Inilah yang disebut sebagai satuan baku. Sebagai seorang ilmuwan yang melakukan pengukuran, kita perlu memiliki keterampilan mengubah satuan sesuai dengan satuan yang diakui secara internasional. Kata lain mengubah satuan ini adalah mengonversi. Misalnya kita mengukur panjang suatu kertas adalah 32 cm dan lebarnya adalah 28 cm. Sementara kita diminta untuk menyatakan kedua besaran itu dalam satuan meter, sebagai Satuan Internasional. Kita dapat menggunakan tangga konversi panjang dan berat HALAMAN | 19
Aktivitas 3 Ayo LAtihan Konversilah satuan-satuan di bawah ini ke dalam satuan bakunya. 1) 2,4 km 2) 3,5 ton 3) 1400 gram Sejarah Pengukuran Panjang Sejarah pengukuran yang pertama kali dimulai pada abad ke-6 sebelum masehi di Mesir, yakni pengukuran panjang dengan menggunakan satuan ‘cubit’, yaitu panjang lengan Raja Firaun dan 1 inchi menunjukkan lebar ibu jari. Pada 800 tahun sebelum masehi di Mesir dan Yunani mulai digunakan satuan 1 kaki untuk mengukur panjang. Pengukuran dengan sistem ini berkembang terus ke Inggris dan negara-negara Eropa lainnya sejak tahun 1400 namun banyak menimbulkan masalah karena ukuran tubuh yang digunakan tidak sama. Sistem metric baru disahkan pertama kali di Prancis pada 1799, dimana 1 meter sama dengan satu per 10 juta kali seperempat jarak dari kutub utara ke kutub selatan. Di beberapa negara di Eropa masih dijumpai penggunaan ukuran kaki dan inchi, terutama digunakan oleh orang-orang yang sudah tua. Mereka juga menggunakan satuan pound untuk berat. Adapun di Amerika digunakan satuan untuk panjang yaitu mil. Sumber: https://www.advancedsciencenews.com/; https://www. sciencelearn.org.nz/; https://www.statista.com/ Fakta Sains HALAMAN | 20
Teknik Pengukuran yang Benar Selalu perhatikan bahwa alat ukur yang digunakan selalu pada angka 0 sebelum kalian mulai mengukur. Pastikan alat ukur yang digunakan sudah mengukur secara tepat, misalnya jika mengukur suhu cairan, termometer ada di dalam cairan, bukan di atasnya juga tidak menyentuh wadah cairan. Bila mengukur waktu, stopwatch dinyalakan tepat pada saat percobaan mulai dilakukan, dan dihentikan tepat pada saat percobaan telah selesai. Selalu catat pengukuran disertai satuannya. Gunakan simbol satuan yang benar. Hindari kesalahan paralaks, di mana pengamatan tidak dilakukan sejajar dengan skala benda terukur. Mata kalian perlu sejajar dengan pembacaan skala pengukuran. Apabila terjadi kesalahan paralaks, maka hasil pengukuran bisa terlalu rendah atau terlalu tinggi dari yang semestinya. Segera mencatat hasil pengukuran. Jangan mengandalkan ingatan saja karena keterbatasan manusia mengingat. Cairan biasanya memiliki bentuk yang tidak rata atau cembung sehingga dalam mengukur volume cairan, selalu bacalah skala pada sisi cembung cairan tersebut. Jika cairan cembung di bagian bawah, maka bacalah skala pada batas itu. Namun ada cairan tertentu yang mencembung di bagian atas. Pemilihan alat ukur sangat penting agar dapat memperoleh hasil percobaan yang akurat. Pengukuran pun perlu dilakukan dengan cermat agar hasilnya tepat. Hal-hal yang harus diperhatikan ketika melakukan pengukuran yaitu sebagai berikut. 1. 2. 3. 4. 5. 6. HALAMAN | 21
