BAB II

KAJIAN TEORI

A. Kajian Pendidikan

1. Hakikat Pembelajaran Biologi

Biologi merupakan ilmu yang mengkaji objek dan persolaan gejala

alam. Semua benda dan gejala alam merupakan objek kajian dalam biologi.

Menurut teori modern, proses pembelajaran tidak tergantung sekali kepada

keberadaan guru (pendidik) sebagai pengelola proses pembelajaran. Hal ini

didasarkan bahwa proses belajar pada hakikatnya merupakan interaksi

antara peserta didik dengan objek yang dipelajari. Berdasarkan hal ini maka

peranan sumber dan media belajar tidak dapat dikesampingkan dalam proses

pembelajaran biologi.

Proses belajar biologi menurut Djohar (Sutarsih, 20010: 9) merupakan

perwujudan dari interaksi subjek (anak didik) dengan objek yang terdiri dari

benda, kejadian, proses, dan produk. Pendidikan biologi harus diletakkan

sebagai alat pendidikan, bukan sebagai tujuan pendidikan, sehingga

konsekuensinya dalam pembelajaran hendaknya memberi pelajaran kepada

subyek belajar untuk melakukan interaksi dengan obyek belajar secara

mandiri, sehingga dapat mengeksplorasi dan menemukan konsep. Dengan

demikian pembelajaran biologi menekankan adanya interaksi antara subyek

dan objek yang dipelajari. Djohar (Suratsih, 2010: 9) menyatakan bahwa

interaksi tersebut memberi peluang kepada siswa untuk berlatih belajar dan

mengerti bagaimana belajar, mengembangkan potensi rasional pikir,

ketrampilan, dan kepribadian serta mengenal permasalahan biologi dan

pengkajiannya. Lebih lanjut lagi, Nana Sudjana (1987: 60) menyatakan

bahwa dalam proses pembelajaran akan berkembang tiga ranah yaitu ranah

kognitif, afektif dan spikomotorik.

Suhardi (2007: 4) mengungkapkan bahwa proses pembelajaran biologi

sebagai suatu sistem, pada prisipnya merupakan kesatuan yang tidak

terpisahkan antara komponen raw input (peserta didik), instrumental input

(masukan instrumental), lingkungan, dan outputnya (hasil keluaran).

Keempat komponen tersebut mewujudkan sistem pembelajaran biologi

dengan prosesnya berada di pusatnya.

2. Hakikat Sumber Belajar

Suhardi (2007: 2) mendefinisikan sumber belajar biologi adalah

sesuatu baik benda maupun gejalanya yang dapat dipergunakan untuk

memperoleh pengalaman dalam rangka pemecahan permasalahan biologi

tertentu. Nana Sudjana dan Ahmad Rivai (2007: 77) menyatakan bahwa

sumber belajar adalah segala daya yang dapat dimanfaatkan guna memberi

kemudahan kepada sesorang dalam belajarnya. Abdul Majid (2008: 170)

mengartikan sumber belajar sebagai tempat atau lingkungan sekitar, benda,

atau orang yang mengandung informasi yang dapat digunakan sebagai

wahana bagi peserta didik untuk melakukan proses perubahan tingkah laku.

Sumber belajar menurut Mulyasa (2002 : 48) dapat dirumuskan sebagai

segala sesuatu yang dapat memberikan kemudahan kepada peserta didik

dalam memperoleh sejumlah informasi, pengetahuan, pengalaman, dan

keterampilan dalam proses belajar mengajar. Dengan demikian sumber

belajar memungkinkan dan memudahkan terjadinya proses belajar.

Sumber belajar biologi dalam proses pembelajaran biologi dapat

diperoleh di sekolah ataupun di luar sekolah. Penggunaan sumber belajar

sebagai bahan ajar tergantung dari macam sumber belajarnya. Pada

prinsipnya sumber belajar dibedakan menjadi dua macam menurut Suhardi

(2007: 5) yaitu:

a. Sumber belajar yang siap digunakan dalam proses pembelajaran tanpa

ada penyederhanaan dan atau modifikasi (by utilization).

b. Sumber belajar yang disederhanakan dan atau dimodifikasi

(dikembangkan/ by design).

Abdul Majid (2008: 170) mengungkapkan bahwa sumber belajar yang

ada, pada garis besarnya dapat dikelompokkan sebagai berikut:

a. Manusia, yaitu orang menyampaikan pesan secara langsung, seperti

guru, konselor,dan administrator, yang dirancang secara khusus dan

disengaja untuk kepentingan belajar (by design).

b. Bahan, yaitu sesuatu yang mengandung pesan pembelajaran, baik

yang dirancang secara khusus seperti film pendidikan, peta, grafik,

buku, dan lain-lain yang disebut media pengajaran (instructional

media), maupun bahan yang bersifat umum yang dapat dimanfaatkan

untuk kepentingan belajar.

c. Lingkungan, yaitu ruang dan tempat di mana sumber-sumber dapat

berinteraksi dengan para peserta didik. Ruang dan tempat yang

dirancang secara sengaja untuk kepentingan belajar, misalnya

perpustakaan, laboratorium, kebun, dan lain-lain.

d. Alat dan peralatan, yaitu sumber belajar untuk produksi dan atau

memainkan sumber lain, misalnya: tape recorder, kamera, slide.

e. Aktivitas, yaitu sumber belajar yang biasanya merupakan kombinasi

antara teknik dengan sumber lain untuk memudahkan belajar.

