Belajar "Persamaan Garis Lurus Matematika" Melalui Simulasi Kebocoran Pipa Air

Waduh, bocor lagi...

Di antara kita tentu pernah menjumpai kebocoran air baik di jalan maupun di rumah sendiri. Pipa air yang bocor, menutup kran kurang sempurna atau tidak rapat menutup sumbat bak mandi. 

Kadang kebocoran itu dibiarkan sampai beberapa hari karena dianggap tidak mengganggu atau mungkin sudah dilaporkan ke instansi yang berwenang tapi tidak segera ditanggapi.

Saat pipa PDAM di rumah saya bocor ada tetangga yang berkomentar, "Ah, tenang saja Mbak, di jalan-jalan itu bocornya tambah besar..." 

Setiap kebocoran pasti akan menimbulkan kerugian. Tidak bijak rasanya jika kebocoran tidak segera ditanggapi karena kita anggap volumenya kecil. Karena sesuatu yang besar juga bermula dari yang kecil.

Tentang Air

72% permukaan bumi kita terdiri atas air | Sumber gambar:IDNTimes

Bumi satu-satunya tempat tinggal yang kita cintai ini 72 persennya terdiri atas air. Dari 72 persen ini, 97 persennya adalah air laut, berarti hanya ada 3 persen merupakan air tawar. Jumlah yang sedikit ini juga belum termasuk 2 persen yang mengendap sebagai gletser dan membeku di bawah laut.

Jadi sebenarnya dari seluruh air yang ada di muka bumi, cuma ada 1 persen air yang bisa kita pakai untuk keperluan sehari-hari.

Ketersediaan air di bumi sangat bergantung pada banyaknya populasi. Semakin banyak manusia, semakin banyak juga air yang dibutuhkan, sedangkan sumber air bersih tidak bertambah sehingga mengakibatkan terjadinya krisis air bersih.

Terdapat 6 negara (Brazil, Russia, Kanada, Indonesia, China dan Kolombia) yang memiliki 50% persediaan air minum dunia. Sementara sepertiga populasi dunia hidup di kawasan negara dengan tingkat persediaan air minum yang minim.

Kesulitan mendapatkan air bersih membuat manusia harus mengonsumsi air kotor untuk bertahan hidup. Hal ini terjadi di benua Afrika seperti negara Kenya dan Ethiopia.

Menurut WHO air kotor dan sanitasi yang buruk meningkatkan risiko penyakit kolera, diare, disentri, hepatitis A, tifus, dan infeksi. 

Dan menurut data, pada tahun 2017 sekitar 829.000 orang meninggal karena diare akibat mengonsumsi air kotor.

Jika kita tidak pandai menghemat air, maka suatu saat persediaan air semakin sedikit, bahkan habis, dan mengakibatkan kekeringan. 

Hal tersebut bisa berdampak pada kehidupan seluruh makhluk hidup di bumi, mulai dari yang habitatnya di air hingga makhluk lain yang bergantung pada ketersediaan air.

Kebocoran Air Dikaitkan dengan Pembelajaran Matematika

Masalah kebocoran air ini bisa diintegrasikan dalam pembelajaran matematika pada materi "Persamaan Garis Lurus". 

Dalam pembelajaran ini, siswa saya ajak belajar melakukan riset sederhana.

Mengapa belajar melakukan riset? 

Sebagai tempat cikal bakal lahirnya ilmuwan-ilmuwan muda sekolah, mereka harus mampu menciptakan atmosfer dan ekosistem riset sehingga bisa mewadahi rasa ingin tahu siswa dan mengajak mereka untuk berfikir logis dan bijaksana dalam menghadapi masalah sehari-hari.

Riset | Sumber gambar: www.kanalaceh.com

Menurut Darling and Hammond (2012), mini riset merupakan serangkaian kegiatan yang mengarahkan siswa untuk melakukan penyelidikan atau penelitian dengan menggunakan langkah-langkah yang berpedoman pada metoda ilmiah.

