Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik...

17
i DESAIN PEMBELAJARAN IPA TERPADU DENGAN TOPIK PERISTIWA RESPIRASI MANUSIA Oleh: CINTYA DAMAYANTI PURBA NIM : 192009021 TUGAS AKHIR Diajukan kepada Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika guna memenuhi sebagian dari persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA SALATIGA 2016

Transcript of Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik...

Page 1: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later

i

DESAIN PEMBELAJARAN IPA TERPADU DENGAN TOPIK

PERISTIWA RESPIRASI MANUSIA

Oleh:

CINTYA DAMAYANTI PURBA

NIM : 192009021

TUGAS AKHIR

Diajukan kepada Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika

guna memenuhi sebagian dari persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Pendidikan

Program Studi Pendidikan Fisika

FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA

UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA

SALATIGA

2016

Page 2: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later
Page 3: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later
Page 4: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later
Page 5: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later

Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia

1

DesainPembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia

Cintya D. Purba[1], Jodelin Muninggar[2], Debora N. Sudjito[1]

Mahasiswa S1 Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana,

email: [email protected][1]

Dosen S1 Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana,

email : [email protected][1]

Dosen S1 Fisika, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana,

email: [email protected] [2]

Abstrak

Memadukan materi biologi, kimia dan fisika secara terpadu merupakan masalah yang ditemukan oleh guru, sekalipun pemerintah telah membuat RPP namun, RPP tersebut tidak dibuat secara terperinci dan tidak saling berhubungan. Penelitian ini menyelidiki (1) bagaimana desain pembelajaran IPA Terpadu tentang repirasi manusia dan (2) bagaimana efektivitas desain pembelajaran tersebut terhadap pemahaman siswa. Penelitian ini bertujuan membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) IPA Terpadu “Peristiwa Respirasi Manusia”. RPP ini akan diterapkan dalam kegiatan pembelajaran di kelas dan digunakan untuk mengetahui hasil akhir pembelajaran siswa. Metode penelitian menggunakan Penelitian Tindakan Kelas tipe guru sebagai peneliti. Sampel yang digunakan adalah siswa SMP LAB Satya Wacana, Salatiga Kelas VIII sebanyak 23 orang. Pengumpulan data menggunakan lembar observasi, lembar kuisioner, dan soal evaluasi. Hasil tes evaluasi, lembar observasi dan kuesioner dianalisa secara deskriptif kualitatif. Berdasarkan data yang diperoleh, sebanyak 82% siswa berhasil mendapatkan nilai tes ≥ 70 dan 90% siswa antusias terlibat dalam proses kegiatan pembelajaran. Desain pembelajaran IPA Terpadu dengan topik “Peristiwa Respirasi Manusia” efektif membantu siswa lebih aktif belajar dan dapat memadukan biologi, kimia, dan fisika sehingga membantu siswa memahami materi pembelajaran IPA Terpadu. Dengan demikian desain pembelajaran ini efektif digunakan untuk pembelajaran IPA Terpadu.

Kata Kunci : Desain Pembelajaran, IPA Terpadu, Respirasi Manusia

Abstract

Integrating biological materials, chemistry and physics has been considered a problem by teachers. Even though the government has created lesson plan, it doesn’t record the details of the lesson and is unrelated. This study analyzed (1) the design of Integrated Science learning about respiration system and (2) the effectiveness of the instructional design for student understanding. This study aims to make an example of Integrated Science "Human Respiration Process" lesson plan (RPP). The lesson plan will be applied in a classroom learning activities and used to determine student learning outcomes. The research method used was a Class Action Research, where teacher acted as a researcher. The samples observed were the 8th grade junior high school students of Lab Satya Wacana, Salatiga 23 people in number. The data were collected through observation sheets, sheet questionnaires, and evaluation questions, and later were analyzed by a descriptive qualitative method. The data showed 82% students managed to score ≥ 70 and 90% students enthusiastically involved in the learning activities. The design of Integrated science on the topic of Human Respiration Process effectively helps students to actively involve in the learning activity, and are able to integrate biology, chemistry, and physics to help students understand the Integrated Science learning materials. Thus this instructional design is effective to be used for Integrated Science teaching.

Keywords: Learning Design, Integrated Science, Human Respiration

PENDAHULUAN Penyempurnaan kurikulum merupakan langkah

untuk mencapai tujuan pendidikan nasional yang

berdasar pada UU Sisdiknas No. 20 tahun 2003 pasal

(3), maka pada tahun 2013 Pemerintah melakukan

perubahan dari Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan

(KTSP) menjadi Kurikulum 2013 (Imas dkk., 2014:21).

Dalam pedoman pengembangan Kurikulum 2013

disebutkan bahwa pembelajaran IPA dilaksanakan

berbasis keterpaduan yaitu memadukan aspek sikap,

pengetahuan, dan keterampilan (Kemendikbud, 2013).

Konsep keterpaduan ini dinyatakan dalam Kompetensi

Inti (KI) dan Kompetensi Dasar (KD) pembelajaran

IPA. Jadi di dalam satu KD sudah memadukan konsep-

Page 6: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later

Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia

2

konsep IPA dari bidang ilmu fisika, kimia, dan biologi

karena IPA Terpadu merupakan pengetahuan IPA yang

disajikan sebagai satu kesatuan yang tidak terpisahkan.

Pembelajaran IPA Terpadu menuntut guru IPA yang

profesional, mampu menguasai materi IPA secara

terpadu, mampu mengemas dan mengembangkan

materi dengan menggunakan sarana dan prasarana yang

memadai.

Pembelajaran IPA Terpadu merupakan konsep

pembelajaran yang mendorong siswa membuat

hubungan antar cabang IPA dengan pengetahuan yang

dimilikinya serta penerapannya dalam kehidupan

sehari-hari. Pembelajaran IPA terpadu mengangkat

suatu topik tertentu untuk menghubungkan beberapa

konsep dari Fisika, Kimia, dan Biologi yang dikemas

menjadi sebuah kesatuan yang utuh, sehingga para

siswa mendapatkan pengetahuan IPA yang menyeluruh

dan berhubungan satu sama lain.

Pembelajaran IPA Terpadu di SMP merupakan hal

yang masih baru untuk para guru dan siswa, sehingga

dalam proses pelaksanaannya masih belum sesuai

dengan yang diharapkan. Masalah yang dihadapi yaitu

guru hanya mengajar mata pelajaran yang sesuai

dengan latar belakang pendidikannya, yaitu Fisika saja,

Kimia saja, atau Biologi saja (Kemendiknas 2011: 10).

Faktor inilah yang menyebabkan para guru masih

mengalami kesulitan dalam mengaitkan dan

memadukan materi ajar dari ketiga bidang ilmu alam

tersebut.

Untuk membantu guru memadukan bahan ajar dari

ketiga mata pelajaran tersebut, Pemerintah telah

menyiapkan Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)

tetapi RPP ini masih belum terperinci, sehingga

penelitian ini bertujuan mendesain pembelajaran yang

sesuai dengan prinsip-prinsip pembelajaran Kurikulum

2013. Penelitian ini menyelidiki (1) Bagaimana desain

pembelajaran IPA Terpadu tentang repirasi manusia

dan (2) Bagaimana efektivitas desain pembelajaran

tersebut terhadap pemahaman siswa? Desain

pembelajaran IPA Terpadu yang dirancangkan lebih

mendetail dengan membuat contoh Rencana

Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) yang detail

(terperinci) yaitu memasukkan persiapan catatan ke

dalam RPP, agar kerja ilmiah yang merupakan ciri

pembelajaran IPA Terpadu dapat terlihat jelas. Desain

pembelajaran ini dapat menjadi contoh bagi guru untuk

membuat RPP yang lebih detail dan membantu

mempermudah guru melaksanakan kegiatan

pembelajaran khususnya pada topik Peristiwa Respirasi

manusia.