Syarat-syarat sumber belajar menurut Djohar (Suratsih, 2010:11) yaitu:

a. Kejelasan potensi

b. Kesesuaian dengan tujuan belajar

c. Kejelasan sasaran

d. Kejelasan informasi yang dapat diungkap

e. Kejelasan pedoman eksplorasi

f. Kejelasan perolehan yang diharapkan

Penggunaan sumber belajar biologi yang sudah dikemas sebagai bentuk

bahan ajar yang diwujudkan dalam kemasan media belajar dalam proses

pembelajaran biologi memiliki kemampuan yang potensial untuk

membangkitkan produktivitas pembelajaran dengan cara:

a. Mempercepat laju belajar, dan menggunakan waktu secara lebih baik.

b. Mengembangkan kegairahan belajar.

c. Memberikan kegiatan lebih ke arah individual.

d. Memberikan kesempatan berkembang sesuai dengan kemampuan.

Pemilihan suatu sumber belajar perlu dikaitkan dengan tujuan yang

ingin dicapai dalam proses pembelajaran. Dengan demikian, sumber belajar

dipilih dan digunakan dalam proses belajar apabila sesuai dan menunjang

tercapainya tujuan belajar. Secara umum manfaat sumber belajar (Mulyasa,

2002: 50) adalah:

a. Dapat memberi pengalaman belajar yang konkrit dan langsung kepada

siswa.

b. Dapat menyajikan sesuatu yang tidak mungkin diadakan, dikunjungi

atau dilihat secara langsung.

c. Dapat menambah dan memperluas cakrawala sajian yang ada di dalam

kelas.

d. Dapat memberikan informasi akurat dan terbaru.

e. Dapat membantu memecahkan masalah pendidikan.

f. Dapat memberikan motivasi positif bagi peserta didik.

g. Dapat merangsang untuk berfikir, bersikap, dan berkembang lebih

lanjut.

3. Hakikat Bahan ajar

Menurut Abdul majid (2008: 173) bahan ajar adalah segala bentuk

bahan yang digunakan untuk membantu guru/istruktor dalam melaksanakan

kegiatan belajar mengajar. Bahan yang dimaksud bisa bahan tertulis maupun

tidak tertulis. Ida Melati ( Nani Hartati, 2011: 15) mengartikan bahan ajar

sebagai bahan-bahan atau materi pelajaran yang disusun secara sistematis

dan digunakan oleh guru dan siswa dalam proses pembelajaran. Bahan ajar

memiliki peran yang besar bagi guru dan siswa dalam proses pembelajaran.

Adapun peran bahan ajar bagi guru adalah sebagai berikut:

a. Menghemat waktu dalam belajar.

b. Mengubah perannya dari seorang pengajar menjadi seorang fasilitator.

c. Meningkatkan proses pembelajaran menjadi lebih efektif dan efisien.

Sedangkan peran bahan ajar bagi siswa adalah membantu hal-hal sebagai

berikut:

a. Belajar tanpa harus ada guru atau teman siswa yang lainya.

b. Belajar sesuai dengan tempat dan waktu yang diinginkan.

c. Belajar sesuai dengan kecepatan masing-masing.

d. Belajar sesuai dengan urutan materi yang ia dikehendaki sendiri.

Sebuah bahan ajar paling tidak mencakup (Abdul majid, 2008: 174)

antara lain:

a. Petunjuk belajar (petunjuk siswa/guru)

b. Kompetensi yang akan di capai

c. Informasi pendukung

d. Latihan-latihan

e. Petunjuk kerja, dapat berupa lembar kerja (LK)

f. Evaluasi

4. Pembelajaran Menggunakan Modul

a. Pengertian modul

Modul dapat dirumuskan sebagai suatu unit yang lengkap yang

berdiri sendiri dan terdiri atas suatu rangkaian kegiatan belajar yang

disusun untuk membantu siswa mencapai sejumlah tujuan yang

dirumuskan secara khusus dan jelas (Nasution, 2005: 205). Abdul Majid

(2008: 176) mendefinisikan modul sebagai sebuah buku yang ditulis

dengan tujuan agar peserta didik dapat belajar secara mandiri tanpa atau

dengan bimbingan guru.

b. Karakteristik modul

Vembriarto (1975: 35-40) mengemukakan bahwa modul sebagai

dalam pembelajaran memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

1) Bersifat self-Instructional

2) Pengakuan atas perbedaan-perbedaan individual

3) Memuat rumusan tujuan pembelajaran secara eksplisit

4) Adanya asosiasi, struktur dan urutan pengetahuan

5) Partisipasi aktif dari siswa

6) Adanya reinforcement langsung terhadap respon siswa

7) Adanya evaluasi terhadap penguasaan siswa atas hasil belajarnya

Menurut Depdikbud dalam Chomsin S.Widodo dan Jasmadi (2008:

50) suatu modul harus memperhatikan karakteristik sebagi berikut:

