Rancang Bangun Diorama Sumber Energi Terbarukan Berbasis Energi Surya Sebagau Media Pembelajaran Fisika Dengan Kendali Arduino UNO

Abstract

Pendidikan merupakan faktor utama dalam meningkatkan kualitas sumber daya manusia (SDM) suatu bangsa. Pendidikan yang berkualitas ditentukan oleh sistem yang efisien serta tenaga pendidik yang kompeten. Salah satu mata pelajaran yang dianggap sulit oleh siswa adalah fisika. Materi sumber energi terbarukan merupakan materi dalam fisinya yang membutuhkan representasi konsep serta persamaan analisis yang kompleks. Kesulitan ini dapat diatasi dengan penggunaan media pembelajaran yang interaktif dan menarik, seperti diorama. Penelitian terkait Implementasi diorama membuktikan bahwa diorama dapat memberikan pengalaman belajar yang bermakna dan kontekstual serta dapat meningkatkan pemahaman siswa mengenai pentingnya keberlanjutan lingkungan dan terintegrasi dengan pembelajaran fisika materi energi terbarukan (Agustinaningrum dkk, 2024). Diorama berbasis energi surya dapat menjadi alat bantu dalam memahami konsep sumber energi terbarukan. Energi surya, yang dimanfaatkan melalui panel surya, menjadi solusi teknologi ramah lingkungan dalam pembangkitan listrik. Kurikulum Merdeka menekankan pentingnya pembelajaran mengenai energi terbarukan, sehingga diperlukan media yang efektif untuk memfasilitasi pemahaman siswa. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengembangkan diorama berbasis energi surya dengan kendali Arduino Uno, yang mengintegrasikan sensor cahaya, intensitas cahaya, dan kelembapan. Diorama ini akan membantu siswa memahami proses konversi energi surya menjadi listrik serta faktor-faktor lingkungan yang memengaruhi efisiensi panel surya. Batasan penelitian meliputi penggunaan panel surya mini, baterai tipe 18650, lampu LED, serta sensor BH1750 (intensitas cahaya), LDR (kontrol nyala lampu berdasarkan cahaya), dan DHT11 (kelembapan). Media ini akan digunakan sebagai alat bantu visual dalam pembelajaran fisika, khususnya dalam memahami konsep konversi energi dan energi terbarukan. Manfaat penelitian ini mencakup penyediaan media pembelajaran inovatif bagi guru dan siswa serta peningkatan kesadaran tentang pentingnya energi terbarukan dalam menghadapi tantangan global seperti perubahan iklim dan krisis energi. Penelitian ini menggunakan metode deskriptif kuantitatif, dengan tahapan penelitian meliputi perancangan, pengembangan, dan pengujian media diorama. Komponen utama yang digunakan dalam diorama ini mencakup panel surya, baterai lithium sebagai penyimpan daya, LCD untuk menampilkan data sensor, serta modul charger untuk pengisian daya. Pengujian dilakukan untuk memastikan setiap komponen berfungsi dengan baik serta untuk menganalisis hubungan antara intensitas cahaya dan daya listrik yang dihasilkan. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan regresi linier sederhana guna mengetahui efektivitas sistem dalam mengonversi energi surya menjadi listrik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi intensitas cahaya matahari, semakin besar daya listrik yang dihasilkan oleh panel surya, sehingga baterai dapat terisi lebih cepat. Selain itu, sensor BH1750 dan DHT11 yang digunakan dalam penelitian ini telah dikalibrasi dan dinyatakan layak berdasarkan hasil validasi dengan alat ukur standar. Uji validasi menggunakan metode expert judgment juga menunjukkan bahwa diorama ini layak digunakan sebagai media pembelajaran fisika, sehingga dapat membantu siswa dalam memahami konsep energi terbarukan secara lebih nyata dan aplikatif. Kesimpulan dari penelitian ini adalah diorama berbasis energi surya dapat menjadi solusi inovatif dalam pembelajaran fisika, khususnya pada materi energi terbarukan. Media ini dapat digunakan sebagai alat bantu pembelajaran yang efektif, menarik, dan interaktif. Penelitian ini juga membuka peluang untuk pengembangan lebih lanjut, seperti mengembangkan media diorama sumber energi terbarukan selain energi surya atau pengintegrasian lebih banyak sensor untuk meningkatkan fungsionalitas diorama dalam pembelajaran fisika.