Identifikasilah pernyataan berikut apakah benar atau salah. Ubahlah pernyataan yang salah hingga menjadi benar. 1. a. Mengukur menggunakan penggaris adalah contoh pengamatan secara kualitatif. b. Warna suatu larutan adalah contoh pengamatan kualitatif. c. Satuan yang tepat untuk mengukur jarak adalah detik. d. Jam adalah satuan untuk waktu sesuai Standar Internasional. e. Volume adalah contoh besaran turunan. 2. Lihatlah sekeliling kelas kalian dan buatkan dua (2) pengamatan kualitatif dan dua (2) pengamatan kuantitatif. 3. Sebutkan nama alat ukur di bawah ini lalu nyatakan hasil pengukuran dilengkapi satuannya. 4. Sebutkan nama alat ukur di bawah ini lalu nyatakan hasil pengukuran dilengkapi satuannya. a. b. c. 5.Pegang denyut nadi Ananda, ukurlah berapa waktu yang diperlukan untuk 10 denyutan! Tulislah hasil pengukuran pada tabel kemudian ulangi kegiatan tersebut sebanyak 5 kali! Uji Kemampuan HALAMAN | 22
P e l a p o r a n H a s i l P e r c o b a a n Gambar 4. Laporan Hasil Percobaan Sumber: canva.com Kata Kunci : * Data * Variabel * Prosedur * Grafik Setelah melakukan percobaan, kalian akan melaporkan hasil percobaan. Menurut kalian, untuk apa dan siapa kita melaporkan hasil percobaan? Mari kita cari dan pahami hal-hal yang perlu kita siapkan dalam melaporkan hasil percobaan
TUJUAN PEMBELAJARAN Setelah ah melakukan pengukuran dalam penyelidikan, hasilnya perlu kita tunjukkan dalam bentuk yang mudah dipahami oleh pembaca. Oleh karena itu digunakan bentuk tabel yang dilengkapi dengan besaran dan satuan. Hasil pengukuran ini sering disebut sebagai data percobaan. Dalam tabel hasil percobaan, variabel bebas dituliskan pada kolom sebelah kiri dan variabel terikat pada kolom sebelah kanan. Masingmasing perlu dilengkapi dengan satuan, yang dituliskan dalam kurung setelah besaran yang diukur. Data dalam satu kolom yang sama dinyatakan dalam satuan yang sama dan jika menggunakan angka desimal, maka jumlah angka di belakang koma haruslah sama. Perhatikanlah contoh tabel data percobaan di bawah ini: Lama Waktu (menit) Suhu Teh (derajat) 0 60 2 58 4 55 Menyajikan data percobaan dalam bentuk tabel dan grafik. Menulis kesimpulan dari suatu percobaan. 1. 2. Penyajian Data Percobaan HALAMAN | 24
Data percobaan haruslah bisa menjawab tujuan percobaan yang telah kita tetapkan dalam rancangan percobaan tersebut. Dengan kata lain menyatakan hubungan antara variabel bebas dan variabel terikat. Hubungan ini lebih mudah terbaca jika kita menyajikan data percobaan dalam bentuk grafik. Dengan adanya grafik, maka terbaca pola hubungan antara variabel bebas dan variabel terikat dalam percobaan tersebut. Hasil percobaan pun lebih mudah disimpulkan. Grafik dapat dibuat dalam bentuk grafik batang atau garis. Ada beberapa hal yang perlu kalian perhatikan dalam pembuatan grafik, yaitu sebagai berikut. a. Pilihlah grafik batang bila variabel bebasnya tidak berupa angka, namun gunakan grafik garis bila variabel bebasnya berupa angka. b. Variabel bebas ditempatkan pada garis yang mendatar (sumbu-x) sedangkan variable terikat pada garis yang tegak (sumbu-y). c. Berilah label untuk kedua sumbu pada grafik. d. Skala pada grafik harus memiliki rentang yang sama. e. Berilah judul di bagian atas grafik tersebut. Item 1 Item 2 Item 3 Item 4 Item 5 50 40 30 20 10 0 Item 1 Item 2 Item 3 Item 4 Item 5 40 30 20 10 0 (a) (b) Gambar 10 (a) Contoh grafik garis (b) contoh grafik batang Sumber : canva.com Apabila kalian memiliki komputer, berlatihlah membuat grafik, misalnya menggunakan program Micsosoft Excel. HALAMAN | 25
