Contoh Modul Ajar Deep Learning IPA Fisika di Kelas 12 SMA/MA Bab 7 Termodinamika Semester 1

SRIPOKU.COM - Berikut ini tersaji referensi Modul Ajar Deep Learning Fisika di Kelas 12 SMA yang merupakan kurikulum terbaru.

Berdasarkan buku teks pelajaran IPA Fisika di Kelas 12 Semester 1 dan Semester 2 Kurikulum Merdeka terdapat 7 Bab materi yang nantinya akan di pelajari, diantaranya yaitu sebagai berikut:

Modul ajar Deep Learning IPA Fisika kelas 12 SMA Materi Bab 7 Termodinamika ini dapat menjadi contoh modul ajar bagi para guru.

Untuk itu, simak contoh IPA Fisika kelas 12 SMA yang akan Sripoku.com jabarkan.

Baca juga: Contoh Modul Ajar Deep Learning IPA Fisika di Kelas 12 SMA/MA Bab 6 Kalor Semester 1

MODUL AJAR DEEP LEARNING
MATA PELAJARAN : IPA (FISIKA)
BAB: 7 TERMODINAMIKA

A.    IDENTITAS MODUL
Nama Sekolah    :    .....................................................................................
Nama Penyusun    :    .....................................................................................
Mata Pelajaran    :    IPA (Fisika)
Kelas / Fase /Semester    :     XI/ F / Ganjil
Alokasi Waktu     :    8 Jam Pelajaran (4 Pertemuan @ 2 JP)
Tahun Pelajaran    :    20.. / 20..

B.    IDENTIFIKASI KESIAPAN PESERTA DIDIK
Peserta didik diharapkan sudah memiliki pemahaman dasar tentang konsep energi (energi kinetik, potensial), suhu, kalor, dan tekanan yang diperoleh pada jenjang SMP atau Bab sebelumnya. Keterampilan yang dimiliki meliputi kemampuan membaca grafik, melakukan perhitungan matematis sederhana, serta kemampuan mengamati fenomena fisika. Pemahaman awal tentang termodinamika mungkin masih berupa intuisi dari pengalaman sehari-hari, seperti mengapa es mencair atau mengapa mesin mengeluarkan panas. Namun, konsep sistem, lingkungan, dan proses termodinamika secara formal kemungkinan masih baru.

C.    KARAKTERISTIK MATERI PELAJARAN
Materi "Termodinamika" termasuk dalam jenis pengetahuan konseptual, prosedural, dan sedikit metakognitif (pemahaman tentang batasan suatu proses). Relevansinya dengan kehidupan nyata sangat tinggi, karena termodinamika menjelaskan prinsip kerja mesin (kendaraan, AC, kulkas), pembangkit listrik, hingga proses biologis dalam tubuh. Tingkat kesulitan materi ini cenderung tinggi karena melibatkan konsep abstrak (entropi, energi dalam), hukum-hukum dengan rumus matematis, serta perluasan dari konsep dasar kalor. Struktur materi dibangun secara hierarkis, dimulai dari konsep dasar sistem, kerja, kalor, energi dalam, hukum-hukum termodinamika, mesin kalor, hingga mesin pendingin. Integrasi nilai dan karakter dapat dilakukan melalui pembahasan efisiensi energi, dampak lingkungan dari penggunaan energi, dan pentingnya berpikir kritis dalam aplikasi teknologi.

