Contoh : Pelajaran Fisika kelas XI Semester 4 Judul : Membuat pembangkit listrik tenaga angin memanfaatkan ventilasi udara rotary Masalah
Proyek
Materi
Indikator
Rancangan Pertanyaan
1
2
3
4
5
Bagaimana mengatasi kekurangan energi listrik?
Membuat pembangkit listrik tenaga angin memanfaatkan ventilasi udara rotary
Kemagnetan
Energi alternatif: Tenaga matahari Tenaga bayu Biomassa Tenaga gelombang laut Tenaga pasang surut air laut Membuat pembangkit listrik tenaga angin vertikal axis memanfaat kan ventilasi udara rotary •
1.
• •
Elektromagnet
•
-
Hukum Faraday Hukum Lenz
-
Pattern
-
Energy and matter flows
-
System and system models
Kelistrikan dan Konversi Energi :
•
2.
•
3.
3.10 Menjelaskan cara kerja generator 4.10 Mendeskripsikan cara kerja generator
4.
Gambar Teknik : :
3.1 Menganalisis teknik
5.
pembuatan gambar gambar detail komponen mesin dan produk rakitan sederhana 4.2 Menyajikan gambar detail komponen mesin dan produk rakitan sederhana Mekanika Teknik ; ;
6.
3.8 Mendeskripsikan Mendeskripsikan macam-macam gaya, tegangan dan momen pada sambungan: sambungan: keling, pasak , baut dan las 4.8 Menerapkan perhitungan macammacammacam gaya, tegangan dan momen pada sambungan: sambungan: keling, pasak , baut dan las
7.
Apakah angin bertiup kontinyu kontinyu di daerahmu ? dan berapa kecepatan rata-ratanya? Bila terjadi kecepatan angin tidak stabil, bagaimana cara mengatasi agar tegangan yang dibangkitkan tetap stabil
Berapakah daya listrik optimal yang dapat dihasilkan dengan memanfaat kan ventilasi udara rotary Bila diinginkan daya listrik lebih besar, apa yang akan anda lakukan ? Bagaimana rancangan model pembangkit listrik listrik yang akan dibuat ? (sumbu vertikal atau horizontal), jumlah lilitan kumparan, ditempatkan dimana yang dapat diterapkan di rumah Bila posisi sudu/kipas putaran vertikal dirubah menjadi horizontal dengan kecepatan angin tetap, bagaimana pengaruhnya pengaruhnya terhadap daya yang dihasilkan ? Berapakah daya listrik optimal yang dapat dihasilkan dengan rancangan pembangkit listrik listrik yang dibuat?
Masalah
Proyek
Materi
Indikator
Rancangan Pertanyaan
1
2
3
4
5
Teknik Pengelasan Busur manual (SMAW) :
3.1
Menerapkan teori pengelasan pelat dengan pelat berbagai posisi menggunakan las busur manual.
4.1 Melakukan pengelasan pelat dengan pelat pada sambungan sambungan sudut dan tumpul posisi posisi di bawah tangan, posisi posisi mendatar dan posisi vertikal dengan las busur manual (SMAW).
Contoh RPP berbasis STEM RENCANA PELAKSANAAN PELAKSANAAN PEMBELAJARAN PEMBELAJARAN (RPP)
Sekolah
: SMK ……………
Bidang Keahlian
: Teknologi Rekayasa
Program Keahlian
: Teknologi Pesawat Udara
Mata Pelajaran
: Fisika
Kelas/Semester
: XI/ 3
Alokasi Waktu
:…… JP
A. Kompetensi Inti 1. Memahami, menerapkan dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual dan prosedural berdasarkan rasa ingin in gin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya dan humaniora dalam wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian dalam bidang kerja yang spesifik untuk memecahkan masalah 2. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan langsung B. Kompetensi Dasar 1. KD pada KI-1 2. KD pada KI-2 3. KD pada KI-3 3.9 Memahami gejala kemagnetan Menerapkan hukum-hukum kemagnetan sederhana
dengan
melakukan
perhitungan
4. KD pada KI-4 4.9 Merencanakan dan melaksanakan percobaan yang berkaitan dengan konsep kemagnetan dan elektromagnet C. Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) 1. Indikator KD pada KI-3 3.9.1 Menjelaskan gaya magnet antara dua kutub magnet 3.9.2 Menjelaskan pengaruh bahan magnet terhadap kekuatan magnet 3.9.3 Mengaitkan antara suhu Currie dengan sifat kemagnetan bahan 3.9.4 Menggunakan konsep magnetisasi dan demagnetisasi untuk mengubah kemagnetan bahan 3.9.5. Menghitung gaya magnet antara dua kutub magnet dengan variasi jarak dan kuat kutub magnet 3.9.6. Mendekripsikan induksi magnetik di sekitar kawat berarus listrik (hukum BiotSavart) 3.9.7. Menghitung gaya Lorentz dari kawat berarus listrik yang berada di dalam medan magnet
3.9.8. 3.9.9. 3.9.10. 3.9.11. 3.9.12. 3.9.13.