Menarik Kesimpulan Kesimpulan hendaknya menjawab tujuan percobaan yang telah dirumuskan dan berdasarkan pola yang terlihat pada grafik hasil percobaan. Di bagian ini, kalian juga perlu menyatakan apakah hasil percobaan kalian sesuai dengan hipotesis yang telah kalian tulis sebelumnya atau tidak. Jika sesuai maka bisa dikatakan hipotesis kalian diterima, jika tidak sesuai maka hipotesis kalian ditolak. Hipotesis tidak selamanya sesuai dengan hasil akhir percobaan dan hal itu wajar saja, asalkan kalian memberikan alasan dari segi teori ilmiah. Teori ini bisa diambil dari buku-buku, websites, ensiklopedia dan sumber-sumber lain yang terpercaya. Jangan lupa untuk menulis referensi untuk sumber-sumber yang kalian gunakan. Melaporkan Hasil Percobaan secara Lengkap Bagian-bagian dari suatu laporan percobaan adalah sebagai berikut: a. Tujuan Percobaan Dapat dituliskan dalam bentuk pernyataan atau pertanyaan, b. Hipotesis Suatu perkiraan hasil percobaan berdasarkan variabel bebas dan terikat, disertai dengan alasan secara saintifik/ ilmiah. c. Variabel Terdiri atas variabel bebas, terikat dan kontrol secara terperinci. 1) Variabel bebas: faktor atau hal yang kalian uji. 2) Variabel terikat: faktor yang kalian ukur, sebagai akibat dari perubahan variabel bebas. 3) Variabel kontrol: faktor-faktor lain (minimal tiga) yang harus dipertahankan sama supaya eksperimen hanya menguji satu variabel saja HALAMAN | 26
d. Alat dan Bahan Daftar alat-alat dan bahan yang akan digunakan dalam percobaan, disertai dengan jumlah alat atau bahan dan ukuran alat yang diperlukan. e. Prosedur Langkah-langkah untuk melakukan percobaan f. Pengumpulan & Pengolahan Data Percobaan Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam Pengumpulan dan pengolahan data percobaan adalah sebagai berikut. 1) Catatlah data percobaan dalam bentuk tabel, dengan variabel bebas pada kolom sebelah kiri dan variabel terikat pada kolom bagian kanan. 2) Tulis pula judul dan satuan pengukuran. a) Semua data dalam satu kolom dicatat dalam jumlah angka desimal yang sama. Hitunglah nilai rata-rata dari datanya. b) Dari tabel hasil percobaan di atas, buatlah grafik yang sesuai. c) Lengkapilah dengan komponen-komponen grafik, seperti judul grafik dan label untuk sumbu x dan y serta satuan masing-masing . g. Kesimpulan Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam kesimpulan adalah sebagai berikut. 1) Berdasarkan grafik yang telah kalian buat, nyatakanlah hubungan antara variabel bebas dan variabel terikat dalam percobaan kalian dengan didukung oleh data-data percobaan. 2) Bandingkanlah kesimpulan kalian dengan teori Sains yang telah kalian pelajari. Teori ini bisa diperoleh dari buku, ensiklopedia, situs internet atau sumber-sumber lain yang terpercaya. HALAMAN | 27
B e r s i a p u n t u k m e n g e r j a k a n s o a l e v a l u a s i !
EVALUASI Kerjakanlah soal evaluasi secara jujur dan mandiri dengan memilih salah satu jawaban yang benar. 1. Ilmu dalam sains yang mempelajari tentang interaksi atau hubungan timbal balik balik antara makhluk hidup dengan lingkungan di sekitarnya adalah .... A. astronomi B. fisika C. ekologi D. Geologi 2. Cabang ilmu dalam biologi yang mempelajari makhluk hidup sangat kecil dan hanya bisa dilihat dengan bantuan mikroskop adalah... A. entomologi B. mikrobiologi C. ekologi D. Zoologi 3. Paleontologi yaitu ilmu yang mempelajari tentang... A. Fosil B. Vulkanologi C. Bumi D. Tata Surya 4. Cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang gerak benda adalah... A. Elektronika B. Optika geometris C. Astrofisika D. Mekanika 5. Albert Einstein mendalami cabang fisika, yaitu teori... A. Efektivitas B. Relativitas C. Konektivitas D. Gravitasi HALAMAN | 29