METODE PENELITIAN

Metode penelitian ini menggunakan metode

Penelitian Tindakan Kelas (PTK) tipe guru sebagai

peneliti. Sampel yang digunakan adalah 23 siswa kelas

VIII SMP Laboratorium Satya Wacana, Salatiga.

penelitian dilaksanakan pada tanggal 19, 21 dan 26

Oktober 2015 pada saat jam pelajaran di sekolah.

Instrumen penelitian berupa Rencana Pelaksanaan

Pembelajaran (RPP), lembar observasi, kuesioner, dan

soal evaluasi.

Prosedur penelitian terdiri dari 4 tahap yaitu

(1) Persiapan, (2) Pelaksanaan, (3) Observasi, dan (4)

Refleksi. Tahap persiapan yaitu pembuatan Rencana

Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) dengan topik

Peristiwa Respirasi Manusia, lembar observasi, soal

evaluasi, dan kuesioner. Pada tahap pelaksanaan dan

observasi, kegiatan pembelajaran dilaksanakan sesuai

dengan RPP yang sudah disusun, kemudian selama

kegiatan pembelajaran berlangsung, lembar observasi

diisi oleh observer lain, dan setelah kegiatan

pembelajaran selesai, siswa diberi soal evaluasi dan

kuesioner untuk diisi. Pada tahap refleksi, semua data

dari lembar observasi, soal evaluasi, dan kuesioner

yang terkumpul dianalisa. Jika kriteria keberhasilan

penelitian tercapai, maka penelitian dikatakan berhasil

dan dihentikan. Jika kriteria keberhasilan penelitian

belum tercapai, maka penelitian harus diulang di siklus

berikutnya sampai penelitian berhasil.

Teknik analisa data yang digunakan dalam

penelitian ini adalah deskriptif kualitatif.

1. Lembar Observasi

Lembar observasi merupakan rekaman Kegiatan

Belajar Menagajar (KBM) yang berisi jumlah siswa

yang antusias merespon langkah pembelajaran. Jika

minimal 70% siswa (16 orang) antusias merespon

setiap langkah pembelajaran yaitu mengamati,

menanya, mencoba, menalar, dan mengkomunikasikan

(langkah 5M), maka desain pembelajaran ini dikatakan

berhasil membuat siswa antusias dan dapat memahami

materi yang diajarkan guru.

2. Lembar Kuesioner

Jika minimal 70% siswa (16 orang) menyatakan

senang, tertarik dengan pembelajaran yang

dilaksanakan serta tidak mengalami kesulitan saat

mengikuti kegiatan pembelajaran, maka dapat

Page 7: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later

Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia

3

dikatakan bahwa desain pembelajaran IPA Terpadu ini

efektif membantu siswa memahami materi dan

memadukan IPA dalam satu topik pembelajaran.

3. Lembar Evaluasi

Jika minimal 70% siswa (16 orang) mendapatkan nilai

minimal 70 pada tes evaluasi, maka dapat dikatakan

bahwa siswa memahami materi yang disajikan dan

desain pembelajaran ini efektif membantu siswa

memahami materi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kegiatan 1: Alat Pernapasan Manusia dan

Fungsinya

Mengamati

Kegiatan pembelajaran dimulai dengan seluruh siswa

melakukan kegiatan pengamatan, siswa ditugaskan

untuk bernapas dengan 3 jenis perlakuan yaitu: hidung

terbuka dan mulut tertutup, hidung tertutup dan mulut

terbuka, mulut tertutup dan hidung tertutup, kemudian

siswa mengamati apakah hidung dan mulut dapat

digunakan sebagai alat pernapasan, jika hidung dan

mulut dapat digunakan untuk bernapas, organ mana

yang lebih baik digunakan untuk bernapas. Seluruh

siswa 100% menjawab bahwa organ yang lebih baik

digunakan untuk bernapas adalah hidung. Siswa

bersemangat melakukan kegiatan pengamatan dan

menjawab semua pertanyaan yang diberikan. Hal ini

berarti siswa antusias mengikuti pembelajaran. Dari

kegiatan ini dapat disimpulkan bahwa langkah

mengamati dalam RPP ini efektif menarik perhatian

siswa untuk mengikuti kegiatan pembelajaran.

Menanya

Siswa diberi masalah yaitu “apa saja alat–alat

pernapasan manusia dan fungsinya?”. Sebanyak 17

siswa (74 %) menjawab alat - alat pernapasan manusia

adalah hidung dan paru–paru; beberapa siswa yang lain

menjawab hidung, faring, laring, brounkus dan

alveolus. Akan tetapi beberapa siswa belum dapat

menjawab dengan benar fungsi dari faring, laring,

trakea, bronkiolus karena jawaban tentang fungsi alat

pernapasan terbolak–balik. Hal ini berarti siswa dapat

memberikan hipotesa mereka. Jadi kegiatan menanya

efektif untuk menggali hipotesa atau prakonsep siswa

tentang alat pernapasan dan fungsinya.

Mencoba

Siswa dikelompokkan dalam beberapa kelompok kecil

kemudian diberikan potongan–potongan gambar alat

pernapasan manusia. Siswa ditugaskan untuk menyusun

alat pernapasan manusia dan mendiskusikan fungsi dari

setiap alat pernapasan tersebut dengan teman–teman

sekelompoknya. Siswa diarahkan dengan diberikan

pertanyaan menggiring mengamati “Bagaimana

susunan alat pernapasan manusia?, Bagaimana fungsi

dari alat-alat tersebut?”. Siswa dan teman

sekelompoknya bersama–sama mencoba menyusun

potongan gambar. Dalam proses penyusunan gambar, 2

dari 6 kelompok masih salah menyusun : urutan faring,

laring, dan trakea terbolak-balik. Hal ini terjadi karena

gambar ketiganya mirip. Sebagian besar siswa dapat

menyusun gambar alat pernapasan manusia dengan

lancar, sebagian lainnya masih kebingungan menyusun

gambar. Siswa yang dapat menyusun dengan benar

susunan alat pernapasan manusia dapat membayangkan

gambaran jalannya udara yang melewati alat

pernapasan, sehingga mereka dapat menyebutkan

fungsi alat-alat pernapasan dengan benar, sedangkan di

kelompok yang belum dapat menyusun gambar dengan

benar, walaupun mereka salah menyusun (susunan

gambarnya terbolak balik), ternyata di dalam kelompok

tersebut, ada siswa yang dapat menyebutkan fungsi alat

pernapasan dengan benar. Jadi kegiatan mencoba ini

efektif untuk memfasilitasi siswa belajar bekerja sama

dalam kelompok dan melihat konsep awal siswa

tentang susunan alat pernapasan manusia dan

fungsinya.

Menalar

Setelah menyusun dan mendapatkan jawaban melalui

diskusi dengan teman sekelompoknya, siswa

ditugaskan melakukan studi pustaka dengan buku IPA

Terpadu dan mencocokkan hasil jawabannya dengan

teori yang ada didalam buku IPA Terpadu. Saat

terdapat kesalahan jawaban, siswa mengganti dengan

jawaban yang benar sesuai dengan teori dalam buku.

