Penerapan Pendidikan Berbasis STEM di Madrasah

Praktikum Merancang Sel Volta di MA Raudlatut Tholibin Pakis (Dokumen Pribadi)

Menerapkan pendidikan berbasis STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) di madrasah melalui praktikum merancang sel volta dengan bahan-bahan di sekitar merupakan cara yang menarik untuk menghubungkan konsep sains dengan dunia nyata. Praktikum ini dapat melibatkan konsep kimia (reaksi elektrokimia/reaksi redoks), fisika (aliran listrik), serta teknologi sederhana (pembuatan sel energi). Kegiatan yang dilakukan dengan menggunakan buah-buahan seperti lemon, jeruk nipis, dan apel ini merupakan kegiatan pembelajaran yang tepat dan menarik untuk mengintegrasikan sains dalam kehidupan sehari-hari. Berikut langkah-langkah yang dapat diterapkan untuk kegiatan ini:

1. Tujuan Praktikum:

• Memahami konsep dasar elektrokimia dan cara kerja sel volta.

• Mengenali proses perubahan energi kimia menjadi energi listrik.

• Mengaplikasikan teori STEM (khususnya sains dan teknologi) dalam eksperimen praktis.

2. Alat dan Bahan:

• Buah-buahan (lemon, jeruk nipis, apel)

• Uang koin tembaga (sebagai elektroda tembaga)

• Paku seng atau logam seng (sebagai elektroda seng)

• Kabel penghubung dengan penjepit buaya

• Lampu LED kecil dan voltmeter

• Pisau/cutter (untuk membuat lubang pada buah)

• Alat tulis untuk mencatat hasil eksperimen

3. Langkah-Langkah Praktikum:

A. Persiapan Elektroda:

• Masukkan satu elektroda tembaga (uang koin tembaga) ke dalam buah (lemon, jeruk nipis, atau apel).

• Masukkan elektroda seng (paku seng) di sisi lain buah, dengan jarak yang tidak terlalu dekat.

B. Koneksi Kabel:

• Gunakan kabel penghubung dengan penjepit buaya untuk menghubungkan elektroda tembaga pada satu buah dengan elektroda seng pada buah lain.

• Lanjutkan menghubungkan beberapa buah secara seri untuk meningkatkan tegangan.

C. Pengukuran Tegangan:

• Setelah buah-buahan dihubungkan, gunakan voltmeter untuk mengukur tegangan yang dihasilkan oleh rangkaian buah tersebut.

• Jika cukup tegangan dihasilkan, coba hubungkan dengan lampu LED kecil untuk melihat apakah bisa menyala.

4. Diskusi dan Analisis:

• Konsep Elektrokimia: Jelaskan bagaimana reaksi kimia yang terjadi di dalam buah menghasilkan aliran listrik. Asam yang ada dalam buah berfungsi sebagai elektrolit, memungkinkan elektron mengalir dari seng/paku (anoda) ke tembaga/uang koin (katoda).

• Penerapan STEM: Diskusikan bagaimana eksperimen ini menggambarkan aplikasi nyata dari ilmu sains, teknologi, dan teknik. Siswa juga bisa belajar tentang pentingnya inovasi energi alternatif yang ramah lingkungan dan terbarukan.

5. Evaluasi dan Refleksi:

• Minta siswa mencatat hasil pengukuran tegangan dari berbagai kombinasi buah.

• Ajak mereka berdiskusi mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi produksi listrik, seperti ukuran buah, jenis buah, atau jumlah buah yang dihubungkan.

6. Pengembangan Lebih Lanjut:

• Setelah berhasil dengan buah-buahan, siswa bisa diajak untuk bereksperimen dengan bahan lain sebagai sumber elektrolit dan elektroda

• Kembangkan pemahaman siswa tentang bagaimana prinsip ini bisa diterapkan dalam teknologi baterai atau energi terbarukan.

Dengan cara ini, siswa dapat memahami bahwa ilmu pengetahuan dan teknologi tidak hanya konsep abstrak, tetapi juga dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Selain itu, Pembelajaran dengan pendekatan STEM berbasis praktikum dapat mengembangkan kemampuan 4C (critical thinking, creative, collaborative dan communicative). Hal ini terlihat dari penilaian sikap dan keterampilan siswa selama proses pembelajaran berlangsung. Kegiatan pembelajaran ini merupakan salah satu pendekatan dan penerapan konsep 4C dalam kurikulum merdeka.