EVALUASI 6. Ilmu yang mempelajari tentang planet, bintang, dan alam semesta adalah... A. Geologi B. Entomologi C. Astronomi D. Ekologi 7. Pernyataan di bawah ini yang tepat tentang sains adalah .... A. sains adalah ilmu pengetahuan sistematis tentang alam dan dunia fisik B. sains ada dalam bagian manusia dan di sekitarnya C. percobaan sains dilakukan melalui eksperimen di laboratorium IPA D. sains adalah ilmu yang mempelajari benda tidak hidup 8. Fungsi dari gelas ukur adalah ... A. menampung sampel atau bahan sementara atau sebagai penyimpan zat sementara B. alat ukur volume untuk bahan cair dengan ketelitian rendah C. alat bantu memindahkan atau memasukkan larutan ke wadah D. alat untuk melakukan penyaringan 9. Fungsi dari pipet pada alat laboratorium adalah untuk... A. mengambil bahan dan mengukur volume larutan dengan berbagai skala B. mengukur volume bahan cair dengan ketelitian yang rendah C. membantu menghomogenkan larutan D. melakukan penyaringan yakni sebagai tempat meletakkan kertas saring 10. Alat yang digunakan untuk mengukur volume air sebanyak 20 ml adalah ... A. Hot plate B. Tabung reaksi C. Gelas ukur D. Pipet HALAMAN | 30
EVALUASI 11. Alat unuk mengambil garam jika akan ditimbang sebelum digunakan adalah... A. pipet B. fork C. klem D. Spatula 12. Untuk mengukur volume pecahan genting yang bentuknya tidak beraturan, kita memerluka.. A. Stopwatch B. Mistar dan neraca C. Gelas ukur dan gelas berpancuran D. Jangka sorong dan mikrometer sekrup 13. Massa jenis air adalah 1 gram/cm3 , nilai ini setara dengan …. A. 10 kg/m3 B. 100 kg/m3 C. 1.000 kg/m3 D. 10.000 kg/m3 14. Syarat dari satuan baku ada dalam pernyataan berikut ini, kecuali... A. Tidak mengalami perubahan B. Berlaku di semua tempat dan setiap saat C. Bersifat berubah-ubah D. Mudah ditiru 15. Di bawah ini yang termasuk dalam satuan baku adalah... A. Meter, kaki, liter B. Jengkal, kilometer, meter C. Kaki, jengkal, depa D. Meter, centimeter, kilometer HALAMAN | 31
EVALUASI 16. Alur penggunaan metode ilmiah yang benar adalah... A.Observasi -Hipotesis-Rancangan Percobaan-Eksperimen-Menyajikan Data-Kesimpulan B. Hipotesis-Observasi-Rancangan Percobaan-Eksperimen-Menyajikan Data-Kesimpulan C. Observasi-Hipotesis-Rancangan Percobaan-Eksperimen-Menyajikan Data-Kesimpulan D. Observasi-Hipotesis-Eksperimen-Rancangan Percobaan-Menyajikan Data-Kesimpulan 17. Pengamatan yang dilkukan dengan mengamati data berupa angkaangka disebut pengamatan... A. kualitatif B. kuantitatif C. total D. konkret 18. Untuk membuktikan apakah tanaman cabai akan tumbuh subur apabila diberi pupuk kandang, maka perlu dilakukan .... A. laporan B. eksprerimen C. observasi D. hipotesis 19. Dugaan atau jawaban sementara dalam suatu metode ilmiah disebut .... A. kesimpulan B. perkiraan C. observasi D. hipotesis 20. Hasil eksperimen dan jawaban dari rumusan masalah (segala pertanyaan) yang timbul dalam suatu penelitian disebut .... A. kesimpulan B. variabel bebas C. data pengamatan D. hipotesis HALAMAN | 32