Dari hasil mencocokkan jawaban dengan buku, seluruh

Page 8: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later

Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia

4

siswa (100%) dapat menjelaskan alat pernapasan

manusia beserta fungsinya dengan benar. Hal ini berarti

siswa dapat menentukan kebenaran jawaban mereka

dan mengoreksi jawaban yang salah. Jadi kegiatan

menalar ini efektif untuk memfasilitasi siswa

menentukan kebenaran jawaban mereka dan

merekonstruksi pemahaman mereka yang salah.

Kegiatan 2 :Jalannya Udara Melewati Alat

Pernapasan

Mengamati

Siswa melakukan pengamatan pada gambar susunan

alat pernapasan manusia untuk melihat jalannya udara

saat melewati alat pernapasan saat manusia bernapas.

Seluruh siswa (100%) melakukan kegiatan pengamatan

terhadap susunan gambar alat pernapasan manusia. Hal

ini berarti siswa antusias melakukan kegiatan

pengamatan. Jadi dapat disimpulkan kegiatan

mengamati efektif untuk merangsang siswa antusias

mengikuti kegiatan pembelajaran.

Menanya

Setelah melihat gambar susunan alat pernapasan

manusia, siswa diberikan sebuah masalah yaitu:

“Bagaimana jalannya udara melewati alat pernapasan

saat kita bernapas?”. Seluruh siswa (100%) menjawab

saat manusia bernapas, udara yang masuk akan

melewati hidung – tenggorokan (faring – laring –

trakea) – paru-paru (broukus – brounkiolus –

alveoulus). Hal ini berarti seluruh siswa memberikan

hipotesa mereka. Jadi dapat disimpulkan bahwa

kegiatan menanya efektif menggali hipotesa siswa.

Mencoba

Siswa ditugaskan untuk mengamati video jalannya

udara saat manusia bernapas, bersamaan dengan itu

siswa digiring dengan pertanyaan mengamati : “Melalui

apakah udara dapat masuk ke dalam tubuh manusia?

Setelah melewati hidung, ke manakah udara bergerak?

Saat di tenggorokan, organ apa saja yang dilewati

udara? Setelah melewati tenggorokan ke manakah

udara bergerak lagi? Saat di paru-paru, organ apa saja

yang dilewati udara? Berdasarkan gambar dalam video,

ke mana udara bergerak setelah melewati bronkus?

Kemudian ke mana udara bergerak setelah dari

bronkiolus? Dari hasil pengamatan terhadap video

jalannya udara saat bernapas, didapatkan jawaban

siswa: urutan jalannya udara pada proses pernapasan

yaitu : hidung → tenggorokan (faring → laring →

trakea) → paru-paru (bronkus → bronkiolus →

alveolus). Saat melakukan kegiatan ini seluruh siswa

(100%) sangat antusias memperhatikan video sehingga

siswa dapat menjawab pertanyaan penggiring

mengamati yang diberikan dan memahami urutan

jalannya pernapasan. Hal ini berarti siswa antusias

melakukan pengamatan untuk melihat proses jalannya

udara saat bernapas. Jadi kegiatan mencoba ini sangat

efektif untuk menarik perhatian siswa melakukan

kegiatan pembelajaran.

Menalar

Setelah mendapatkan hasil pengamatan, siswa

ditugaskan untuk melakukan studi pustaka dan

berdiskusi dengan teman sekelompoknya untuk

mencocokkan hasil pengamatan mereka dengan buku

IPA Terpadu. Dari hasil mencocokkan hipotesa mereka

dengan teori yang ada di dalam buku IPA Terpadu,

seluruh siswa (100 %) dapat menjawab dengan benar

jalannya udara saat melewati alat pernapasan. Hal ini

berarti hipotesa yang mereka berikan sesuai dengan

teori yang ada di dalam buku IPA Terpadu dan siswa

dapat menjelaskan urutan jalannya udara sehingga

dapat ditarik kesimpulan bahwa urutan jalannya udara

pada proses pernapasan yaitu: hidung → tenggorokan

(faring → laring → trakea) → paru-paru (bronkus →

bronkiolus → alveolus). Jadi kegiatan menalar ini

efektif membantu siswa untuk mengkonfirmasi

kebenaran prakonsep sebelum mengamati video dan

konsep yang didapat ketika mengamati video

pernapasan manusia.

Kegiatan 3 : Hukum Boyle Gay Lussac (pV=nRT)

Mengamati

Siswa melakukan kegiatan pengamatan terhadap tabung

erlemeyer yang ditutup dengan balon kemudian

dipanaskan dan ditugaskan untuk mengamati apa yang

akan terjadi saat dipanaskan. Saat siswa mengamati,

Page 9: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later

Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia

5

siswa diarahkan dengan diberikan pertanyaan

menggiring “Apa yang terjadi pada balon sebelum

elemeyer dipanaskan? Apa yang terjadi pada balon

setelah erlenmeyer dipanaskan? Bagaimana volume

udara dalam balon saat erlemeyer dipanaskan?

Bagaimana suhu udara dalam balon saat erlemeyer

dipanaskan? Bagaimana tekanan udara dalam balon saat

erlemeyer dipanaskan? Saat melakukan kegiatan

pengamatan ini seluruh siswa (100%) antusias

memperhatikan perubahan yang terjadi pada balon saat

tabung erlemeyer dipanaskan dan mereka dapat

menjawab semua pertanyaan penggiring yang

diberikan. Hal ini berarti siswa antusias mengikuti

kegiatan pembelajaran. Dari kegiatan ini dapat

disimpulkan bahwa langkah mengamati efektif untuk

merangsang antusiasme siswa mengikuti kegiatan

pembelajaran.

Menanya

Setelah melakukan kegiatan pengamatan selanjutnya,

siswa diberi masalah yaitu “Bagaimana hubungan suhu,

volume, dan tekanan pada gas ideal? Sebanyak 20

siswa (80%) menjawab bahwa perubahan suhu yang

semakin tinggi menyebabkan volume gas dalam balon

membesar, sedangkan sisanya menjawab suhu yang

semakin tinggi menyebabkan perubahan tekanan gas.

Hal ini berarti siswa dapat memberikan hipotesa

mereka. Jadi kegiatan menanya efektif untuk menggali

hipotesa siswa.

Mencoba 3A : Hubungan tekanan terhadap

volume pada suhu konstan

Dalam kegiatan ini siswa ditugaskan mengamati

simulasi Physics in Flash (Gas Law) yang dioperasikan

oleh guru. Siswa diarahkan untuk menyelidiki

hubungan tekanan terhadap volume pada suhu konstan

dengan melihat variabel apa saja yang dapat

mempengaruhinya. Siswa diberikan pertanyaan

penggiring merancang percobaan “Variabel apa yang

dibuat tetap (variabel kontrol)? Variabel apa yang

diubah-ubah (variabel bebas)? Variabel apa yang

diamati (variabel terikat)? Setelah mengatur variabel

kontrol (suhu), variabel bebas (tekanan), dan variabel

terikat (volume), kemudian guru mengoperasikan

simulasi Physics in Flash serta mengubah-ubah variabel

bebasnya (tekanan), sedangkan siswa mengamati

hubungannya dengan variabel yang diamati (volume)

dan varibel yang dikontrol (suhu). Untuk mendapatkan

jawaban dari hubungan antara variabel bebas, variabel

yang diamati dan variabel kontrol, siswa diarahkan

dengan diberikan pertanyaan menggiring mengamati

“Bagaimana volume gas (V1) saat tekanannya rendah

(p1)? Bagaimana volume gas (V2) saat tekanannya

tinggi (p2)? Dari hasil percobaan ini seluruh siswa

(100%) menjawab bahwa saat p1 rendah, maka V1 besar

dan saat p2 tinggi, maka V2 kecil. Hal ini berarti siswa

teliti melakukan pengamatan untuk melihat hubungan

tekanan terhadap volume pada suhu konstan. Jadi

kegiatan mencoba efektif untuk membantu siswa

menemukan hubungan variabel–variabel yang diamati

oleh mereka dan menarik perhatian siswa untuk

mempelajarinya.