Mendeskripksikan pengaruh perubahan fluks magnet terhadap kumparan (Hukum Faraday) Menentukan arah arus induksi (Hukum Lenz) Mendiagramkan generator listrik ac/dc Mengkreasikan generator listrik dc brush less Menjelaskan induktansi listrik Mendeskripsikan transformator menggunakn konsep induktansi timbal balik
2. Indikator KD pada KI-4 4.9.1. Membangun generator listrik dc brushless 4.9.2 4.9.3
Membangun turbin angin sumbu vertikal Merakit generator generator listrik dc brushless dengan dengan turbin angin angin sumbu vertikal
3. Indikator STEM 3.1 Memilih Energi alternatif yang feasible 3.2 Membuat pembangkit listrik tenaga angin D. Tujuan Pembelajaran Pembelajaran
1. Melalui kegiatan diskusi dan menggali informasi, peserta didik mampu Menjelaskan gaya magnet antara dua kutub magnetsesuai Hukum Coulomb dengan penuh rasa ingin tahu peserta didik mampu Menjelaskan 2. Melalui kegiatan diskusi dan menggali informasi, peserta pengaruh bahan magnet terhadap kekuatan magnet dengan penuh rasa ingin tahu 3. Melalui kegiatan diskusi dan menggali informasi, peserta didik mampu mengaitkan antara suhu Currie dengan sifat kemagnetan bahan dengan penuh rasa ingin tahu 4. Melalui kegiatan diskusi dan menggali informasi, peserta didik mampu menggunakan konsep magnetisasi dan demagnetisasi untuk mengubah kemagnetan bahan dengan tepat dan 5. Melalui kegiatan praktikum, peserta didik mampu menghitung gaya magnet antara dua kutub magnet dengan variasi jarak dan kuat kutub magnet dengan benar dan bertanggung jawab 6. Melalui kegiatan praktikum, peserta didik mampu mendekripsikan induksi magnetik di sekitar kawat berarus listrik listri k (hukum Biot-Savart) dengan kaidahnya dan dengan teliti 7. Melalui kegiatan praktikum, peserta didik mampu Menghitung gaya Lorentz dari kawat berarus listrik yang berada di dalam medan magnet 8. Disediakan galvanometer, beberapa kumparan dengan berbagai jumlah lilitan berbeda, bebagai magnet dengan kekuatan kutub berbeda, peserta didik mampu mendeskripksikan pengaruh perubahan fluks magnet terhadap kumparan (Hukum Faraday) dengan penuh rasa ingin tahu. 9. Disediakan galvanometer, beberapa kumparan dengan berbagai jumlah lilitan berbeda, bebagai magnet dengan kekuatan kutub berbeda, peserta didik Menentukan arah arus induksi (Hukum Lenz) dengan benar dan teliti 10. Melalui kegiatan diskusi dan menggali informasi, pesert a didik mampu mendiagramkan generator listrik ac/dc 11. Melalui kegiatan diskusi dan menggali informasi, peserta didik mampu menjelaskan induktansi listrik dengan benar 12. Melalui kegiatan diskusi dan menggali informasi, peserta didik mampu mendeskripsikan
transformator menggunakan konsep induktansi timbal balik 13. Melalui kegiatan diskusi dan menggali informasi, peserta didik mampu mengkreasikan generator listrik dc brush less. 14. Melaui kegiatan proyek, peserta didik mampu membangun generator listrik dc brushless 15. Melaui kegiatan proyek, peserta didik mampu membangun turbin angin sumbu vertikal 16. Melaui kegiatan proyek, peserta didik mampu merakit generator listrik dc brushless dengan turbin angin sumbu vertikal 17. Melalui kegiatan proyek, peserta didik mampu melaporkan hasil percobaannya lengkap dengan teori kesalahan dan bertanggung jawab
E. Materi Pembelajaran
Pengertian Magnet:
Kutub magnet
Gaya magnet
Jenis magnet :
Magnet permanen
Magnet sementara
Jenis magnet berdasarkan bentuknya:
Magnet batang
Magnet U / ladam
Magnet jarum
Magnet silinder / koin
Bahan magnet:
Ferromagnetik
Ferimagnetik
Paramagnetik
diamagnetik
Suhu Currie
Magnetisasi/demagnetisasi
Induksi magnetik di sekitar kawat bermuatan listrik
Hukum Biot-Savart
-
=
-
=
-
=
-
=
0
(untuk kawat lurus panjang tak hingga)
2 0
(untuk kawat melingkar dengan N lilitan di pusat lingkaran)
2 0
(di tengah-tengah solenoida yang panjangnya l dengan N lilitan
2 0 2
(pada toroida)
Gaya Lorentz
= Kaidah Flemings
Hukum Faraday = − Hukum Lenz = − Induktansi Diri = − Induktansi timbal balik 12 2 = − 1
d
F. Pendekatan, Model PBM dan Metode
Pendekatan
: Saintifik Integrasi STEM (Sains, Teknologi dan Matematika)
Model PBM
: Project Base Learning
Metode
: Observasi, Diskusi, Penugasan, Praktikum
G. Kegiatan Pembelajaran Pembelajaran Pertemuan 1 1. Pendahuluan/Kegiatan Awal (10 menit) - Guru mengkondisikan kelas termasuk membagi kelompok peserta didik - Guru menanyakan kondisi kesehatan siswa dalam rangka mencairkan suasana dan menghilangkan mental blok - Guru melakukan apersepsi - Siswa menyimak pertanyaan motivasi guru ;”cadangan minyak Indonesia menurut informasi tinggal untuk 12 tahun lagi, bagaimana cara mengatasi kelangkaan energi tersebut?”. - Siswa menyimak dan menjawab beberapa pertanyaan pengetahuan prasarat. - Siswa menyimak paparan tujuan pembelajaran.