D.    DIMENSI PROFIL LULUSAN PEMBELAJARAN
Berdasarkan tujuan pembelajaran, dimensi profil lulusan yang akan dicapai adalah:
Penalaran Kritis: Peserta didik akan menganalisis prinsip-prinsip termodinamika, mengevaluasi efisiensi mesin, dan memecahkan masalah terkait perubahan energi.
Kreativitas: Peserta didik akan mampu merancang model sederhana atau presentasi kreatif untuk menjelaskan konsep termodinamika.
Kolaborasi: Peserta didik akan bekerja sama dalam kelompok untuk melakukan eksperimen sederhana, menganalisis data, dan menyusun laporan.
Kemandirian: Peserta didik akan secara mandiri mencari informasi, melakukan perhitungan, dan bertanggung jawab terhadap tugas yang diberikan.
Komunikasi: Peserta didik akan mampu mempresentasikan hasil analisis, menyampaikan gagasan dalam diskusi kelompok, dan menggunakan terminologi ilmiah yang tepat.
Kewargaan: Peserta didik akan memahami implikasi penggunaan energi berdasarkan prinsip termodinamika terhadap lingkungan dan kehidupan sosial.

DESAIN PEMBELAJARAN

A.    CAPAIAN PEMBELAJARAN (CP) NOMOR : 32 TAHUN 2024
Pada akhir fase F, peserta didik mampu menganalisis konsep suhu dan kalor, menerapkan hukum-hukum termodinamika untuk menyelesaikan masalah terkait perubahan energi, kerja, dan kalor pada berbagai sistem, serta menjelaskan prinsip kerja mesin kalor dan mesin pendingin dalam konteks aplikasi kehidupan sehari-hari dan implikasinya terhadap lingkungan.

B.     LINTAS DISIPLIN ILMU YANG RELEVAN
Kimia: Memahami konsep energi ikatan, reaksi endoterm/eksoterm, dan termokimia.
Matematika: Penerapan konsep integral dan diferensial (jika relevan dengan tingkat kesulitan), serta aljabar untuk perhitungan.
Teknik/Vokasi: Prinsip dasar perancangan dan efisiensi mesin, sistem pendingin, dan pembangkit energi.
Ekonomi/Lingkungan: Analisis biaya-manfaat dari penggunaan energi dan isu-isu keberlanjutan.

C.     TUJUAN PEMBELAJARAN
Pertemuan 1: Konsep Dasar Termodinamika (Sistem, Lingkungan, Kerja, Kalor, Energi Dalam)
Melalui demonstrasi sederhana dan diskusi interaktif, peserta didik dapat mengidentifikasi sistem dan lingkungan pada suatu proses termodinamika dengan tepat. (Meaningful Learning, Joyful Learning)
Peserta didik mampu menghitung besar kerja dan kalor yang terlibat dalam proses termodinamika isobarik, isokorik, isotermis, dan adiabatik dengan akurat, setelah memahami konsep energi dalam. (Penalaran Kritis, Kemandirian)
Pertemuan 2: Hukum Termodinamika I dan Aplikasinya
Dengan melakukan eksperimen sederhana berbasis proyek, peserta didik dapat membuktikan berlakunya Hukum Termodinamika I (kekekalan energi) pada berbagai proses termodinamika. (Penalaran Kritis, Kolaborasi)
Peserta didik mampu menganalisis perubahan energi dalam, kalor, dan kerja pada berbagai proses termodinamika (isobarik, isokorik, isotermis, adiabatik) dan mempresentasikannya dengan jelas. (Penalaran Kritis, Komunikasi)
Pertemuan 3: Hukum Termodinamika II (Entropi) dan Efisiensi Mesin Kalor
Melalui studi kasus dan diskusi kelompok, peserta didik dapat menjelaskan konsep entropi sebagai ukuran ketidakteraturan sistem dan hubungannya dengan spontanitas proses. (Penalaran Kritis)
Peserta didik mampu menghitung efisiensi mesin kalor (termasuk siklus Carnot) dan menjelaskan prinsip kerja mesin pendingin, serta mengaitkannya dengan aplikasi nyata. (Penalaran Kritis, Kemandirian)
Pertemuan 4: Aplikasi Termodinamika dalam Kehidupan Sehari-hari dan Lingkungan
Melalui riset berbasis proyek, peserta didik dapat mengidentifikasi dan menganalisis setidaknya dua aplikasi prinsip termodinamika dalam teknologi modern (misalnya: Pembangkit Listrik, AC, Kulkas) serta mengevaluasi efisiensinya. (Penalaran Kritis, Kreativitas)
Peserta didik mampu mempresentasikan dampak penerapan termodinamika terhadap efisiensi energi dan keberlanjutan lingkungan, serta mengemukakan solusi inovatif. (Komunikasi, Kewargaan)