1) Self Instructional

Self Instructional yaitu melalui modul seseorang atau peserta

belajar mampu membelajarkan diri sendiri, tidak tergantung pada

pihak lain. Untuk memenuhi karakter self instructional, maka

modul harus memperhatikah hal-hal berikut:

a) Rumusan tujuan harus jelas

b) Materi pembelajaran dikemas ke dalam unit-unit atau kegiatan

yang lebih spesifik

c) Memberikan contoh-contoh dan ilusrtasi yang menarik dalam

rangka mendukung pemaparan materi pembelajaran

d) Memberikan kemungkinan bagi peserta didik untuk

memberikan umpan balik atau mengukur penguasaan terhadap

materi yang diberikan dengan memberikan soal-soal latihan,

tugas dan sejenisnya

e) Kontekstual, artinya materi yang disajikan dekat dengan

keseharian siswa

f) Menggunakan bahasa yang sederhana dan komunikatif

g) Memberikan rangkuman materi pembelajaran

h) Terdapat instrumen penilaian/assesment, yang memungkinkan

penggunaan melakukan self assesment

i) Terdapat instrumen yang dapat digunakan penggunanya

mengukur atau mengevaluasi tingkat penguasaan materi

j) Tersedia informasi tentang rujukan/pengayaan/referensi yang

mendukung materi pembelajaran dimaksud.

2) Selft Contained

Self contained yaitu seluruh materi pembelajaran dari satu unit

kompetensi atau subkompetensi yang dipelajari terdapat di dalam

satu modul secara utuh. Tujuannya adalah memberikan kesempatan

peserta didik untuk mempelajari materi pembelajaran yang tuntas,

karena materi dikemas ke dalam satu kesatuan yang utuh. Jika

harus dilakukan pembagian atau pemisahan materi dari satu unit

kompetensi harus dilakukan dengan hati-hati dan memperhatikan

keluasan kompetensi yang harus dikuasai.

3) Stand Alone

Stand alone atau berdiri sendiri yaitu modul yang

dikembangkan tidak tergantung pada media lain atau tidak harus

digunakan bersama-sama dengan media lain. Dengan

menggunakan modul, pembelajar tidak tergantung dan harus

menggunakan media yang lain untuk mempelajari dan atau

mengerjakan tugas pada modul tersebut

4) Adaptif

Suatu modul dikatakan adaptif jika modul tersebut dapat

menyesuaikan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.

Modul yang adaptif adalah jika isi materi pembelajaran dapat

digunakan sampai dengan kurun waktu tertentu.

5) User Friendly

User Friendly atau bersahabat/akrab dengan pemakainya.

Maksudya adalah setiap instruksi dan paparan informasi yang

tampil bersifat membantu dan bersahabat dengan pemakainya.

Penggunaan bahasa yang sederhana, mudah dimengerti serta

menggunakan istilah yang umum digunakan merupakan salah satu

bentuk User Friendly.

c. Tujuan pengajaran modul

Nasution (2005: 205) menyebutkan bahwa tujuan pengajaran modul

adalah:

1) Membuka kesempatan bagi siswa untuk belajar menurut kecepatan

masing-masing.

2) Memberi kesempatan pada siswa untuk belajar dengan caranya

masing-masing.

3) Memberi kesempatan kepada siswa untuk mengenal kelebihan dan

kekurangan dan memperbaiki kelemahannya melalui modul

remedial, ulangan-ulangan atau variasi cara belajar.

d. Keuntungan pengajaran modul bagi siswa

Modul yang disusun dengan baik dapat memberikan banyak

keuntungan bagi pelajar antara lain (Nasution, 2005: 206-207):

1) Balikan/feedback

Modul memberikan feedback sehingga siswa dapat mengetahui

taraf hasil belajarnya.

2) Penguasaan tuntas/mastery

Setiap siswa mendapatkan kesempatan untuk mencapai angka

tertinggi dengan menguasai bahan pelajaran secara tuntas agar

memperoleh dasar yang lebih mantap untuk menghadapi pelajaran

baru.

3) Tujuan

Modul disusun sedemikian rupa sehingga tujuannya jelas, spesifik

dan dapat dicapai oleh murid.

4) Motivasi

Pengajaran yang membimbing siswa untuk mencapai sukses

melalui langkah-langkah yang teratur tentu akan menimbulkan

motivasi yang kuat untuk berusaha segiat-giatnya.

5) Fleksibelitas

Pengajaran modul dapat disesuaikan dengan perbedaan siswa

antara lain mengenai kecepatan belajar, cara belajar dan bahan

belajar.

6) Kerjasama

Pengajaran modul mengurangi/menghilangkan sedapat mungkin

rasa persaingan dikalangan siswa oleh sebab semua dapat mencapai

hasil tertinggi. Dengan sendirinya lebih terbuka kearah kerjasama.

Kerjasama antar murid dan guru dikembangkan karena kedua belah

pihak merasa saling bertanggung jawab atas keberhasilan

pengajaran.

