Kelas: XII SMA Alokasi Waktu: 135 Menit (3 JP) Kurikulum: Merdeka Belajar
A. Tujuan Pembelajaran
Setelah mengikuti pembelajaran ini, siswa diharapkan dapat:
- Menjelaskan konsep radioaktivitas dan jenis-jenis peluruhan radioaktif.
- Memahami perbedaan antara partikel alfa, beta, dan gamma dalam konteks radiasi.
- Menghitung waktu paruh (half-life) dan aktivitas radioaktif suatu unsur.
- Menganalisis dampak radiasi dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
- Menunjukkan sikap kritis dan bertanggung jawab dalam mempelajari dan menganalisis radiasi.
B. Profil Pelajar Pancasila yang Ingin Dicapai
- Bernalar Kritis
- Siswa mampu menganalisis informasi tentang radioaktivitas dan partikel radiasi secara logis dan ilmiah.
- Mampu mengevaluasi risiko dan manfaat radiasi dalam teknologi modern.
- Mandiri
- Siswa dapat belajar secara mandiri dan memahami bagaimana radiasi bekerja serta dampaknya dalam kehidupan sehari-hari.
- Berkebhinekaan Global
- Memahami isu-isu global terkait penggunaan radiasi, termasuk keamanan nuklir dan pengelolaan limbah radioaktif.
- Bergotong Royong
- Siswa bekerja sama dalam kelompok untuk memecahkan masalah yang berhubungan dengan aktivitas radioaktif dan dampaknya.
C. Capaian Pembelajaran
- Dimensi Pengetahuan
- Memahami konsep dasar radioaktivitas, jenis peluruhan radioaktif, dan partikel radiasi (alfa, beta, gamma).
- Memahami perhitungan waktu paruh dan aktivitas radioaktif suatu unsur, serta aplikasinya dalam berbagai bidang teknologi.
- Dimensi Keterampilan
- Mampu menghitung aktivitas radioaktif dan waktu paruh.
- Mengidentifikasi perbedaan karakteristik partikel alfa, beta, dan gamma dalam hal sifat dan daya tembusnya.
- Dimensi Sikap
- Menghargai pentingnya keselamatan dalam penggunaan teknologi radiasi dan memahami dampak lingkungan dari radiasi.
- Menerapkan tanggung jawab dalam mempelajari radiasi dan dampaknya, serta dalam diskusi kelompok.
D. Materi Pembelajaran
- Radioaktivitas
- Pengertian radioaktivitas dan peluruhan radioaktif.
- Jenis-jenis peluruhan: peluruhan alfa, beta, dan gamma.
- Sifat dan perbedaan radiasi alfa, beta, dan gamma.
- Waktu Paruh dan Aktivitas Radioaktif
- Konsep waktu paruh (half-life) dalam peluruhan radioaktif.
- Cara menghitung aktivitas radioaktif (A = λN) dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari.
- Dampak dan Aplikasi Radiasi
- Dampak radiasi terhadap makhluk hidup dan lingkungan.
- Aplikasi radiasi dalam bidang kedokteran (radioterapi, imaging), industri (deteksi kebocoran), dan teknologi nuklir.
E. Kegiatan Pembelajaran
Pendahuluan (15 Menit):
- Guru membuka pembelajaran dengan menjelaskan tujuan pembelajaran dan kompetensi yang akan dicapai. Guru juga menyampaikan profil Pelajar Pancasila yang akan dikembangkan dalam pembelajaran ini.
- Guru mengajukan pertanyaan pengantar untuk menarik perhatian siswa, seperti: “Apa yang kamu ketahui tentang radioaktivitas dan radiasi? Pernahkah kamu mendengar tentang radiasi dalam konteks kehidupan sehari-hari?”
- Guru menjelaskan pentingnya mempelajari radioaktivitas dalam konteks teknologi modern, misalnya dalam penggunaan di bidang kedokteran dan energi nuklir.
Kegiatan Inti (100 Menit):
- Penjelasan Konsep Radioaktivitas dan Jenis Peluruhan (30 Menit):
- Guru menjelaskan pengertian radioaktivitas sebagai fenomena alamiah di mana inti atom yang tidak stabil mengalami peluruhan.
- Siswa belajar tentang tiga jenis peluruhan: alfa, beta, dan gamma. Guru menjelaskan partikel alfa sebagai inti helium (2 proton dan 2 neutron), partikel beta sebagai elektron atau positron, dan radiasi gamma sebagai radiasi elektromagnetik.
- Guru menjelaskan perbedaan antara ketiga jenis radiasi ini berdasarkan sifatnya (muatan, massa, daya tembus).
- Siswa diminta untuk mengerjakan soal latihan yang melibatkan identifikasi jenis-jenis peluruhan berdasarkan sifat partikelnya.
- Perhitungan Waktu Paruh dan Aktivitas Radioaktif (40 Menit):
- Guru menjelaskan konsep waktu paruh (half-life), yaitu waktu yang diperlukan untuk separuh jumlah inti radioaktif dalam sampel mengalami peluruhan.