Menalar 3A

Setelah menemukan hubungan antara variabel bebas,

variabel terikat, dan variabel kontrol, siswa diarahkan

untuk menarik kesimpulan dengan diberi pertanyaan

menarik kesimpulan “Bagaimana hubungan antara

tekanan (p) terhadap volume (V) pada suhu (T)

konstan, berbanding lurus atau berbanding terbalik?

Bagaimana tepatnya hubungan antara tekanan (p)

terhadap volume (V) pada suhu (T) konstan? Seluruh

siswa (100%) menjawab pada suhu konstan : semakin

besar tekanan, semakin kecil volumenya (secara

matematis: p~�

�). Hal ini berarti siswa dapat

menemukan hubungan tekanan terhadap volume pada

suhu konstan. Jadi kegiatan menalar efektif untuk

membantu siswa menarik kesimpulan berdasarkan hasil

pengamatan yang didapatkan dari simulasi Physics in

Flash.

Mencoba 3B : Hubungan volume terhadap

suhu pada tekanan konstan

Siswa kembali diberikan pertanyaan penggiring

merancang percobaan yang sama seperti kegiatan

sebelumnya (3A) untuk menyelidiki hubungan volume

terhadap suhu pada tekanan konstan. Siswa ditanya

Page 10: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later

Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia

6

untuk menentukan lagi variabel apa yang menjadi

variabel kontrol (tekanan), variabel bebas (suhu) dan

variabel terikat (volume). Kemudian guru

mengoperasikan simulasi Physics in Flash dengan

mengubah-ubah variabel bebasnya (suhu) dan para

siswa mengamati hubungannya dengan variabel yang

diamati (volume) dan varibel kontrolnya (tekanan).

Siswa diarahkan dengan diberi pertanyaan menggiring

mengamati: “Bagaimana volume gas (V1) saat suhunya

rendah (T1)? Bagaimana volume gas (V2) saat suhunya

tinggi (T2)?” Dari hasil percobaan ini seluruh siswa

(100%) menjawab saat T1 rendah maka V1 kecil dan

saat T2 tinggi maka V2 besar. Hal ini berarti siswa teliti

melakukan pengamatan untuk melihat hubungan

volume terhadap suhu pada tekanan konstan. Jadi

kegiatan mencoba efektif untuk membantu siswa

menemukan hubungan variable-variabel yang diamati

oleh mereka dan menarik perhatian siswa untuk

mempelajarinya.

Menalar 3B

Dari hasil pengamatan yang didapat tadi siswa digiring

untuk menarik kesimpulan dengan diberikan pertanyaan

menggiring menarik kesimpulan: “Bagaimana

hubungan antara volume (V) terhadap suhu (T) pada

tekanan (p) konstan, berbanding lurus atau berbanding

terbalik? Bagaimana tepatnya hubungan antara volume

(V) terhadap suhu (T) pada tekanan (p) konstan?

(Semakin tinggi suhu, semakin besar volumenya).

Seluruh siswa (100%) menjawab pada tekanan konstan

: semakin besar suhu, semakin besar volumenya (secara

matematis: V~ T). Hal ini berarti siswa dapat

menemukan hubungan volume terhadap suhu pada

tekanan konstan. Jadi kegiatan menalar efektif untuk

membantu siswa menarik kesimpulan berdasarkan hasil

pengamatan yang didapatkan saat percobaan

mengamati simulasi Physics in Flash.

Mencoba 3C : Hubungan tekanan terhadap

suhu pada volume konstan.

Siswa kembali diberikan pertanyaan penggiring

percobaan yang sama seperti kegiatan 3A dan 3B dan

untuk menyelidiki hubungan tekanan terhadap suhu

pada tekanan konstan. Siswa mengatur ulang variabel

apa yang menjadi variabel kontrol (volume), variabel

bebas (suhu), dan variabel terikat (tekanan). Kemudian

guru mengoperasikan simulasi Physics in Law dengan

mengubah-ubah variabel bebasnya (suhu) dan para

siswa mengamati hubungannya dengan variabel yang

diamati (tekanan). Siswa diarahkan dengan diberi

pertanyaan menggiring mengamati “Bagaimana tekanan

gas (p1) saat suhunya rendah (T1)? Bagaimana tekanan

gas (p2) saat suhunya rendah (T2)?” Dari hasil

percobaan ini seluruh siswa (100%) mendapatkan hasil

pengamatan yaitu : saat T1 rendah, maka p2 rendah dan

saat T2 tinggi, maka p2 tinggi. Hal ini berarti siswa teliti

melakukan pengamatan untuk melihat hubungan

volume terhadap suhu pada tekanan konstan. Jadi

kegiatan mencoba efektif untuk membantu siswa

menemukan hubungan variabel – variabel yang diamati

oleh mereka dan menarik perhatian siswa

mempelajarinya.

Menalar 3C

Dari hasil pengamatan yang didapat, siswa digiring

untuk menarik kesimpulan dengan diberikan pertanyaan

menggiring menarik kesimpulan “Bagaimana hubungan

antara tekanan (p) terhadap suhu (T) pada volume (V)

konstan, berbanding lurus atau berbanding terbalik?

Bagaimana tepatnya hubungan antara tekanan (p)

terhadap suhu (T) pada volume (V) konstan? (Semakin

tinggi suhu, semakin besar tekanannya). Seluruh siswa

(100%) menjawab pada volume konstan: semakin

tinggi suhu, semakin besar tekanannya (Secara

matematis : p ~ T). Hal ini berarti siswa teliti

melakukan pengamatan untuk menemukan hubungan

tekanan terhadap suhu pada volume konstan.

Seluruh siswa bersama-sama diarahkan untuk

merangkum seluruh kesimpulan yang didapat dari hasil

pengamatan dengan diberi pertanyaan menggiring

merangkum “Bagaimana hubungan tekanan (p),

Volume (V) dan suhu (T) pada gas ideal?” Siswa dapat

menjawab bahwa hubungan tekanan (p), volume (V),

dan suhu (T) pada gas ideal:

1. Pada suhu konstan : semakin besar tekanan,

semakin kecil volumenya.

Page 11: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later

Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia

7

2. Pada tekanan konstan : semakin tinggi suhu,

semakin besar volumenya.

3. Pada volume konstan : semakin tinggi suhu,

semakin besar tekanannya

�~1

�… … (1)

�~� … … (2)

�~� … … (3)

Dari ketiga persamaan diatas akan menghasilkan

persamaan: ��~ � �� = ���

Siswa diberi penjelasan bahwa persamaan ini disebut

persamaan gas ideal atau Hukum Boyle-Gay Lussac.