7) Pengajaran remedial

Pengajaran modul dengan sengaja memberi kesempatan untuk

pelajaran remedial yakni memperbaiki kelemahan, kesalahan atau

kekurangan yang segera dapat ditemukan sendiri oleh murid

berdasarkan evaluasi yang diberikan secara kontinu. Murid tidak

perlu mengulangi pelajaran tersebut seluruhnya akan tetapi hanya

akan berkenaan dengan kekurangan itu.

e. Komponen-komponen modul

Modul memiliki komponen-komponen utama yang yang paling

tidak harus tersedia di dalamnya, yaitu sebagai berikut (Sungkono,dkk.,

2003: 12-25):

1) Tinjauan mata pelajaran

2) Pendahuluan

3) Kegiatan Belajar

a) Uraian

b) Contoh dan non contoh

4) Latihan

5) Rambu-rambu jawaban latihan.

6) Rangkuman

7) Tes Formatif

8) Kunci jawaban tes Formatif dan tindak lanjut

f. Prinsip penyusunan modul

1) Persiapan

Kegiatan ini meliputi:

a) Penyiapan dan pengkajian kurikulum (SK dan KD)

b) Pengadaan bahan bacaan/referensi yang diperlukan

c) Penyediaan sarana lain yang diperlukan

2) Pelaksanaan penulisan

a) Menentukan kriteria isi modul, yang antara lain meliputi:

(1) Menentukan urutan materi

(2) Menentukan ruang lingkup materi

(3) Penyajian yang menarik

(4) Format penulisan

b) Teknik penulisan, yang meliputi:

(1) Merinci topik menjadi sub-sub topik

(2) Membuat rancangan penulisan modul sesuai komponen

modul

c) Penulisan bahan/materi, yang meliputi:

(1) Menguraikan topik/sub topik secara sistematis

(2) Untuk memperjelas uraian, hendaknya diberi

ilustrasi/contoh-contoh

(3) Menggunakan bahasa yang sesuai dengan

karakter/kemampuan peserta didik

(4) Memeriksa kembali apakah ada uraian yang telah ditulis

sesuai dengan tujuan yang telah dirumuskan

3) Uji coba

Kegiatan ini dimaksudkan untuk mengetahui dan meningkatkan

kualitas isi modul yang telah disusun, serta dampaknya terhadap

sasaran. Uji coba hendaknya melibatkan semua komponen terkait

seperti pemakai, ahli media, ahli materi, dan ahli bahasa.

4) Revisi

Setelah dilakukan uji coba maka dapat diketahui bagian-bagian

mana yang sudah baik dan bagian mana yang perlu disempurnakan.

g. Modul pengayaan

Sriyono, dkk. (Anonim, 2011) mengungkapakan bahwa modul

dibagi menjadi tiga macam yaitu :

1) Modul inti

Modul inti sering juga disebut modul dasar atau modul

pokok. Modul inti merupakan paket studi atau pengajaran yang

harus diikuti oleh semua siswa. Maka dari itu modul pokok ini

disiapkan sedemikian rupa sehingga memungkinkan hampir

semua siswa (85% atau lebih) dapat mengerjakan dengan baik

dalam jangka waktu tertentu. Namun kenyataan menunjukkan,

bahwa sebagian siswa dapat menyelesaikan beban studinya lebih

cepat dari pada yang lain. Dan sebagian lagi lebih lambat, hal itu

disebabkan antara lain perbedaan kemampuan intelektual, latar

belakang pendidikan, lingkungan keluarga, sosial, ekonomi dan

lain- lain.

2) Modul pengayaan

Modul pengayaan ini ditujukan kepada siswa yang dapat

menyelesaikan modul inti lebih cepat dari pada lainnya dan

diberikan program tambahan.

3) Modul remedial

Modul remedial adalah modul yang diberikan untuk peserta

didik yang mengalami kesulitan besar dalam menyelesaikan

modul inti. Modul ini merupakan penyerderhanaan modul inti.

Penyederhanaan ini dapat berarti mempermudah materi pada

lembar kegiatan siswa, mempermudah pertanyaaan-pertanyaan

pada lembar tes, mempergunakan denah, gambar, memberikan

resume di dalamnya dan sebagainya.

B. Kajian Keilmuan

1. Struktur Anatomi Daun

Daun mempunyai helaian daun (lamina) umumnya menampilkan

secara jelas spesialisasinya sebagai struktur fotosintesis pada laminanya.

Seperti akar dan batang, daun terdiri atas sistem kulit, sistem vaskular, dan

sistem jaringan dasar. Daun umumnya tidak mengalami pertumbuhan

sekunder maka epidermis tetap sebagai penyusun sistem kulit.

Daun umumnya terdiri dari dua tipe daun, yaitu daun dorsiventral

atau bifasial (umumnya pada tumbuhan dikotil) dan daun isobilateral atau

ekuifasial (umumnya pada tumbuhan monokotil). Daun Dorsiventral

biasanya tumbuh dalam arah horizon dengan permukaan atas dan bawah

yang berbeda, permukaan atas memperoleh penyinaran yang lebih kuat

dibanding permukaan bawah. Perbedaan struktur dalam antara permukaan

atas dan bawah daun dorsiventral dikarenakan penyinaran yang tidak

seimbang tersebut. Sebagian besar daun dikotil dorsiventral. Daun

isobilateral menggantung vertikal sehingga kedua permukaan daun

menerima sinar matahari langsung dengan jumlah yang seimbang. Daun

isobilateral mempunyai struktur yang seragam pada permukaan atas dan

bawah. Sangat sedikit tumbuhan dikotil dan sebagian besar tumbuhan

monokotil mempunyai daun isobilateral (Setjo, dkk., 2004: 325).