Sedangkan metoda ilmiah meliputi merumuskan masalah, observasi, hipotesis, eksperimen dan penarikan kesimpulan.

Jalannya Pembelajaran

Sebelum pembelajaran guru menayangkan video ketimpangan kondisi beberapa daerah di Indonesia. 

Di satu daerah air begitu sulit didapatkan, sementara di daerah lain airnya melimpah sampai banyak yang terbuang sia-sia dalam penggunaannya.

Siswa lalu diajak mengamati kran wastafel sekolah yang disimulasikan bocor, dan bocoran airnya ditampung dalam gelas plastik (sudah disiapkan sebelumnya).

Simulasi kran bocor | Dokumentasi pribadi

Dalam pembelajaran ini siswa diminta untuk:

1. Menghitung volume kebocoran air di 10 menit pertama, kedua, ketiga, dan keempat
2. Menuliskan hasil penelitiannya dalam tabel dan grafik yang sudah disediakan dalam lembar kerja
3. Memprediksi berapa volume air yang terbuang selama 1 jam, 8 jam, dan satu hari
4. Melakukan perhitungan, jika kebocoran dibiarkan berhari-hari berapa banyak kerugian yang akan timbul (dihitung dalam rupiah)
5. Menjelaskan langkah-langkah apa yang perlu dilakukan untuk melakukan penghematan air
6. Presentasi dan diskusi

Semua tahapan itu dituangkan dalam lembar kegiatan siswa. Di sinilah lembar kegiatan siswa yang mudah dipahami sangat menentukan kelancaran jalannya pembelajaran.

Dari hasil pantauan ternyata cara pengamatan yang dilakukan siswa bisa berbeda cara. Ada yang dengan sabar menunggu 10 menit, baru dihitung volume kebocoran airnya. Lalu, ada yang cukup 5 menit mereka langsung mengambil kesimpulan bahwa debit kebocoran adalah konstan, lalu tinggal memasukkan tabel dan membuat grafik. 

Tak apa-apa, jalan pikiran orang bisa berbeda-beda. Justru perbedaan ini bisa menjadi bahan diskusi yang menarik saat presentasi.

Setelah melakukan pengamatan perkelompok, siswa menyiapkan laporan dan presentasi. Untuk menentukan rupiah akibat kerugian yang timbul, siswa diminta browsing guna mencari informasi harga air PDAM. 

Dari sini mereka belajar bahwa membiarkan kebocoran air berlanjut mengakibatkan pembengkakan biaya yang tidak sedikit.

Tarif air | Sumber: PDAM Malang

Sebagai ilustrasi:

Jika air bocor dengan debit 10 ml/menit, maka dalam waktu 10 menit volume kebocoran adalah 100 ml. Dalam waktu satu hari air yang terbuang sia-sia adalah 6 x 24 x 100 = 14400ml atau 14,4 liter. Bagaimana jika kebocoran dibiarkan satu bulan? Volume air yang terbuang adalah 30 x 14,4 = 432 liter. Menurut tabel, biaya untuk 432 liter air adalah 0,432 x 2300 = 993,6 rupiah. Kecil memang, tapi bagaimana jika kebocorannya tidak hanya satu titik? Tinggal mengalikan saja.

Masalah-masalah seperti itu menjadi topik diskusi yang menyenangkan saat presentasi. Di sini guru berperan sebagai moderator, juga memberikan penekanan pada poin-poin yang dianggap penting. 

Melalui presentasi, siswa belajar untuk berkomunikasi dengan baik dan menghargai pendapat teman. 

Satu hal yang menarik, di akhir pembelajaran setelah siswa sadar akan pentingnya penghematan air mereka beramai-ramai membuat slogan penghematan air untuk ditempel di tempat- tempat yang strategis.

Slogan hemat air | Dokumentasi pribadi

Semoga kesadaran itu benar-benar tertanam dalam benak siswa, jadi tidak hanya sebatas slogan-slogan saja.

Referensi:

1. LPPM IPB
2. Kompas.com
3. PDAM Tirta Dharma Kota Malang
4. Matematika 8 Kurikulum 2013