Hal ini berarti siswa dapat menemukan hubungan suhu,

volume, dan tekanan pada gas ideal. Jadi kegiatan

menalar efektif untuk membantu siswa menemukan

hubungan suhu (T), volume (V) dan tekanan (p) dalam

gas ideal.

Kegiatan 4 : Inspirasi dan Ekspirasi

Mengamati

Siswa ditugaskan untuk menyilangkan tangan kiri di

depan dada dan tangan kanan ditaruh ke perut agar

siswa dapat merasakan adanya pergerakan tulang rusuk

saat siswa menarik napas dan menghembuskan napas

sekuat-kuatnya. Setelah itu siswa diberi pertanyaan

menggiring “Saat menarik napas, apa yang terjadi pada

dada dan tulang rusuk kalian? Saat menghembuskan

napas, apa yang terjadi pada dada dan tulang rusuk

kalian? Seluruh siswa (100%) menjawab saat mereka

menarik napas, dada dan tulang rusuk mereka terangkat

dan saat mereka menghembuskan napas, dada dan

tulang rusuk mereka turun kembali ke posisi semula.

Hal ini berarti siswa antusias mengikuti kegiatan

pembelajaran. Jadi kegiatan mengamati efektif untuk

merangsang siswa antusias mengikuti kegiatan

pembelajaran.

Menanya

Siswa diberi suatu masalah yaitu “Bagaimana proses

respirasi (pernapasan) pada manusia?”. Sebanyak

(75%) siswa menjawab proses respirasi terjadi karena

adanya udara yang masuk ke dalam paru-paru dan dan

keluar dari dalam paru-paru. Hal ini berarti siswa dapat

memberikan hipotesa mereka. Jadi kegiatan menanya

efektif untuk menggali hipotesa siswa.

Mencoba

Siswa dikelompokkan dalam beberapa kelompok kecil

kemudian siswa ditugaskan untuk membuat alat peraga

sederhana sistem pernapasan sesuai dengan langkah

percobaan yang diberikan (lihat Gambar 1).

Gambar 1. Alat peraga sederhana : Sistem Pernapasan Manusia

Seluruh kelompok dapat membuat alat peraga

sederhana sesuai dengan petunjuk yang diberikan.

Setelah selesai membuat alat peraga tersebut, siswa

ditugaskan untuk menarik plastik pada bagian dasar

toples, kemudian siswa diarahkan untuk mengamati

apa yang terjadi pada balon dan toples tersebut. Siswa

diarahkan dengan diberi pertanyaan menggiring

mengamati yaitu “Apa yang akan terjadi pada balon

ketika karet pada dasar gelas aqua ditarik ke bawah?

Apa yang terjadi pada rongga gelas aqua ketika karet

pada dasar gelas aqua ditarik ke bawah? Melalui

pengamatan dengan percobaan menggunakan alat

peraga sederhana, seluruh siswa (100%) menjawab

ketika plastik pada bagian bawah toples ditarik ke

bawah, balon akan mengembang dan rongga toples juga

membesar. Hal ini berarti siswa sangat antusias

mencoba membuat alat peraga sistem pernapasan dan

mengamati mengapa balon yang berada dalam toples

dapat mengembang. Jadi kegiatan mencoba efektif

membantu siswa merancang alat peraga sederhana

secara mandiri dan dapat menarik perhatian siswa untuk

menyelidiki respirasi.

Menalar

Siswa diberi informasi bahwa alat peraga sederhana

yang dibuat sebelumnya merupakan analogi dari alat

Page 12: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later

Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia

8

pernapasan manusia yaitu: selang: trakea, selang yang

bercabang : bronkus, dua balon dalam toples: paru-

paru, toples : rongga dada, karet di dasar toples :

diafragma. Siswa diarahkan untuk menarik kesimpulan

dengan diberi pertanyaan menggiring menyimpulkan

“Saat plastik ditarik ke bawah, bagaimana volume

udara di dalam balon? (bertambah) Kalau begitu,

berdasarkan Hukum Boyle-Gay Lussac, bagaimana

tekanan udara di dalam balon? (mengecil) Bagaimana

tekanan udara di luar toples dibandingkan tekanan

udara di dalam toples? (tekanan udara di luar lebih

besar dari pada tekanan udara di dalam toples). Siswa

diberi penjelasan bahwa udara mengalir dari tekanan

tinggi ke tekanan rendah. Jadi, udara masuk ke atau

keluar dari toples? (udara masuk) Jika dianalogikan

dengan alat pernapasan manusia, bagaimana jalannya

udara? (udara masuk ke dalam paru – paru). Siswa

diberi penjelasan saat udara masuk ke dalam paru-paru,

terjadi peristiwa inspirasi. Bagaimana proses inspirasi

terjadi? (saat terjadi perbedaan tekanan udara, jika

tekanan udara di luar paru-paru lebih tinggi dari pada

tekanan udara di dalam paru-paru, maka udara

(oksigen) masuk ke dalam paru-paru). Saat plastik

dilepaskan ke posisi awal, bagaimana volume di dalam

toples? (berkurang), kalau begitu berdasarkan Hukum

Boyle-Gay Lussac, bagaimana tekanan udara di dalam

toples? (membesar) Bagaimana tekanan udara di luar

dibandingkan tekanan udara di dalam toples? (tekanan

udara di luar lebih kecil daripada tekanan udara di

dalam toples). Siswa diberi penjelasan bahwa udara

mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Jadi,

udara masuk ke dalam atau keluar dari toples? (udara

keluar) Jika dianalogikan dengan alat pernapasan

manusia, bagaimana jalannya udara? (udara keluar dari

paru-paru). Siswa diberi penjelasan bahwa saat udara

keluar dari paru-paru, terjadi peristiwa ekspirasi.

Bagaimana proses ekspirasi dapat terjadi? (Saat terjadi

perbedaan tekanan udara, jika tekanan udara di luar

paru-paru lebih kecil daripada tekanan udara di dalam

paru-paru maka udara (karbon dioksida) akan keluar

dari dalam paru-paru. Siswa diberi penjelasan bahwa

proses respirasi manusia terdiri dari inspirasi dan

ekspirasi. Seluruh siswa (100%) dapat menjawab

pertanyaan penggiring yang diberikan dan menarik

kesimpulan bahwa proses respirasi manusia terdiri dari

inspirasi dan ekspirasi.

Inspirasi : Saat terjadi perbedaan tekanan udara di

mana tekanan udara di luar paru-paru lebih tinggi dari

pada tekanan udara di dalam paru-paru, udara (oksigen)

masuk ke dalam paru-paru. Ekspirasi : Saat terjadi

perbedaan tekanan udara di mana tekanan udara di luar

paru-paru lebih kecil daripada tekanan udara di dalam

paru-paru, udara (karbon dioksida) akan keluar dari

dalam paru-paru. Hal ini berarti siswa dapat

menjelaskan proses pernapasan (respirasi) yang terjadi

pada manusia. Di akhir langkah ini siswa diberi

informasi bahwa pernapasan yang menggunakan tulang

rusuk merupakan pernapasan dada, sedangkan

pernapasan yang menggunakan diagfragma merupakan

pernapasan perut. Jadi kegiatan menalar ini efektif

membantu siswa menemukan mekanisme inspirasi dan

ekspirasi melalui percobaan alat peraga sederhana.

Pada bagian inilah tampak keterpaduan Fisika dan

Biologi. Siswa digiring menjelaskan mekanisme

inspirasi dan ekspirasi menggunakan Hukum Boyle-

Gay Lusac.