- Guru memperkenalkan persamaan aktivitas radioaktif (A = λN), di mana A adalah aktivitas, λ adalah konstanta peluruhan, dan N adalah jumlah inti yang tersisa.
- Guru memberikan contoh soal perhitungan waktu paruh dan aktivitas radioaktif suatu unsur radioaktif seperti Uranium-238 atau Karbon-14.
- Siswa diminta mengerjakan latihan soal tentang perhitungan waktu paruh dan aktivitas radioaktif, serta membahas jawabannya bersama-sama.
- Dampak Radiasi dan Aplikasinya dalam Kehidupan (30 Menit):
- Guru menjelaskan dampak radiasi terhadap kesehatan dan lingkungan, serta pentingnya pengelolaan limbah radioaktif secara aman.
- Guru juga menjelaskan aplikasi radiasi dalam kehidupan sehari-hari, seperti dalam bidang kedokteran (radioterapi untuk kanker, imaging dengan PET scan), industri (deteksi kebocoran pipa, sterilisasi makanan), dan penelitian ilmiah.
- Siswa diminta untuk berdiskusi dalam kelompok kecil tentang manfaat dan risiko radiasi dalam kehidupan modern. Setiap kelompok kemudian mempresentasikan hasil diskusinya di depan kelas.
- Guru memberikan umpan balik terhadap hasil presentasi siswa dan menyimpulkan pembahasan terkait dampak dan aplikasi radiasi.
Penutup (20 Menit):
- Guru dan siswa bersama-sama merangkum materi yang telah dipelajari tentang radioaktivitas, partikel radiasi, waktu paruh, dan aplikasi radiasi.
- Siswa diminta untuk menuliskan refleksi singkat mengenai pemahaman mereka terhadap konsep radiasi dan dampaknya dalam kehidupan.
- Guru memberikan tugas lanjutan berupa soal perhitungan aktivitas radioaktif dan meminta siswa membuat laporan tentang aplikasi radiasi dalam bidang tertentu yang mereka minati, seperti kedokteran atau industri.
F. Penilaian
- Pengetahuan:
- Ujian tertulis terkait konsep radioaktivitas, perbedaan antara partikel alfa, beta, dan gamma, serta perhitungan waktu paruh dan aktivitas radioaktif.
- Penilaian hasil diskusi kelompok mengenai aplikasi radiasi dalam kehidupan sehari-hari.
- Keterampilan:
- Latihan soal terkait perhitungan waktu paruh dan aktivitas radioaktif.
- Tugas proyek membuat laporan tentang aplikasi radiasi dalam kehidupan nyata.
- Sikap:
- Observasi keaktifan dan tanggung jawab siswa selama diskusi kelompok.
- Penilaian sikap kritis dan teliti dalam menyelesaikan soal perhitungan.
G. Rubrik Penilaian
Aspek | Kriteria | Skor 1 | Skor 2 | Skor 3 | Skor 4 |
---|---|---|---|---|---|
Pengetahuan | Menguasai konsep radioaktivitas, partikel radiasi, waktu paruh, dan aktivitas radioaktif. | Belum memahami konsep dasar. | Memahami sebagian konsep. | Memahami konsep dengan cukup baik. | Memahami konsep secara mendalam. |
Keterampilan | Mampu menghitung waktu paruh dan aktivitas radioaktif dengan benar. | Salah dalam sebagian besar perhitungan. | Beberapa kesalahan dalam perhitungan. | Melakukan perhitungan dengan baik. | Perhitungan sangat tepat dan akurat. |
Sikap | Aktif dan bertanggung jawab dalam diskusi serta tugas kelompok. | Tidak aktif dan tidak bertanggung jawab. | Kadang aktif, namun kurang bertanggung jawab. | Cukup aktif dan bertanggung jawab. | Sangat aktif dan bertanggung jawab. |
H. Sumber dan Media Pembelajaran
- Buku teks Fisika kelas XII
- Video simulasi radiasi dan waktu paruh
- Kalkulator ilmiah untuk perhitungan aktivitas radioaktif
- Artikel ilmiah tentang aplikasi radiasi dalam industri dan kedokteran
I. Materi Tambahan dan Referensi
- Materi tambahan tentang aplikasi radioaktif dalam dunia kedokteran dan industri.
- Bacaan tentang penanganan limbah radioaktif dan teknologi radioterapi modern.
- Referensi:
- Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2018). Fundamentals of Physics.
- Tipler, P.A., & Mosca, G. (2015). Physics for Scientists and Engineers.
J. Tugas untuk Siswa
- Mengumpulkan laporan perhitungan aktivitas radioaktif dari sampel tertentu.
- Membuat presentasi kelompok tentang manfaat dan tantangan penggunaan radiasi dalam kehidupan sehari-hari, terutama di bidang teknologi nuklir dan kedokteran.
K. Refleksi dan Tindak Lanjut
- Siswa menuliskan refleksi singkat tentang pemahaman mereka terhadap materi.
- Guru memberikan umpan balik dan saran tentang cara mendalami materi lebih lanjut dengan membaca sumber tambahan atau menonton video tentang aplikasi radiasi.