Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan Topik Peristiwa ......Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan...

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 Peristiwa ......Desain Pembelajaran IPA Terpadu dengan...

  • 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

  • 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-

  • 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

  • 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

  • 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,

  • 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

  • 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.

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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 :

  • 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

  • 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.