Kegiatan 5 : Proses Difusi Oksigen dari Alveolus ke

Pembuluh Darah Kapiler

Mengamati

Siswa ditugaskan untuk mengamati gambar sistem

peredaran darah manusia khususnya saat darah

melewati paru-paru dan jantung. Siswa diarahkan

dengan diberikan pertanyaan menggiring mengamati

“Saat kita melakukan proses inspirasi, maka udara akan

masuk ke mana? Di paru-paru bagian manakah terjadi

pertukaran oksigen dan karbon dioksida? Alveoli

berbatasan langsung dengan apa? Apa saja pembuluh

darah kapiler pada manusia? Seluruh siswa (100%)

menjawab saat manusia melakukan proses inspirasi,

udara akan masuk ke dalam paru-paru kemudian pada

bagian alveolus terjadi pertukaran oksigen dan karbon

dioksida, alveolus tersebut berbatasan langsung dengan

pembuluh kapiler. Siswa diberikan penjelasan bahwa

Page 13: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later

Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia

9

arteri pulmonari adalah pembuluh darah yang

membawa sel-sel darah merah yang banyak

mengandung karbon dioksida sedangkan vena

pulmonari adalah pembuluh darah yang membawa sel-

sel darah merah yang banyak mengandung oksigen.

Oksigen yang masuk melalui respirasi akan diikat oleh

sel darah merah (oleh hemoglobin dalam darah) untuk

disebarkan ke seluruh tubuh. Seluruh siswa (100%)

menjawab semua pertanyaan penggiring yang

diberikan. Hal ini berarti siswa antusias mengikuti

kegiatan pembelajaran. Jadi kegiatan mengamati efektif

membatu siswa untuk menarik perhatian siswa

mengikuti kegiatan pembelajaran.

Menanya

Dari kegiatan pengamatan terhadap gambar peredaran

darah dalam jantung dan paru-paru, siswa diberi

masalah yaitu “bagaimana proses pengikatan oksigen

ke dalam sel darah merah saat respirasi?” Seluruh siswa

(100%) menjawab proses pengikatan oksigen ke dalam

sel darah merah yaitu saat oksigen masuk ke dalam

paru-paru (alveolus), akan terjadi pertukaran oksigen

dan karbon dioksida karena dinding alveolus berbatasan

langsung dengan pembuluh kapiler darah. Hal ini

berarti siswa dapat memberikan hipotesa mereka. Jadi

kegiatan menanya efektif untuk menggali hipotesa

siswa.

Mencoba

Siswa ditugaskan untuk mengamati kegiatan

demonstrasi yang diperagakan di depan kelas

menggunakan alat percobaan sederhana yaitu air dan

sirup yang dimasukkan ke dalam sebuah wadah yang

dipisah dengan sebuah sekat kaca. Siswa ditugaskan

untuk mengamati larutan sirup dan air bening ketika

diberi sekat dan sesudah sekat diangkat, apa yang

terjadi pada larutan sirup. Siswa diarahkan dengan

diberi pertanyaan menggiring mengamati yaitu: “Apa

warna air dalam wadah sebelum sekat diangkat?

Bagaimana perbedaan konsentrasi sirup dan air sebelum

keduanya bercampur? Apa yang terjadi saat sekat

diangkat? Apa warna air dalam wadah setelah sekat

diangkat? Seluruh siswa (100%) sangat antusias

memperhatikan kegiatan demonstrasi di depan kelas

dan mereka dapat menjawab semua pertanyaan

penggiring yang diberi. Seluruh siswa menjawab

sebelum sekat diangkat, warna air bening dan sirup

berwarna merah, serta ada perbedaan konsentrasi

(konsentrasi sirup>>konsentrasi air). Setelah sekat

diangkat, warna air dan sirup bercampur, sehingga

warna air yang tadinya bening menjadi merah seperti

warna sirup. Hal ini berarti siswa teliti mengamati

kegiatan demonstrasi yang dilakukan di depan kelas.

Siswa diberikan informasi tentang difusi yaitu difusi

merupakan perpindahan zat terlarut dari konsentrasi

tinggi dan tekanan tinggi ke konsentrasi rendah dan

tekanan rendah. Syarat terjadinya difusi adalah ada

perbedaan konsentrasi dan perbedaan tekanan.

Kemudian siswa kembali ditanya “Apakah peristiwa

larutnya sirup saat bercampur dengan air termasuk

peristiwa difusi? (Ya).

Di akhir kegiatan ini siswa diberikan informasi

tambahan bahwa percobaan larutan sirup dan air yang

dipisahkan dengan sebuah sekat merupakan analogi dari

peristiwa difusi oksigen dan karbon dioksida dari

alveoli ke darah. Larutan sirup dianalogikan dengan

oksigen, air bening dianalogikan dengan karbon

dioksida, sedangkan sekat dianologikan dengan

perbatasan antara alveoli dan pembuluh kapiler. Jadi

kegiatan mencoba efektif untuk membantu siswa

mendapatkan gambaran analogi proses difusi secara

langsung dan menarik perhatian siswa mempelajarinya.

Menalar

Selanjutnya siswa diarahkan untuk menarik kesimpulan

berdasarkan kegiatan demonstrasi yang dilakukan

sebelumnya. Siswa diarahkan dengan diberikan

pertanyaan menggiring menarik kesimpulan

“Bagaimana konsentrasi CO2 dan konsentrasi O2 pada

sel darah merah di arteri pulmonari? (Konsentrasi

CO2>>konsentrasi O2) Bagaimana konsentrasi CO2 dan

konsentrasi O2 pada alveoli? (konsentrasi

O2>>konsentrasi CO2) Siswa diberi penjelasan bahwa

tekanan parsial ialah tekanan yang diberikan gas

tertentu dalam campuran gas tersebut. Semakin tinggi

konsentrasi zat, semakin tinggi tekanan parsialnya.

Kemudian siswa kembali ditanya “Apakah tinggi

Page 14: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later

Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia

10

rendahnya konsentrasi zat akan mempengaruhi tekanan

parsial dari zat itu sendiri? (Ya) Bagaimana dengan

tekanan parsial dari CO2 dan O2, jika konsentrasi

CO2>>O2 dalam pembuluh darah arteri pulmonari?

(tekanan parsial CO2>>O2) Bagaimana dengan tekanan

parsial dari O2 dan CO2, jika konsentrasi O2>>CO2

dalam alveoli? (tekanan parsial O2 >> CO2) Apa yang

akan terjadi di dalam alveoli jika konsentrasi dan

tekanan parsial CO2 lebih tinggi di arteri pulmonari

(pembuluh kapiler)? (Saat konsentrasi CO2 dalam sel

darah sangat tinggi maka CO2 akan berdifusi dari darah

dengan O2 yang berada di dalam alveoli, dan O2 yang

berada di alveoli akan berdifusi ke dalam darah)

Bagaimana jalannya O2 setelah berdifusi ke dalam

darah? (Saat O2 telah berdifusi ke dalam darah maka sel

darah akan banyak mengandung oksigen, yang akan

dibawa oleh pembuluh darah vena pulmonari menuju

jantung dan akan dipompakan ke seluruh tubuh).

Seluruh siswa (100%) menjawab semua pertanyaan

menggiring menyimpulkan. Hal ini berarti siswa

antusias mengikuti kegiatan pembelajaran.