Pada umumnya Jaringan yang menyusun daun terdiri atas :

a. Epidermis

Permukaan atas dan bawah daun umumnya tertutup oleh satu lapis

epidermis. Sifat terpenting epidermis adalah susunan sel-sel kompak,

rapat, terdapat kutikula, dan stomata. Hal tersebut berhubungan dengan

fungsi daun sebagai organ transpirasi dan fotosintesis. Dinding luar

epidermis biasanya tebal, dan dilapisi substansi berlilin yang disebut

kutin. Permukaan luar epidermis sering dilapisi kutikula tipis atau tebal.

Lapisan kutikula ini tersusun dari kutin. Akibat dinding luar epidermis

tebal dan berkutin, air tidak dapat melewatinya dengan cepat dan

transpirasi dari permukaan epidermis sangat berkurang, hanya sedikit

saja air yang menguap melalui transpirasi. Epidermis juga mencegah

masuknya patogen ke dalam daun. Fungsi lain epidermis adalah sebagai

pelindung jaringan internal yang lunak (Setjo, dkk., 2004: 345).

Gambar 1. Struktur Anatomi Epidermis Daun Zea mays

(Budiwati, 2009)

Stomata pada daun bisa terdapat pada kedua permukaan maupun

salah satu permukaan saja, namun yang paling umum adalah pada

permukaan bawah. Pada daun dorsiventral, stomata paling banyak

terdapat pada epidermis bawah, sedangkan pada epidermis atas stomata

sedikit atau bahkan tidak ditemukan. Pada daun yang mengapung,

stomata terbatas pada epidermis atas saja, sedangkan pada daun yang

tenggelam tidak mempunyai stomata. Pada daun serofititik, stomata

mungkin tenggelam atau terletak di dalam suatu lekukan.

Epidermis

Gambar 2. Epidermis beserta Stomata pada Daun (Budiwati, 2009)

Setiap stomata dikelilingi dua sel penutup. Sel penutup merupakan

sel yang masih hidup dan mengandung kloroplas, sel penutup mengatur

membuka dan menutupnya stomata. Stomata berperan dalam

pertukaran gas antara tumbuhan dan udara luar.

Berdasarkan keberadaan stomata daun dibedakan menjadi:

1) Daun amfistomatik jika stomata terdapat pada kedua permukaan

daun.

2) Daun epistomatik jika stomata hanya terdapat di permukaan bagian

atas.

3) Daun hipostomatik jika stomata terdapat pada permukaan bagian

bawah.

Letak stomata terhadap epidermis daun berbeda-beda yaitu:

1) Stomata paneropor yaitu stomata sejajar dengan sel epidermis.

Stomata menonjol yaitu stomata terletak diatas permukaan

epidermis.

2) Stomata kriptopor yaitu stomata terletak lebih rendah dibanding sel

epidermis.

Stomata

Epidermis

Posisi stomata erat kaitannya dengan adaptasi tumbuhan terhadap

lingkungan. Stomata menonjol dikaitkan dengan habitat dengan

ketersediaan air melimpah (hidrofitik), sedangkan stomata tenggelam

dikaitkan dengan habitat yang ketersedian airnya rendah (serofitik).

Beberapa bentuk khusus sel epidermis telah berubah struktur dan

fungsinya antara lain: stomata (mulut daun) yang berperan sebagai

tempat pertukaran gas dan uap air, trikomata yang merupakan tonjolan

epidermis dan tersusun atas beberapa sel yang mengalami penebalan

sekunder. Bentuk modifikasi lainnnya dapat berupa sel kipas, sel silika,

sel seperti rambut dan sebagainya. Dengan demikian epidermis pada

daun dapat tersusun atas berbagai tipe sel, yaitu:

1) Sel epidermis yang menyusun massa pokok jaringan epidermis.

2) Sel penutup stomata (umumnya didampingi sel pengiring).

3) Trikomata.

4) Sel silika dan sel gabus (pada Graminae).

5) Sel kipas/sel buliform (pada Graminae).

6) Sel seperti serabut.

Namun bukan berarti setiap daun memiliki semua sel yang disebutkan.