2.
Kegiatan Inti (…………… menit) Pertanyaan mendasar (PERTEMUAN KE 1) Guru menayangkan data potensi energi, kebutuhan energi dan konsumsi e nergi di Indonesia dan meminta peserta didik mengamati. Peserta didik mengidentifikasi kebutuhan energi dan kelangkaan energi Guru meminta peserta didik merumuskan masalahnya dan mencari alternatif solusi penyelesaian masalahnya Peserta didik merumuskan masalah kelangkaan energi dan mencari alternatif solusi penyelesaian Guru menugaskan peserta didik untuk memilih salah satu alternatif penyelesaian. Peserta didik memilih satu jenis alternatif penyelesaian secara rasional
Menyusun perencanaan proyek (PETEMUAN KE DUA) - Guru menugaskan peserta didik merencanakan proyek sesuai alternatif yang dipilih. - Peserta didik merencanakan proyek sesuai alternatif yang dipilih. dipilih . - Peserta didik mencari data-data yang dibutuhkan untuk pembuatan pembuatan proyek - Peserta didik mempelajari pengetahuan yang berkaitan dengan proyek dengan browsing internet, studi literatur lit eratur dan praktikum (sesuai indikator 3.9.1 - 3.9.4 dan 4.10.1 – 4.10.1 – 4.10.9) 4.10.9)
Menyusun jadwal (PERTEMUAN KE TIGA) - Guru menugaskan peserta didik untuk menyusun jadwal pembuatan proyek - Peserta didik menyusun jadwal proyek dari mulai menyusun perencanaan, pelaksanaan dan pelaporan - Guru menugaskan peserta didik membuat proyek dan prototype sesuai urutan jadwal yang dibuat - Peserta didik mengerjakan proyek dan membuat prototype sesuai urutan jadwal yang dibuat. Excel - Penghitungan hasil data-data proyek menggunakan aplikasi misalna MS Excel Monitoring (PERTEMUAN KE 4) - Guru memantau kemajuan proyek yang dibuat peserta didik langkah demi langkah - Peserta didik menyampaikan kemajuan proyek yang dibuat Menguji hasil - Guru memfasilitasi peserta didik melakukan uji coba prototype dari proyek yang dibuat - Peserta didik melakukan uji coba dari prototype alat yang dibuat dengan supervisi dari guru - Peserta didik menyempurnakan prototype yang dibuat dari desain, fungsi, keandalan, nilai ekonomis Evaluasi pengalaman (PERTEMUANKe 5) - Guru menugaskan peserta didik mempresentasikan hasil pembuatan prototype di hadapan teman sekelas - Peserta didik membuat bahan presentasi - Peserta didik mempresentasikan hasil pekerjaanya - Peserta didik yang lain menanggapi dan memberikan masukan - Guru memberikan penguatan dan meluruskan konsep yang kurang tepat - Guru menugaskan membuat laporan - Peserta didik menyusun laporan 3.
Penutup (15 menit) - Peserta didik menyimpulkan tentang projek yang dibuat bimbingan dari guru - Guru memberikan penguatan terhadap pencapaian kompetensi peserta didik, baik sikap, keterampilan ataupun pengetahuan. Peserta didik menyimpulkan pembelajaran tentang kemagnetan dan elektromagnet
-
Peserta didik menyimak penguatan dari guru Guru memberi penugasan untuk pertemuan minggu berikutnya
H. Penilaian Pembelajaran, Remedial dan Pengayaan Tenik Penilaian: Teknik penilaian menggunakan penilaian proyek Instrumen penilaian: Terlampir I. Media/alat, Bahan, dan Sumber Belajar 1. Media/Alat - Bahan Tayang
2. Alat - LCD Proyektor - Mesin bubut dan kelengkapannya - Mesin las SMAW - Mesin rol - Alat ukur mekanik presisi - Mistar baja - Multimeter - Oscilloscope 3. Bahan - Magnet - Kawat email - Kabel serabut 1,5 mm - Inti besi lunak - Rotary vent - Plat aluminium 0,2 mm - Plat baja 0,3 mm - Baja ST 42 - Baja siku 50 x 50 x 3 mm - Elektroda 0,5 kg - Accumulator - Inverter 4. Sumber Belajar - Guru - Internet - Instrumen/alat pengukuran - Manual alat ukur - Buku referensi - Lingkungan sekitar Mengetahui Kepala SMK……………………
Bandung,
2017
Guru Mata Pelajaran,
______________________ _______________________ _