Seluruh siswa bersama–sama menarik kesimpulan yaitu

: Saat inspirasi yaitu oksigen (O2) masuk ke dalam

paru-paru melewati (alveolus) yang berbatasan dengan

pembuluh kapiler darah, konsentrasi O2 yang masuk ke

dalam alveoli lebih tinggi dari pada konsentrasi CO2,

sedangkan di dalam pembuluh kapiler (arteri

pulmonari) sel-sel darah banyak mengandung karbon

dioksida sehingga konsentrasi CO2>>O2 dan tekanan

parsial CO2>>O2 dibandingkan di dalam alveoli

sehingga terjadi pertukaran oksigen dan karbon

dioksida secara difusi yaitu sel-sel darah akan mengikat

dan melepaskan oksigen dan karbon dioksida. Seluruh

siswa bersama-sama dapat menjelaskan kesimpulan

dari proses pertukaran oksigen dan karbon dioksida

secara difusi ke dalam sel darah saat manusia

melakukan inspirasi. Jadi kegiatan menalar ini efektif

merangsang siswa untuk menghubungkan konsep

proses difusi air dan sirup dengan difusi oksigen dan

karbon dioksida dalam paru-paru.

Pada bagian ini tampak keterpaduan Kimia dan

Biologi. Siswa digiring menjelaskan difusi oksigen

dari alveolus ke pembuluh darah kapiler dengan

mengamati perbedaan konsentrasi oksigen dan

karbon dioksida.

Kegiatan 6 : Kapasitas Total Paru-Paru

Mengamati

Siswa ditugaskan untuk menarik dan menghembuskan

napas sekuat tenaga, kemudian menghembuskan napas

beberapa kali lagi. Kemudian siswa ditanya “Apakah

kita dapat menghembuskan napas beberapa kali lagi

sekalipun kita tidak menarik napas lagi? Seluruh siswa

(100%) menjawab bahwa mereka masih dapat

menghembuskan napas beberapa kali lagi walaupun

tidak menarik napas. Hal ini berarti siswa antusias

mengikuti kegiatan pembelajaran. Di akhir kegiatan ini

siswa diberi informasi baru bahwa kemampuan paru-

paru menampung udara disebut kapasitas paru–paru.

Jadi kegiatan mengamati efektif untuk menarik antusias

siswa mengikuti kegiatan pembelajaran.

Menanya

Dari kegiatan pengamatan di atas, siswa diberikan suatu

masalah yaitu: “Berapa kapasitas total paru-paru?

Sebagian besar (95%) siswa yang menjawab kapasital

total paru menampung udara sangat banyak, mereka

belum dapat menjawab secara besaran angka yang

pasti, sedangkan ada beberapa siswa menyebutkan

sebesar 5 liter udara yang berada di paru-paru. Hal ini

berarti siswa dapat memberikan hipotesa mereka. Jadi

kegiatan menanya efektif untuk menggali hipotesa awal

siswa dan untuk menarik perhatian siswa mengikuti

kegiatan pembelajaran.

Mencoba

Siswa ditugaskan untuk mengamati video kapasitas

paru-paru yang diputar oleh guru, sambil mengamati

video siswa diarahkan dengan diberi pertanyaan

menggiring mengamati yaitu: Berapa volume udara saat

masuk dan keluar dari paru–paru? Siswa diberi

penjelasan bahwa udara yang masuk dan keluar dari

paru-paru (saat pernapasan biasa tanpa bantuan otot

pernapasan ekstra) disebut volume tidal. Kemudian

siswa kembali ditanya “Berapa volume udara yang

masuk dan keluar dari paru–paru saat kita menarik dan

Page 15: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later

Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia

11

menghembuskan napas sekuat-kuatnya?” Siswa diberi

penjelasan kembali bahwa volume udara saat kita

menghirup dan menghembuskan napas sekuat-kuatnya

disebut kapasitas vital paru-paru. “Berapa volume udara

yang masih tersisa dialam paru setelah kita

menghembuskan napas sekuat-kuatnya?” Siswa diberi

penjelasan bahwa udara yang masih tersisa di dalam

paru–paru saat kita telah menghembuskan udara

sekuat–kuatnya disebut dengan udara residu. Dari hasil

pengamatan siswa terhadap video kapasitas total paru,

seluruh siswa (100%) mendapatkan hasil pengamatan

yaitu volume udara tidal : 500 ml, volume udara

inspirasi/ekspirasi : 4000 ml, volume udara residu :

1500 ml. Saat melakukan kegiatan ini seluruh siswa

(100%) sangat antusias memperhatikan video sehingga

siswa dapat menjawab pertanyaan penggiring

mengamati yang diberikan dan menyebutkan besarnya

volume udara tidal, inspirasi/ekspirasi, dan residu. Hal

ini berarti siswa antusias melakukan pengamatan untuk

mengetahui besarnya volume udara yang dapat

ditampung paru-paru. Jadi kegiatan mencoba ini sangat

efektif untuk menarik perhatian siswa melakukan

kegiatan pembelajaran.

Menalar

Siswa diarahkan masing-masing untuk membuat 3 buah

gambar koordinat garis sumbu y (volume) terhadap

sumbu x (waktu), kemudian siswa ditugaskan untuk

mengarsir semua daerah koordinat bernilai 500 ml

untuk volume tidal, 4000 ml untuk volume

inspirasi/ekspirasi, dan 1500 ml untuk volume residu.

Seluruh siswa (100%) dapat menggambarkan dan

mengarsir semua kurva untuk masing-masing nilai

volume udara. Hal ini berarti siswa dapat

menggambarkan bentuk kurva sesuai dengan jenis nilai

volume udaranya. Selanjutnya siswa diberi penjelasan

bahwa kapasitas total paru-paru adalah volume tidal +

volume inspirasi/ekspirasi + volume residu. Siswa

diarahkan untuk menarik kesimpulan dari hasil

pengamatan yang telah didapatkan saat mengamati

video kapasistas total paru-paru. Siswa diarahkan

dengan diberi pertanyaan menggiring menarik

kesimpulan “Jika kapaistas total paru-paru adalah

volume tidal + volume inspirasi/ekspirasicadangan +

volume residu berapakah total keseluruhan volume

udara yang dapat masuk dan keluar? Seluruh siswa

menjawab kapasitas total paru-paru adalah ± 6000 ml.

Kemudian siswa ditugaskan untuk menggabungkan

semua gambar kurva di atas menjadi satu kurva

kapasitas total yang terdiri dari volume tidal, residu dan

kapasitas vital paru. Seluruh siswa (100%) dapat

menggabungkan gambar-gambar kurva volume tidal,

inspirasi/ekspirasi dan residu menjadi satu gambar

kurva kapasitas total paru-paru.

Gambar 2. Kurva kapasitas total paru-paru.

Hal ini berarti siswa dapat menggambar gabungan

kurva-kurva menjadi satu dan mengetahui kapasitas

total paru-paru. Jadi kegiatan ini efektif membantu

siswa untuk menjelaskan besarnya nilai kapasitas total

paru-paru berdasarkan gambar kurva dan menarik

antusias siswa mengikuti kegiatan pembelajaran.

Mengomunikasikan

Perwakilan beberapa siswa diminta untuk menjelaskan

kembali fungsi alat-alat pernapasan manusia dan proses

respirasi yang telah dipelajari. Perwakilan siswa

tersebut dapat menjelaskan kembali dengan benar. Hal

ini berarti siswa telah benar-benar memahami materi

yang diberikan. Jadi kegiatan mengomunikasikan ini

efektif untuk melihat pemahaman konsep siswa.