Keterangan

1. Kutikula

2. Epidermis atas

3. Epidermis ganda

4. Sistolit

5. Litokist

6. Stomata

7. Sarung sklerenkim

8. Palisade

9. Jar.spons

10. Berkas

Pengangkut

Gambar 3. Struktur Anatomi Daun Ficus sp.( Budiwati, 2009)

Setjo, dkk (2004, 169) mengungkapakan bahwa hipodermis

adalah jaringan pelindung yang terletak di bawah epidermis. Tumbuhan

berbiji sebagian besar memiliki epidermis yang terdiri dari satu lapis

sel, namun pada tumbuhan tertentu satu atau beberapa lapis sel yang

secara morfologis dan fisiologis berbeda dengan jaringan yang terdapat

lebih dalam. Lapisan ini dapat berkembang secara ontogenis dari dua

jaringan meristematis yang berbeda, yaitu meristem jaringan dasaratau

protoderm. Lapisan yang berkembang dari jarungan dasar disebut

hipodermis, sedangkan yang berasadal dari protoderm disebut

epidermis berlapis (epidermis ganda). Sel epidermis berlapis dapat

1 5 2

3

6

9

4

8

7 1

6

3

ditemukan pada berbagai tumbuhan, sel-sel bawah pada epidermis

berlapis berukuran besar, berdinding tipis, tidak berwarna dan

berfungsi sebagai sel penyimpan air (Setjo, dkk., 2004: 326).

b. Mesofil

Mesofil merupakan jaringan dasar yang dikelilingi epidermis,

atau terletak di antara epidermis atas dan epidermis bawah (Yunani:

mesos, tengah, phyllor, daun). Mesofil merupakan jaringan utama daun.

Mesofil banyak mengandung kloroplas dan ruang antarsel. Mesofil

dapat bersifat homogen dan terbagi menjadi dua tipe yaitu :

1) Jaringan tiang (palisade)

Parenkim palisade umumnya tersusun atas sel- sel yang

berbentuk silindris dan memanjang yang berhimpitan antara yang

satu dengan yang lainnya dengan sumbu panjangnya tegak lurus

dengan epidermis. Jaringan tiang lebih kompak daripada jaringan

spons yang memiliki ruang antar sel yang luas. Meskipun jaringan

tiang nampak lebih rapat, sisi panjang selnya saling terpisah

sehingga udara dalam ruang antar sel tetap mencapai sisi panjang.

Jaringan palisade terdiri atas satu atau lebih dari lapisan sel.

Sel-sel palisade tertata dekat dengan permukaan atas daun, tempat

menerima sinar matahari dan melangsungkan fungsi fotosintesis.

Kloroplas di dalam jaringan palisade lebih banyak daripada

jaringan spons, karena itu warna daun sebelah atas hijau gelap dan

lebih gelap dibandingkan sebelah bawah daun. Kerapatan parenkim

palisade tergantung intensitas cahaya matahari, daun yang

menerima sinara matahari langsung mengembangkan parenkim

yang lebih rapat dibandingkan daun yang berkembang di tempat

teduh.

Pada tumbuhan daerah sedang yang hidup di tanah yang

berkadar air tinggi, jaringan tiang biasanya terdapat dibagian

sebelah atas (adaksial), dan jaringan spons berada di bagian bawah.

Daun seperti itu disebut dorsiventral atau bifasial (bermuka dua).

Jika jaringan tiang terdapat di kedua muka, contohnya terdapat

pada tumbuhan yang hidup didaerah kering (xerofit), disebut

isobilateral (isolateral) atau unifasial. Jaringan tiang telah

terspesialisasi untuk peningkatan fotosintesis (Estiti B. Hidayat,

1995: 196)

2) Jaringan bunga karang (spons).

Jaringan spons tersusun atas sel-sel berdinding tipis, tidak

teratur, dan longgar yang memiliki ruang antar sel yang luas. Sel

parenkim spons mengandung kloroplas dan melakukan fotosintesis,

namun jika dibandingkan dengan jaringan tiang kloroplas pada

jaringan spons lebih sedikit. Ruang udara yang luas pada jaringan

spons menyebabkan jaringan tersebut lebih sesuai untuk pertukaran

gas antara sel dengan udara luar. Ruang udara yang luas mengitari

sel-sel parenkim spons dekat dengan stomata dan berhubungan

langsung dengan stomata . Karena itu sirkulasi udara di sekitar sel-

sel ini jauh lebih bebas dibandingkan dengan sel yang berada

disekitar parenkim palisade, sehingga parenkim spons lebih tepat

untuk pertukaran gas antara sel-sel dengan atmosfer luas

(Setjo,dkk., 2004: 346-347).

c. Jaringan Penyokong

Ibu tulang daun dan tulang cabang berfungsi untuk memperkuat

daun. Jaringan yang memberikan kekuatan mekanik terhadap daun

adalah kolenkim dan skelenkim.

1) Kolenkim

Kolenkim tersusun dari sel-sel hidup dengan dinding yang

menebal di sudut-sudutnya. Tempat-tempat tebal pada dinding

menambah kekuatan sel, sedangkan tempat yang tipis berguna

untuk transfer bahan lebih cepat dari sel ke sel dari pada saat

dinding sel telah menebal seluruhnya (Setjo,dkk., 2004: 347).

Sel-sel kolenkim membantu menyokong bagian tubuh yang

muda. Hal ini nampak jelas pada batang- batang muda yang

memiliki silinder kolenkim yang tepat berada di permukaannya

(misalnya pada batang seledri dan tanaman yang digunakan untuk

membuat tali). Keadaan ini disebabkan karena tidak adanya

dinding sekunder dan lignin yang merupakan agen pengerasan pada

dinding primer, sel-sel kolenkim memberikan dukungan tanpa

menghambat pertumbuhan ( Campbell, dkk., 2000: 300)

Gambar 4. Penampang Melintang Tangkai Daun Apium graveolus

(Budiwati, 2009)

Kolenkim bersifat turgid sehingga memberi kekuatan pada

daun. Berat daun menyebabkan daun cenderung melengkung ke

bawah, hal ini menimbulkan kecenderungan bagian atas daun

tertarik dan bagian bawah daun termampatkan. Karena itu,

kolenkim terdapat di bagian ibu tulang daun tempat yang paling

memerlukan bahan penguat (Setjo,dkk., 2004: 347).