D.    TOPIK PEMBELAJARAN KONTEKSTUAL
Prinsip kerja mesin kendaraan bermotor.
Sistem pendingin pada kulkas dan AC.
Pembangkit listrik tenaga uap/panas bumi.
Efisiensi penggunaan energi di rumah tangga.
Pemanasan global dan efek rumah kaca dari perspektif termodinamika.
Termodinamika dalam sistem biologis (misalnya, metabolisme tubuh manusia).

E.    KERANGKA PEMBELAJARAN
PRAKTIK PEDAGOGIK:
Metode Pembelajaran Berbasis Proyek: Peserta didik akan melakukan proyek investigasi (misalnya: membuat model sederhana mesin panas/pendingin, merancang kampanye hemat energi, analisis kasus efisiensi pembangkit listrik).
Diskusi Kelompok: Mendorong eksplorasi ide, analisis kasus, dan berbagi pengetahuan antar peserta didik tentang konsep-konsep termodinamika.
Eksplorasi Lapangan (opsional/simulasi): Jika memungkinkan, kunjungan ke bengkel AC/kulkas, atau industri (dengan izin). Atau, simulasi kerja mesin/sistem melalui video dan analisis data.
Wawancara (terstruktur/tidak terstruktur): Peserta didik mewawancarai ahli atau praktisi (misalnya: teknisi AC, insinyur) mengenai prinsip kerja dan efisiensi mesin yang menggunakan prinsip termodinamika.
Presentasi: Peserta didik mempresentasikan hasil proyek, eksperimen, atau diskusi kelompok mereka.
MITRA PEMBELAJARAN:
Lingkungan Sekolah: Laboratorium fisika, guru mata pelajaran lain (misalnya Kimia untuk relevansi termokimia, Matematika untuk perhitungan).
Lingkungan Luar Sekolah: Bengkel AC/kulkas, industri kecil yang relevan (misalnya pembuatan es batu), lembaga penelitian energi (jika memungkinkan).
Masyarakat: Teknisi lokal, warga masyarakat yang memiliki pengalaman dengan isu efisiensi energi di rumah.
LINGKUNGAN BELAJAR:
Ruang Fisik: Kelas yang dapat diatur untuk kerja kelompok dan demonstrasi/eksperimen, laboratorium fisika dengan peralatan dasar untuk termodinamika (misalnya termometer, kalorimeter, pemanas, piston).
Ruang Virtual: Google Classroom untuk penugasan, pengumpulan materi, forum diskusi daring; simulasi PhET Interactive Simulations untuk visualisasi konsep termodinamika (misalnya: Gas Properties, Energy Forms and Changes); platform video conference (Zoom/Google Meet) untuk sesi diskusi atau presentasi daring.
Budaya Belajar: Mendorong budaya kolaboratif (saling membantu dalam eksperimen dan analisis), partisipasi aktif (setiap siswa berani bertanya dan berpendapat), dan rasa ingin tahu yang tinggi (mencoba memahami fenomena sehari-hari dengan prinsip fisika) untuk mendukung pembelajaran mendalam.
PEMANFAATAN DIGITAL:
Perpustakaan Digital: Mengakses jurnal ilmiah, artikel, atau buku elektronik tentang termodinamika dan aplikasinya.
Forum Diskusi Daring: Diskusi asinkron di Google Classroom untuk berbagi temuan, bertanya, dan memberikan umpan balik tentang hasil eksperimen atau riset.
Penilaian Daring: Menggunakan Google Forms untuk kuesioner asesmen awal atau tes diagnostik.
Kahoot/Mentimeter: Untuk kuis interaktif atau survei cepat sebagai bagian dari kegiatan pendahuluan atau refleksi (Joyful Learning).