Hasil Evaluasi

Setelah kegiatan pembelajaran selesai dilaksanakan,

siswa diberikan soal evaluasi sebanyak 6 soal. Dari 23

siswa, sebanyak 19 siswa berhasil memperoleh nilai di

atas standar minimal ketuntasan yaitu 70. Dengan

demikian prosentasi keberhasilan kegiatan

pembelajaran adalah :

Page 16: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later

Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia

12

19

23× 100 % = 82%

Berdasarkan prosentase hasil yang diperoleh, lebih dari

70% siswa, yaitu (82%) 19 siswa yang mendapatkan

nilai minimal 70 sehingga dapat dikatakan bahwa

pembelajaran yang dilakukan berhasil membuat siswa

paham tentang proses respirasi pada manusia.

Tanggapan Siswa

Tanggapan siswa terhadap desain pembelajaran IPA

Terpadu dengan topik Respirasi pada Manusia

berdasarkan kuesioner yang diberikan kepada siswa

adalah: (1) 80% siswa menjawab bahwa materi

pembelajaran yang diajarkan, mudah untuk dipahami

karena penjelasan yang diberikan sudah membantu

mereka untuk menjawab permasalahan. (2) Sebanyak

100% siswa berpendapat bahwa pembelajaran IPA

Terpadu yang diajarkan menarik dan menyenangkan

karena saat kegiatan pembelajaran siswa melakukan

kegiatan percobaan dan pengamatan secara langsung.

(3) Sebanyak 90% siswa berpendapat bahwa mereka

dapat memahami keterpaduan materi fisika dan biologi

yang diajarkan karena mereka menemukan hubungan

dari tekanan dan volume yang merupakan faktor–faktor

yang mempengaruhi proses respirasi dapat terjadi dan

proses difusi oksigen dan karbon dioksida dalam sel

darah. 12% siswa lainnya berpendapat masih

mengalami kesulitan memahami hubungan tekanan

parsial dan konsentrasi zat saat proses difusi karena

mereka masih bingung membedakan besarnya tekanan

parsial saat di pembuluh darah dan di dalam alveolus.

Secara keseluruhan, siswa merasa senang mengikuti

proses pembelajaran karena siswa senang melakukan

kegiatan percobaan dan pengamatan secara langsung.

Kegiatan pembelajaran ini tidak hanya mendengarkan

penjelasan dari guru saja sehingga siswa tidak cepat

merasa bosan. Hal ini berarti pembelajaran IPA

Terpadu berhasil merangsang kertarikan siswa untuk

antusias mengikuti kegiatan pembelajaran.

Berdasarkan analisa hasil tes, lembar observasi, dan

kuesioner, maka diperoleh hasil sbb:

(i) 82% siswa memperoleh nilai post-test minimal

70.

(ii) 90% siswa merespon kegiatan pembelajaran

(langkah 5M) sehingga siswa antusias mengikuti

kegiatan pembelajaran dan dapat memahami

materi pembelajaran yang diberikan.

(iii) 90% siswa menyatakan bahwa mereka dapat

memahami materi yang diajarkan, merasa

tertarik dan senang mengikuti kegiatan

pembelajaran, serta siswa dapat memahami

keterpaduan materi biologi, kimia, dan fisika

dalam pembelajaran IPA Terpadu.

Dengan demikian semua kriteria keberhasilan tercapai

dan penelitian dinyatakan berhasil.

PENUTUP

Simpulan

Berdasarkan dari data yang diperoleh, dapat ditarik

kesimpulan bahwa (i) Rencana Pelaksanaan

Pembelajaran (RPP) yang dibuat sudah terperinci untuk

pembelajaran IPA Terpadu dan (ii) desain pembelajaran

ini efektif digunakan untuk pembelajaran IPA Terpadu

karena berdasarkan dari hasil evaluasi pembelajaran

yang dilaksanakan, sebanyak 82% siswa dapat

mencapai nilai tes di atas standar minimal ketuntasan

yaitu 70, 90% siswa aktif merespon dalam proses

kegiatan pembelajaran (langkah 5M), dan 90% siswa

menyatakan bahwa mereka dapat memahami materi

yang diajarkan, merasa tertarik dan senang mengikuti

kegiatan pembelajaran, serta siswa dapat memahami

keterpaduan materi biologi, kimia, dan fisika dalam

pembelajaran IPA Terpadu.

Saran

Untuk penelitian berikutnya dapat menggunakan desain

pembelajaran IPA Terpadu ini untuk topik-topik lain

DAFTAR PUSTAKA

Kurniasih, I dan Sani B. 2014. Implementasi Kurikulum 2013 Konsep dan Penerapan. Jakarta: Kata Pena.

Kementrian Dinas Pendidikan Nasional. 2011. Panduan Pengembangan Pembelajaran IPA Secara Terpadu. Jakarta: Direktorat Jendral Pendidikan Dasar, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Pertama.

Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. 2013. Materi Pelatihan Guru Implementasi Kurikulum 2013

Page 17: Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/10819/2/T1_192009021_Full... · membuat contoh Rencana Pelaksanaan Pembelajaran ... and later

Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa Respirasi Manusia

13

SMP/MTS Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta: Politeknik Negeri Media Kreatif.

Rahayu, P dkk. Pengembangan Pembelajaran IPA Terpadu dengan Menggunakan Model Pembelajaran Problem Base Melalui Lesson Study. Jurnal Pendidikan IPA Indonesia vol. 1, 2012.

Saleha, dkk. Pengembangan Perangkat Pembelajaran IPA terpadu Tema Es Lolosari Rasa Durian Kelas VII Di SMP Negeri 2 Wonogiri. Jurnal Inkuiri vol. 3, No. 1 2014, pp: 28–37.

Febryana, M, dkk. Desain Pembelajaran IPA Terpadu Pada Siswa SMP Dengan Topik Pemanasan Global. Jurnal Radiasi vol. 6 No.1 2015, pp: 30-37

Setiawati, I, dkk. Pengembangan Perangkat Pembelajaran IPA Berbasis SETS Untuk Meningkatkan Scientific Literacy dan Foundational Knowledge. Jurnal Inovasi Pendidikan IPA vol. 1 No. 2, 2015, pp: 178-190

Saraswati, Y, dkk. Pengembangan Perangkat Pembelajaran IPA Terpadu Model Integrated Pada Sub Pokok Bahasan Mata Sebagai Alat Optik Di Kelas VIII SMP. Jurnal Inovasi Pendidikan Fisika vol. 1 2012

Budhiarti, R, dkk. Pengembagan Sintax Blended Learing IPA Terpadu Berbasis Sets Pada Tema Pelestarian Lingkungan di SMP. Jurnal Materi dan Pembelajaran Fisika (JMPF) vol. 4 No. 2 2014, hal : 26-31.

Tim IPA Terpadu. Panduan Pengembangan Model Pembelajaran IPA Terpadu. Depdiknas. 2009.

Ucapan Terima Kasih

Ucapan terima kasih peneliti sampaikan kepada Ibu

Debora dan Ibu Inggar selaku dosen pembimbing, yang

telah memberikan bimbingan hingga penelitian ini

selesai dengan baik. Terima kasih juga kepada Siswa

kelas VIII SMP LAB Satya Wacana Salatiga yang telah

bersedia menjadi sampel penelitian ini.