Sains ada di mana-mana dalam kehidupan kita Kata lain untuk IPA adalah Sains. Ada beberapa cabang ilmu sains, seperti: Biologi, ilmu tentang makhluk hidup Fisika, ilmu tentang gejala dan fenomena alam serta sifat benda- benda disekitar kita Kimia, ilmu tentang berbagai hal mengenai materi Geologi, ilmu mengenai Bumi dan perubahannya Astronomi, ilmu tentang planet, bintang dan alam semesta Ekologi, ilmu tentang interaksi atau hubungan timbal balik balik antara makhluk hidup dengan lingkungan di sekitarnya Laboratorium adalah tempat untuk melakukan penelitian. Laboratorium biasanya digunakan untuk melakukan percobaan atau eksperimen. Pengamatan adalah hal-hal atau kejadian yang kalian ingat. Besaran adalah istilah yang digunakan untuk menunjukkan pada sesuatu yang bisa diukur dan memiliki nilai. Besaran Pokok adalah besaran yang dijadikan dasar untuk menetapkan besaran lainnya. Besaran Pokok adalah besaran yang dijadikan dasar untuk menetapkan besaran lainnya. Alur laporan percobaan adalah: Tujuan PercobaanHipotesis-Variabel-Alat dan Bahan-Prosedur-Pengumpulan & Pengolahan-Data Percobaan-Kesimpulan 1. 2. 3. 4. 5. 6. RANGKUMAN HALAMAN | 33
Ilmuwan Seseorang yang mempelajari alam sekitar hingga menemukan sebuah kesimpulan. Korosif suatu bahan yang dapat merusak jaringan hidup Toxic suatu bahan yang sifatnya beracun Observasi Kegiatan pengamatan pada suatu objek tertentu Prosedur Langkah-langkah untuk melakukan percobaan Eksperimen Melakukan percobaan Hipotesis Dugaan sementara terhadap suatu hasil percobaan Variabel Faktor-faktor yang memengaruhi percobaan GLOSARIUM HALAMAN | 34
KUNCI JAWABAN Klik gambar berikut untuk mengetahui kunci jawaban dari latihan soal pada setiap pertemuan yang sudah dikerjakan! HALAMAN | 35
PENILAIAN Setelah mengerjakan Soal baik soal uji kemampuan maupun evaluasi dan mengetahui nilai yang diperoleh, sesuaikan dengan kriteria tingkat penguasaan berikut: Tabel 3 Kriteria Tingkat Penguasaan Presentase Kriteria 90 % - 100 % Baik Sekali 80 % - 89 % Baik 70 % - 79 % Cukup < 70 % Kurang HALAMAN | 36
20 Soal IPA Kelas 7 SMP Kurikulum Merdeka Bab 1 Hakikat Ilmu Sains dan Metode Ilmiah Beserta Kunci Jawaban (jurnalisindonesia.id) Kumpulan 80+ Contoh Soal Hakikat Ilmu Sains dan Metode Ilmiah : IPA Kelas VII Kurikulum Merdeka - yuliuskendek.id Materi IPA Kelas 7 Bab 1 Hakikat Ilmu Sains dan Metode Ilmiah - SMAN2MGL (sman2menggala.sch.id) IPA MODUL 1 Objek IPA dan Pengamatanya. https://ditsmp.kemdikbud.go.id/ipa-modul-1 Ilmu Pengetahuan Alam Untuk SMP Kelas VII. Pusat Kurikulum dan Perbukuan Badan Penelitian dan Pengembangan dan Perbukuan Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi. https://buku.kemdikbud.go.id/katalog/ipa-smp-kelas-vii DAFTAR PUSTAKA HALAMAN | 37
PROFIL PENULIS Afida Ifanaula Zahra lahir di Kabupaten Semarang Provinsi Jawa Tengah yang merupakan anak kedua dari dua bersaudara. Saat ini, ia sedang menempuh pendidikan sarjana di Universitas Negeri Semarang dengan mengambil Program Studi Pendidikan IPA. Selain sebagai mahasiswa, Afida juga hobi berolahraga. Afida sangat bersyukur dapat menyusun E-Modul ini karena merupakan bentuk pemenuhan tugas Strategi dan Desain Pembelajaran IPA dan sebagai bentuk latihan menyusun bahan ajar yang diperlukan dalam kegiatan pembejaran. Dengan karyanya yang unik dan bermanfaat ini, diharapkan dapat memberikan kontribusi yang besar dalam dunia pendidikan di Indonesia. Surel : [email protected] Instagram : afidazhr Facebook : afidazhr HALAMAN | 38
SELAMAT Kalian telah menjadi ilmuwan cilik dengan mempraktikkan cara kerja para peneliti Sains, yang dikenal dengan metode ilmiah. Kalian akan terus berlatih menggunakan cara penyelidikan seperti ini pada babbab selanjutnya. HALAMAN | 39
H a k i k a t I l m u S a i n s d a n M e t o d e I l m i a h H a k i k a t I l m u S a i n s d a n M e t o d e I l m i a h E-Modul Interaktif Pembelajaran IPA Berbasis Science Integrated Learning Afida Ifanaula Zahra | Pendidikan IPA Universitas Negeri Semarang 2023