2) Sklerenkim

Umumnya sel sklerenkim atau serabut menyatu dengan

jaringan vaskular daun. Serabut biasanya berupa tudung berkas

pengangkut dekat dengan floem. Kadang, sklerenkim terdapat pada

kedua sisi berkas vaskular yang besar. Sel-sel sklerenkim

berdinding tebal, mati, dan berlignin. Posisi sklerenkim yang

berada di luar floem yang berdinding tipis berfungsi untuk

melindungi floem (Setjo, dkk.,2004: 347).

parenkim

Parenkim

Kolenkim

Gambar 5. Penampang Melintang Batang Hibiscus sabdariffa

(Budiwati, 2009)

d. Jaringan Pengangkut

Jaringan yang membagun sistem pengangkut terletak di dekat atau

di pusat ibu tulang daun. Sistem pengangkut memiliki berbagai bangun,

misalnya berbentuk lingkaran, lingkaran bentuk bulan sabit atau totol-

totol tersebar. Pada yang berbentuk lingkaran, sel-sel parenkim sistem

pengangkut biasanya terdapat di pusat lingkaran. Bagian dalam

lingkaran tersusun dari xilem (ke arah permukaan atas) dan floem (ke

arah permukaan bawah daun).

Xilem tersusun atas trakea, trakeid, serabut kayu, dan parenkim

xilem. Xilem berfungsi menyalurkan air, bahan baku (bahan makanan

mentah) dan juga memberi kekuatan mekanik pada daun. Floem

tersusun atas sel tapis, sel pengiring, dan parenkim floem. Floem

Sel sklerenkim

yang

dindingnya

telah menebal

berfungsi dalam translokasi bahan makanan (hasil fotosintesis) dari

mesofil daun (Setjo, dkk., 2004: 348).

2. Adaptasi Tumbuhan terhadap Lingkungan

Tumbuhan yang tumbuh di dua macam habitat (lingkungan) yang

berbeda sering menunjukkan struktur yang berbeda pula. Para ahli

menganggap bahwa dalam evolusinya, struktur yang berbeda merupakan

adaptasi terhadap lingkungan. Namun, tumbuhan dengan struktur berbeda-

beda, nampak menghuni habitat yang sama, mungkin memiliki cara yang

berbeda dalam menanggulangi kondisi yang mungkin tak menguntungkan

dari kondisi lingkungannya tersebut.

Berdasarkan ketersedian air di lingkungannya dapat dibedakan

tumbuhan xerofit, mesofit, dan hidrofit (higrofit). Xerofit berdaptasi pada

habitat kering, mesofit memerlukan air tanah dalam jumlah banyak dan

atmosfer yang lembab, hidrofit bergantung pada lingkungan yang sangat

lembab atau tumbuh sebagian atau seluruhnya dalam air. Sifat tumbuhan

yang terkait dengan habitat tersebut masing-masing disebut xeromorfi,

mesomorfi, dan hidromorfi (Estiti B. Hidayat, 1995: 214).

a. Xeromorfi

Salah satu sifat xeromorfi terpenting adalah rasio permukaan luas

eksternal terhadap volumenya, yang bernilai kecil. Berkurangnya luas

permukaaan luar diiringi oleh mengecilnya ukuran sel, bertambah

tebal dindingnya, bertambah rapat sistem jaringan pembuluh dan

stomata, bertambahnya jumlah jaringan tiang, sementara jaringan

spons berkurang. Daun sering ditutupi oleh rambut.

Mengecilnya ukuran daun dianggap sebagai sifat yang berkaitan

dengan menurunnya kecepatan transpirasi. Tumbuhan berdaun kecil

lebih umum di habitat kering. Rambutpun amat umum ditemukan

pada xerofit. Air pada daun diangkut tidak hanya melalui berkas

pembuluh dan perluasannya, melainkan juga oleh sel mesofil dan

epidermis. Angkutan air menuju epidermis berlangsung lebih sering

dalam jaringan tiang daripada lewat jaringan spons. Akan tetapi,

adanya ruang antarsel, terutama di antara sel tiang, membatasi

angkutan air. Volume ruang antarsel pada daun xerofit lebih kecil

daripada volume pada daun mesofit, yakni daun tumbuhan yang

tumbuh di tempat yang cukup air. Akan tetapi, rasio antara permukaan

interna bebas terhadap permukaan eksterna bagi tumbuhan

lingkungan teduh menunjukkan nilai kecil (6,8-9,9), sedangkan untuk

daun xeromorf nilai itu tinggi (17,2-31,3). Penambahan permukaan

interna mungkin disebabkan oleh peningkatan jumlah jaringan tiang

(Estiti B. Hidayat, 1995: 215).

