LKPD IPA Kelas 7: Mengidentifikasi Sumber Ketidakpastian dan Galat Pengukuran dalam Penyelidikan Ilmiah

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Mengidentifikasi sumber ketidakpastian dan kemungkinan penjelasan alternatif dalam rangka mengevaluasi kesimpulan penyelidikan

PETUNJUK UMUM

• Bacalah pengantar kasus penyelidikan ilmiah pada setiap kegiatan dengan cermat.
• Bekerjalah secara mandiri atau bersama kelompok sesuai arahan guru.
• Fokuslah mengidentifikasi penyebab ketidaksesuaian/variasi data (sumber ketidakpastian/galat) serta mencari penjelasan alternatif untuk mengevaluasi kesimpulan penyelidikan.
• Tuliskan jawabanmu pada format ruang jawaban yang telah disediakan.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Mendeteksi Sumber Ketidakpastian Pengukuran Waktu

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Lembar Kerja Murid
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati studi kasus berikut: Empat kelompok murid kelas 7 mengukur waktu yang dibutuhkan oleh sebuah mobil mainan untuk meluncur menuruni papan luncur sepanjang 1 meter. Masing-masing menggunakan stopwatch ponsel.
2. Data waktu tempuh yang diperoleh: Kelompok 1 = 2,4 detik; Kelompok 2 = 2,9 detik; Kelompok 3 = 2,1 detik; Kelompok 4 = 3,2 detik.
3. Kesimpulan awal penyelidik: 'Kecepatan mobil mainan selalu berubah-ubah secara drastis karena mobil tersebut rusak.'
4. Identifikasi sumber ketidakpastian yang timbul dari cara pengukuran atau alat, lalu evaluasi apakah kesimpulan penyelidik tersebut tepat atau ada penjelasan alternatif.

Pertanyaan:

1. Berdasarkan data waktu tempuh yang berbeda-beda, identifikasi 2 sumber ketidakpastian (galat) pengukuran yang mungkin terjadi saat murid menekan tombol stopwatch!

2. Identifikasi penjelasan alternatif lain terhadap variasi waktu tersebut selain kesimpulan bahwa 'mobil mainan rusak'!

Tuliskan jawaban pada lembar kerja: Nomor 1 berupa uraian 2 butir sumber ketidakpastian; Nomor 2 berupa 1-2 kalimat penjelasan alternatif yang logis.

Kegiatan 2: Evaluasi Kesimpulan Penyelidikan Pemanasan Air

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Lembar Kerja Murid
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Bacalah laporan singkat berikut: Seorang murid memanaskan 100 mL air menggunakan pembakar spiritus dan mengukur suhu tiap menit menggunakan termometer laboratorium berskala 1°C. Data kenaikan suhu: Menit ke-1: 32°C, Menit ke-2: 38°C, Menit ke-3: 41°C, Menit ke-4: 50°C.
2. Penyelidik menyimpulkan: 'Laju nyala api pembakar spiritus tidak stabil sehingga kenaikan suhu air tidak teratur.'
3. Isilah tabel identifikasi untuk mengevaluasi sumber ketidakpastian dari alat, prosedur pembacaan skala, dan kemungkinan penjelasan alternatifnya.

Pertanyaan:

1. Lengkapilah tabel identifikasi sumber ketidakpastian dan penjelasan alternatif untuk mengevaluasi penyelidikan pemanasan air tersebut!

2. Berdasarkan hasil identifikasi tabel tersebut, apakah kesimpulan penyelidik bahwa 'laju nyala api pembakar spiritus tidak stabil' sudah sahih untuk diterima? Identifikasi alasan evaluasimu!

Gunakan format tabel 3 kolom: Aspek Pengamatan (3 baris: Skala Alat, Posisi Pengamatan, Prosedur/Lingkungan), Sumber Ketidakpastian, dan Evaluasi/Penjelasan Alternatif. Disambung uraian evaluasi kesimpulan pada nomor 2.

Kegiatan 3: Diskusi Analisis Penjelasan Alternatif Penyelidikan Perkecambahan

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Lembar Kerja Murid
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Diskusikan kasus berikut bersama teman sebangkumu: Kelompok Budi menyelidiki pertumbuhan kecambah di tempat terang dan gelap. Dua pot diletakkan di tempat terang dan dua pot di dalam lemari gelap. Setelah 5 hari, panjang kecambah di tempat gelap rata-rata 12 cm, sedangkan di tempat terang rata-rata 6 cm.
2. Budi langsung menyimpulkan: 'Cahaya matahari merusak dan menghambat seluruh proses kehidupan tumbuhan.'
3. Identifikasi sumber ketidakpastian data dan susun penjelasan alternatif ilmiah untuk mengevaluasi apakah kesimpulan Budi dapat dibenarkan.

Pertanyaan:

1. Identifikasi minimal 2 sumber ketidakpastian atau variabel yang mungkin belum dikontrol dengan baik dalam pengukuran pertumbuhan kecambah tersebut!

2. Identifikasi penjelasan alternatif ilmiah untuk mengevaluasi kesimpulan Budi (mengapa batang kecambah di tempat gelap lebih panjang daripada di tempat terang)!

Tuliskan hasil diskusi pada lembar jawaban: Poin 1 berupa daftar 2 variabel/sumber ketidakpastian; Poin 2 berupa uraian 2-3 kalimat penjelasan alternatif ilmiah.

REFLEKSI

1. Mengapa dalam setiap penyelidikan ilmiah kita tidak boleh langsung mempercayai kesimpulan tanpa memeriksa sumber ketidakpastian pengukuran?

2. Saat melakukan pengukuran dalam kehidupan sehari-hari (misalnya menimbang barang atau mengukur waktu lari), sumber galat apa yang paling sering kamu temui?

3. Bagaimana caramu bersikap kritis ketika menemukan data eksperimen yang tampak tidak sesuai dengan dugaan awal?