Pada beberapa xerofit, dan secara umum pada halofit (tumbuhan

di habitat berair asin), terdapat jaringan khusus penyimpan air.

Jaringan ini terdiri atas sel dengan vakuola besar yang mengandung

cairan vakuola encer atau kental dan berlendir (Estiti B. Hidayat,

1995: 215). Pada sel-sel itu, sitoplasma tipis melapisi dinding sel, dan

dinding sel itu terdapat kloroplas yang tersebar. Tekanan osmosis

dalam sel yang berfotosintesis lebih tinggi daripada di dalam jaringan

nonfotosintesis, dan jika kekurangan air, sel akan memperolehnya dari

jaringan penyimpan air. Akibatnya, sel berdinding tipis penyimpan air

tersebut mengkerut, namun bila keadaan menguntungkan, sel akan

segera kembali ke stadium semula.

Sejumlah tanaman kita kenal sebagai tanaman halofit tumbuh

pada lingkungan bergaram/payau contohnya adalah bakau. Bakau

dapat dikatakan juga sebagai xerofit, karena pada tumbuhan xerofit,

penyebab keringnya kondisi lingkungan disebabkan oleh berbagai

faktor di antaranya kelembaban yang rendah baik di dalam tanah

maupun udara, intensitas cahaya yang tinggi, angin yang kencang

serta kadar garam yang tinggi (Ratnawati, 1996: 37). Pada tanaman

bakau (halofit) meskipun tanaman tersebut tumbuh pada habitat yang

berair tapi tanaman tersebut mengembangkan struktur yang rumit

yang mencegah hilangnya air (James & McDaniel, 1951: 381).

Tumbuhan halofit contonya mangrove (Avicennia sp.) memiliki

adaptasi anatomi dalam merespon kondisi ekstrim tempat tumbuhnya,

seperti adanya kelanjar garam pada tumbuhan secreter, dan kulit yang

selalu mengelupas pada tumbuhan non-secreter sebagai tanggapan

lingkungan yang salin, sistem perakaran yang khas dan lentisel

sebagai tanggapan tanah yang jenuh air, struktur dan posisi daun yang

khas sebagai tanggapan terhadap radiasi sinar matahari dan suhu

tinggi.

Halofit merupakan tumbuhan yang mekanisme pengeluaran

garamnya kurang aktif pada sistem akar, seringkali mengalami proses

desalinasi pada perenkim daun melalui pengeluaran yang aktif.

Tumbuhan mangrove dibedakan menjadi dua (Onrizal, 2005: 2)

golongan yaitu:

1) Secreter : jenis-jenis mangrove yang memiliki struktur

kelenjar garam seperti Avicennia sp., Aegeceras sp., dan

Aegialitis sp.

2) No- Secreter : jenis-jenis mangrove yang tidak memiliki

struktur kelenjar seperti Rhizophora sp., Bruguiera sp.,

Sonneratia sp.

b. Hidromorfi

Berbeda dengan berbagai jenis xerofit yang memenuhi habitat

kering, struktur yang khas bagi hidrofit tidak terlalu beragam. Hal itu

mungkin karena air merupakan habitat yang lebih homogen. Faktor

yang terutama mempengaruhi tanaman air adalah suhu, udara, dan

konsentrasi serta susunan garam dalam air. Sifat struktural yang paling

menonjol pada daun tanaman air adalah berkurangnya jaringan

pengokoh dan pelindung, berkurangnya jumlah jaringan angkut,

terutama xilem, dan terdapatnya banyak rongga udara.

Epidermis pada tanaman air tidak memiliki tugas melindungi,

tetapi berperan dalam memperoleh zat hara dari air dan dalam

pertukaran gas. Kutikulanya amat tipis seperti juga dinding selnya, dan

sel epidermisnya sering berkloroplas. Stomata biasanya tak terdapat,

tetapi pada daun yang mengapung, di bagian atas (Estiti B. Hidayat,

1995: 214-216).

C. KERANGKA BERFIKIR

Gambar 6. Alur kerangka Berfikir Pembuatan Modul

disusun

memenuhi

syarat

dilihat

potensinya

sebag

ai

Prototype Modul

Pengayaan “Keragaman

Struktur Anatomi

Daun”

Persyaratan sumber belajar:

1. Kejelasan potensi

2. Kesesuaian dengan tujuan

pembelajaran

3. Sasaran materi dan

peruntukannya

4. Informasi yang diungkap

5. Pedoman eksplorasi

6. Perolehan yang dicapai

Sumber Belajar Biologi Perbandingan Struktur Anatomi

Daun Tumbuhan Halofit, Xerofit

dan Hidrofit

dapat disusun uji

kelayakan

Prototype “Modul

Keragaman Struktur

Anatomi Daun” Layak

digunakan dalam

kegiatan pembelajaran

2 Dosen Ahli Materi , 2

Ahli Media, 4 guru

Biologi, 4 Peer Reviewer

13 Siswa SMA N 9

Yogyakarta yang lulus

KKM materi Jaringan pada

Tumbuhan

Layak diujicoba di

lapangan dengan revisi

dari reviewer

direvisi,

hasilnya

uji coba

terbatas

pada direvisi,

hasilnya